Resumen de Degradation of kaolinite clay added with Al2O3–Ta2O5 in H2SO4

José Alonso Valenzuela Gutiérrez, Alvaro González Angeles, Jorge López Cuevas

• español

  Se estudia la degradación de una arcilla caolinítica ante una solución ácida (H2SO4) a 300°C, la cual fue adicionada con Al2O3 y Ta2O5, también conocida como tantita, para elevar la resistencia al ataque por la solución ácida. Las muestras sometidas a degradación fueron previamente trituradas, tamizadas, mezcladas, conformadas bajo compresión isostática en frío y sinterizadas a 1150°C. Se utilizaron técnicas de fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (DRX) para determinar la composición y revelar las fases presentes en las muestras. La degradación por inmersión estática (H2SO4 al 98% en peso) se evaluó a través de la técnica por pérdida de masa ASTM C267. En la arcilla caolinítica se encontraron óxidos predominantes de SiO2, Al2O3 y Fe2O3, y otros óxidos en proporciones menores al 2.39% en peso. La inmersión en ácido sulfúrico (a 300°C) ocasionó una elevación en el contenido de SO3 y un incremento en la masa de todas las muestras. Los difractogramas de rayos X revelaron la presencia de cuarzo, cristobalita, corindón y tantita, así como una reducción significativa en la intensidad de los picos de todas estas fases después de la interacción con el H2SO4. Los resultados mostraron que al adicionar 20% y 40% en peso de Ta2O5 a la arcilla caolinítica (M1C), muestras M3C y M4C, respectivamente, se obtiene una estructura más estable y con mayor resistencia al ataque por H2SO4.

• English

  This study focuses on the degradation of kaolinite clay added with Al2O3 and Ta2O5, also known as tantite, to increase its resistance to an acid solution (H2SO4) at 300°C. The samples tested for degradation were previously crushed, sieved, mixed, formed under cold isostatic pressing and sintered at 1150°C. X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD) techniques were used to determine the composition and reveal the phases present in the samples. Degradation by static immersion (98wt% H2SO4) was evaluated by the ASTM C267 mass loss technique. Predominant oxides of SiO2, Al2O3 and Fe2O3 were found within the kaolinite clay, as well as other oxides in proportions lower than 2.39wt%. The immersion of natural clay in sulfuric acid (at 300°C) caused an increase in SO3 content as well as in the mass of all samples. The X-ray diffractograms revealed the presence of quartz, cristobalite, curundum and tantite, as well as a significant reduction in their peak intensities after the interaction with H2SO4. The results showed that adding 20wt% (sample M3C) and 40wt% (sample M4C) of Ta2O5 to the kaolinite clay (sample M1C), produces a more stable structure and greater resistance to attack by H2SO4.