Beneficios del uso de silicato de sodio y ácido fosfórico en pastas cerámicas: efecto sobre las emisiones gaseosas en la etapa de cocción

• Monroy-Sepúlveda, Richard ^[2] ; Gelves-Díaz, Jonh Fredy ^[2] ; Castro-Duque, Yesid ^[1]
  1. [1] Universidad Francisco de Paula Santander

     Universidad Francisco de Paula Santander

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Libre
• Localización: Mundo FESC, ISSN-e 2216-0388, ISSN 2216-0353, Vol. 10, Nº. 19, 2020, págs. 262-271
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Advantages of the use of sodium silicate and phosphoric acid in ceramic pastes: effect on gaseous emissions in the firing stage
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  • español

    Un material arcilloso proveniente del área metropolitana de Cúcuta (Colombia) fue mezclado con diferentes concentraciones de silicato de sodio NaSiO3 y ácido fosfórico H3PO4 a fin de obtener una pasta para un proceso cerámico a escala de laboratorio. Las probetas obtenidas fueron conformadas mediante la técnica de extrusión, secadas y posteriormente sometidas al proceso de cocción en horno eléctrico a diferentes temperaturas de trabajo (650 °C, 680 °C, 700°C,750 °C y 880 °C). Las probetas cocidas se les determinó el porcentaje de absorción de agua acorde con la norma técnica colombiana para tal fin. Los resultados obtenidos dejan ver que el uso de estos aditivos, permiten reducir la temperatura de cocción hasta en 300 °C respecto a la muestra patrón. A partir de este resultado se realizó la estimación de emisiones de dióxido de carbono y dióxido de azufre en la etapa de cocción (balance estequiométrico) tanto para el proceso tradicional como para el modificado con aditivos. Los resultados del estudio indican que el uso de los aditivos permite reducir el consumo de combustible hasta un 33,7% y por ende la cantidad de emisiones gaseosas asociadas a la combustión.

  • English

    A clayey material from the metropolitan area of ​​Cúcuta (Colombia) was mixed with different concentrations of sodium silicate NaSiO3 and phosphoric acid H3PO4 in order to obtain a paste for a ceramic process at laboratory scale. The specimens obtained were shaped by the extrusion technique, dried and then subjected to the firing process in an electric kiln at different working temperatures (650 °C, 680 °C, 700 °C, 750 °C and 880 °C). The ceramic samples were subjected to tests to determine the percentage of water absorption according to the Colombian technical standard for this purpose. The results obtained show that the use of these additives allow the firing temperature to be reduced up to 300 ° C with respect to the standard sample. Based on this result, carbon dioxide and sulfur emissions were estimated in the firing stage (stoichiometric balance) for both, the traditional process and the modified one with additives. The results of the study indicate that the use of additives allows to reduce fuel consumption up to 33.7% and therefore the amount of gaseous emissions associated with combustion.