Tesis profesional presentada por Jesús Iván Martínez Mendoza

Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. José Rafael Espinosa Victoria
Vocal y Director: Dr. René Alejandro Lara Díaz
Secretario: Mtro. Gonzalo Rocha Aguilera

Cholula, Puebla, México a 12 de mayo de 2006.

Resumen

La técnica de vitrificación consiste en fundir arenas a temperaturas muy altas, que son alrededor de 1250°C, para que posteriormente al enfriarse se solidifique y forme estructuras químicas propias del vidrio, es decir, que cuente con brillo, transparencia y sea cristalino. Por tal motivo, se busca aprovechar esta propiedad de la técnica de vitrificación para atrapar permanentemente todo tipo de sustancia química que se puede considerar tanto peligrosa como tóxica, la cual queda atrapada dentro de la matriz vítrea que se forma. Por lo tanto, con la vitrificación se busca:

" Reducción de movilidad de diversos contaminantes metálicos.

" Producción de un sólido no peligroso

" Se puede usar para la remediación de suelos y fijación de metales.

Los componentes que deben de participar para poder llevar acabo el proceso de vitrificación son: Sílice, Carbonato de Sodio, Hidróxido de Sodio y Alumina, los cuales se mezclan de manera homogénea y se llevan a la temperatura ya mencionada. Es importante mencionar que para cada tipo de vidrio la composición varía, es decir, dependiendo de los fines para los que se desea utilizar el vidrio y la apariencia que se desea tener. Para este proyecto de tesis, lo que se buscó fue disminuir el punto de fundición y se logró, teniendo una temperatura de 1100°C, aumentando la composición de Carbonato de Sodio a: 35%, 40% y 45% dentro de la mezcla, esto fue debido a que el Carbonato de Calcio es el fundente, y por lo tanto a mayor concentración del mismo, el punto de fundición disminuye. Una vez encontradas estas composiciones base, lo que se procedió a realizar fue añadir las concentraciones de 1%,3%,5%, 7% y 8.5%, de cada uno de los metales problemas (Cobre, Fierro, Plomo, Cadmio), pero sin afectar las composiciones base, es decir, mantener todos los porcentajes de Fundente y de Alumina (10%).

Una vez obtenidos todos los vidrios, se analizaron por fotografía, con el fin de asegurarnos que la formación de cristales fue correcta y de manera homogénea. También se utilizo para poder distinguir claramente y sin problemas la coloración obtenida. Posteriormente se analizaron las pérdidas de peso que se tuvieron experimentalmente para compararlas con las teóricas y asi saber si tenemos más perdidas experimentales que teóricas, debido a la oxidación de algunos compuestos.

Como parte final, se analizó la retención que se tiene de los metales, mediante la técnica de caracterización CRETIB, que consiste en llevar acabo una prueba de extracción en donde posteriormente, el filtrado se analiza mediante Absorción Atómica, para determinar la concentración de metales que se tuvo.

Índice de contenido

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 20 kb)

Capítulo 2. Objetivos (archivo pdf, 25 kb)

  • 2.1 Objetivo General
  • 2.2 Objetivos Específicos

Capítulo 3. Revisión Bibliografica (archivo pdf, 300 kb)

  • 3.1 Historia del Vidrio
  • 3.2 Vidrio
  • 3.3 Metales Pesados
  • 3.4 Coloración de Oxidos Metálicos
  • 3.5 Tecnologia de Remediación

Capítulo 4. Materiales y Métodos (archivo pdf, 419 kb)

  • 4.1 Materiales
  • 4.2 Prueba PECT
  • 4.3 Pruebas de Absorción Atómica

Capítulo 5. Análisis de Resultados (archivo pdf, 1 mb)

  • 5.1 Análisis de Procentaje de Carbón Mineral en Silice
  • 5.2 Análisis Disminución del Punto de Fusión
  • 5.3 Mezclas con Metales Problemas
  • 5.4 Secado de Materias Primas
  • 5.5 Análisis de Pérdida de Peso
  • 5.6 Análisis de Prueba PECT
  • 5.7 Análisis de Retención

Capítulo 6. Conclusiones y Recomendaciones (archivo pdf, 30 kb)

Referencias (archivo pdf, 30 kb)

Martínez Mendoza, J. I. 2006. Fijación de contaminantes metálicos provenientes de residuos industriales mediante el proceso de vitrificación. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2006.