informe

5. CONCLUSIONES GENERALES

Síntesis de zeolitas a partir de cenizas volantes de centrales termoeléctricas de carbón

5. CONCLUSIONES GENERALES
La presente tesis doctoral se centra en la obtención de material zeolítico de
interés industrial a partir de cenizas volantes de centrales térmicas de carbón
mediante activación alcalina. Para la realización de este estudio se
seleccionaron ymuestrearon 19 cenizas volantes (13 corresponden a cenizas
volantes de centrales térmicas del estado español, tres de Sudáfrica, 2 de
Colombia y 1 de China) con el fin de abarcar una gran variedad de tipos de
cenizas volantes y así conocer la influencia que pueden tener las
características inherentes de cada ceniza volante sobre los procesos de
síntesis de zeolitas.
CARACTERIZACIÓN DE LASCENIZAS VOLANTES
Caracterización física
De acuerdo con los ensayos de pérdidas a la incineración se concluye que las
cenizas volantes colombianas y Escatrón presentan un alto contenido de
inquemados con un porcentaje entre el 12 y 16%. En el caso de las cenizas
volantes colombianas ésto es debido a las deficiencias en los sistemas de
combustión de las centrales termoeléctricas, mientras que enEscatrón se debe
al proceso de combustión FBC utilizado. Las cenizas volantes procedentes de
Sudáfrica presentan valores cercanos al 1% y las restantes cenizas presentan
valores entre 1.1 y 6.5%. El contenido de carbón inquemado no afecta de modo
significativo a la eficiencia de la síntesis de zeolitas, pero si debe considerarse
como una impureza poco reactiva.
El rango de valores de densidadreal y aparente de las cenizas (2.2-2.8 g cm-3 y
0.6-1.0 g cm-3, respectivamente) es bastante estrecho y tiene poca influencia
en la aplicabilidad de una ceniza en la síntesis de zeolitas.
El valor de la superficie específica BET promedio de las cenizas volantes es de
3.6 m2 g-1, este valor es afectado principalmente por la porosidad de la muestra
y la morfología de las partículas, Solamentela ceniza volante de Meirama
presentó una elevada superficie específica BET (12.4 m2 g-1), y por tanto una
mayor reactividad en la síntesis.
La distribución de tamaño de grano de la mayor parte de las partículas en las
cenizas volantes presenta una mediana granolumétrica entre 1 y 100 µm, con
excepción de As Pontes debido a que esta ceniza volante está compuesta por
una mezcla de cenizavolante y escoria, y Soto de Ribera que presenta
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5. Conclusiones generales

cenoesferas gruesas tal como se comprobó por tamizado manual. Las cenizas
volantes de Tasajero, Escucha, Meirama y Soto de Ribera, también poseen un
tamaño de grano grueso, mientras que las cenizas volantes SA1, SA2, SA3 y
Narcea presentan un tamaño de grano fino. La influencia de esta característica
en lareactividad de las cenizas volantes para la síntesis de zeolitas viene dada
porque en cuanto más fina sea la distribución granulométrica se obtiene mayor
reactividad.
Análisis morfológico
La microestructura de la mayor parte de las partículas esféricas
aluminosilicatadas se caracteriza por una estructura de agregados aciculares, a
veces radiales de mullita formando un enrejado compacto cuyoshuecos se
encuentran ocupados por material vítreo alumino-silicatado de proporciones
variables de Ca, Fe, Na y K. En la masa vítrea a veces pueden localizarse
además concreciones de magnetita, sílice y feldespatos. La única ceniza con
potencial de aplicación en síntesis de zeolitas y morfología específica es la
ceniza de Meirama. Esta presenta una morfología irregular con partículasaluminosilicatadas muy porosas, probablemente origen de los altos valores de
superficie específica BET obtenidos.
Caracterización química
El estudio de caracterización química de las cenizas volantes es de gran
importancia debido a que la concentración de elementos mayoritarios tiene
influencia directa en el potencial de aplicación de las mismas. Además, el
estudio de los elementos traza indica el...