Características texturales y microestructurales de un grupo seleccionado de arcillas especiales

Resumen

El objetivo de la presente tesis es la caracterización textural y microestructural de minerales de la arcilla de los grupos de la caolinita y de las esmectitas, presentes en materias primas de alto interés tecnológico e industrial como son los caolines y bentonitas. Se seleccionaron 5 minerales (una caolinita y 4 esmectitas) de modo que estuviera representada la variedad composicional de los grupos, y en cada uno de ellos se obtuvieron 5 fracciones por sedimentación (entre <20 m y <0.5m) Las técnicas de estudio utilizadas se han orientado al reconocimiento de características texturales y microestructurales que reflejan estados de agregación y su evolución en procesos de dispersión y fraccionamiento en medio acuoso, relevantes en el beneficio minero-mineralúrgico y procesamiento industrial subsecuente. Las técnicas de análisis relacionadas con la finalidad del estudio han sido: análisis microestructural por difracción de rayos X de polvo (AMDRX), microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM), difracción láser en suspensiones (LALLS) , “multiple light scattering (MLS) y determinación de potencial zeta. Otras técnicas se han utilizado complementariamente para la caracterización de los materiales ( análisis químico por ICPS, ATD, ATG). Del estudio mediante difracción láser de distribuciónes de tamaño de partícula de las fracciones obtenidas se ha concluido menor eficiencia del procesamiento practicado, para dos de las arcillas esmectíticas. Por otra parte la medición de tamaño de partícula de suspensiones acuosas de esmectitas puede resultar errónea debido a mecanismos de aglomeración de partículas. Los fenómenos de agregación y sedimentación de suspensiones acuosas de las fracciones estudiadas mediante MLS, han mostrado diferencias de comportamiento correspondientes a distintos mecanismos de sedimentación. Se ha puesto de manifiesto mayor desestabilización y precipitación, con mayor formación de sedimento y zonas sobrenadantes en la caolinita y en una de las la esmectitas, la de menor aptitud a la formación de suspensiones estables. Utilizando pirofosfato sódico como dispersante, se produce en todos los casos un aumento del valor absoluto de potencial Z a todos los valores de pH, aumento que es superior en la caolinita y en una de las esmectitas. Se ha comprobado una correspondencia entre espesores de cristalito medidos a partir de imágenes FESEM y tamaños de cristalito aparente por AMDRX. Para caolinita, los datos de AMDRX han sido similares al tamaño medio por FESEM, minetras que es esmectitas, los tamaños de AMDRX se han correspondido con modas o mínimos de los respectivos estadístico de mediciones.