INVESTIGADORES
BARBOSA silvia Elena
congresos y reuniones científicas
Título:
Purificación de Talcos por Extracción Selectiva de Carbonatos. Desagregación de la Estructura Laminar
Autor/es:
CASTILLO, LUCIANA E; BARBOSA, SILVIA ELENA; MAIZA, PEDRO; CAPIATI, NUMA JOSÉ
Lugar:
Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Congreso; XXII Congreso Interamericano de Ingeniería Química y V Congreso Argentino de Ingeniería Química (XXII CIIQ / V CAIQ); 2006
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Ingenieros Químicos (AAIQ)
Resumen:
Los materiales compuestos de base polimérica cargados con talco son de amplio uso industrial en la actualidad. Su principal ventaja es la relación costo-beneficio que se logra, dado que la carga es muy económica y por su geometría laminar y su configuración cristalina induce un incremento en la cristalización de las matrices, particularmente en polipropileno con el consecuente mejoramiento de las propiedades finales. Estas ventajas hacen que los materiales compuestos de éste tipo se usen ampliamente en la industria automotriz, de electrodomésticos, de mobiliario urbano, etc.(1-3). En Argentina, actualmente el talco que se utiliza para la fabricación de estos compuestos, se importa de Australia o Italia, dado que debido a su génesis geológica esos talcos son de alta pureza, blancura y laminaridad. Argentina posee grandes yacimientos de talco en las provincias de San Juan y Mendoza, pero la calidad de estos talcos, debido a su génesis no es adecuada para ser usados directamente como relleno de plásticos. Los principales problemas surgen porque el mineral extraído posee un alto contenido de carbonaros de calcio (en sus forma calcita y dolomita) y de magnesio (magnesita), y de óxidos de hierro en su forma clorita. Los porcentajes de talco en estos minerales son del 70 % aproximadamente. El talco conserva su forma laminar, aunque está los carbonatos están incluidos entre las láminas, agregándolas y/o ocluyéndolas. Esto redunda en una forma macroscópica de partículas no netamente laminar, con el consecuente problema cuando este talco es usado como carga de plásticos por ejemplo. En este trabajo se presenta un método sencillo y económico de purificación de talcos mediante el uso de ácidos en caliente. Este método permite extraer los carbonatos con la consecuente disgregación de partículas consiguiéndose la exposición y apertura de la estructura laminar del talco, un menor tamaño de partículas y una mayor área expuesta. El producto obtenido tiene una pureza tal que puede ser usado como relleno de resinas plásticas para generar los materiales compuestos. El método de purificación se basa en la extracción de los carbonatos del mineral con ácidos en caliente, sobre el mineral que sale del molino primario y antes de los separadores de tamaño (tamaño medio de partículas inicial de aprox. 15 micras). Se realizó un diseño experimental tendiente a optimizar la pureza del talco, utilizando como variables la concentración del ácido, la temperatura del experimento y el tiempo, para una misma relación peso-volumen sólido-líquido en la extracción (utilizando agua como solvente), concentración de talco y tipo y forma de agitación. El mineral se caracterizó antes y después de ser extraído mediante dispersión de rayos x (identificación de las distintas estructuras cristalográficas), sedigrafía con sensor de Rayos x (medición de tamaño), análisis termogravimétrico, TGA (identificación y cuantificación de especies en el mineral por descomposición selectiva), microscopía electrónica de barrido con detector de rayos x (forma y tamaño de partículas relacionándolo con elementos detectados por EDX), microscopía óptica con y sin polarización sobre corte delgado del mineral (identificación de especies minerales y distribución diferencial en la estructura del mineral extraído), colorímetro Hunter lab (color y blancura), espectrometría de rayos x con microscopía óptica en línea (identificación de enlaces típicos sobre imagen, caracterización de pureza). La purificación completa respecto de la solubilidad de los carbonatos fue obtenida. Los resultados se presentan y analizan en función de las variables ensayadas.