ficha tec

3. METODOLOGÍA

3.1. Metodología General

3.1.1 Zeolita Natural
En la etapa inicial se trabajó con una zeolita natural tipo clinoptilolita, denominada ZN.
Esta muestra de mineral fue recolectada directamente en un yacimiento ubicado a 29o
36’ latitud norte y 110o 38’ longitud oeste, denominado “Cerro de Oro”, en el municipio
de Rayón, figura 10.

Figura 10. Localización del depósito dezeolita natural tipo clinoptilolita.

3.1.2 Purificación de la Zeolita.
La muestra de zeolita se redujo de tamaño con una quebradora de quijadas y una de
anillos, y por último el mineral se cribó tomándose la fracción a -14,+80 para las futuras
pruebas.
Muestras de la zeolita ZN fueron sometidas a un proceso de purificación, esquematizado
en la figura 11. (Runping Han et al, 2006).Zeolita natural
Malla -14, +30

Zeolita natural
lavada con H2O

Zeolita natural
tratada con
HCL 0.1 M

Zeolita natural
activada

Figura 11. Proceso para eliminar alcalinidad de zeolita natural ( ZN)

En el proceso, la muestra de zeolita natural fue cribada a malla -14, +30. Como segundo
paso, se agregaron 1000 mL de agua desionizada a una muestra de 300 g de la zeolita y
la mezclafue calentada por 20 minutos sin ebullición. Posteriormente se filtró a través
de un embudo Buchner con filtros lentos Whatman No. 42 y se obtuvieron una fracción
líquida y una fracción sólida; esta última, se secó a 110º C por un tiempo de 2 horas. En
el tercer paso se agregaron 1000 mL de una solución de HCI de concentración 0.1
mol/L, por un tiempo de 24 horas, enjuagándose con aguadesionizada por 5 ocasiones y
secándose a temperatura ambiente.

3.1.3 Homoionización de la Zeolita
Muestras de la zeolita ZN activada fueron sometidas a un proceso de homoionización,
esquematizado en la figura 12

Zeolita natural
activada

Zeolita tratada
con NaCl 1 M

Zeolita natural
homoionizada
ZNA
Figura 12. Proceso para convertir ZN a forma sódica

Para incrementar la capacidad deintercambio catiónico y preparar la zeolita para ser
recubierta con óxidos de manganeso se empleó el procedimiento descrito por Carland y
Aplan (1995), modificado para este estudio, donde se dividió en lotes de 100 g y se
adicionaron 300 mL de una solución I M de NaCl por lote, los cuales fueron calentados
en un autoclave durante dos horas a 120ºC y 2 atm. Después de un período deenfriamiento las muestras fueron filtradas y lavadas tres veces con agua desionizada. El
procedimiento completo se repitió en dos ocasiones adicionales. Finalmente la zeolita se
secó a 110ºC durante 12 horas y se guardó en depósito de polietileno.

3.1.4 Zeolita Cubierta con Óxidos de Manganeso (ZCOM)
En este proceso, muestras de la zeolita ZNA fueron sometidas a un proceso de
intercambio iónico deNa2+ por Mn2+ (ZMN) y otro de adsorción, al oxidar la ZMN con
KMnO4, esquematizado en la figura 13

Zeolita natural
homoionizada
ZNA

Zeolita tratada
con MNSO 4
1M

Zeolita tratada
con KMNO4
0.3 M
Zeolita Cubierta
con oxido de
manganeso ZCOM
Figura 13. Proceso para formar óxidos de Manganeso

En el tercer proceso, sugerido por Burtica y Pode (2000), para intercambiar el Na2+ porMn2+, se añadieron 1000 mL de una solución 1M de Sulfato manganoso monohidratado
(MnSO4.H2O) a una masa de 300 g de zeolita ZNA, poniéndose en contacto por un
tiempo de 3 horas a temperatura ambiente (25ºC). Posteriormente se filtró a través de un
embudo Buchner con filtros lentos Whatman No. 42 y la fracción sólida, ZMN, se
enjuagó con agua desionizada por 5 ocasiones y se secó a 110ºC porun tiempo de 2
horas.
En el siguiente paso se agregaron 1000 mL de una solución de KMnO4 de concentración
0.3 M, a 300 g de ZMN tratada en el paso anterior, para llevar a cabo el proceso de
oxidación de la zeolita, por un tiempo de 3 horas a temperatura ambiente (25ºC).
Posteriormente se filtró a través de un embudo Buchner con filtros lentos Whatman No.
42 y la fracción sólida, zeolita...