Obtención tecnológica de mullita a partir de arcillas y caolines refractarios argentinos, y alúmina calcinada o alúminas hidratadas

Abstract

En el presente trabajo de investigación se busca mostrar la posibilidad de producir mullita de alta calidad en Argentina, utilizando materias primas nacionales y comodities internacionales con el objetivo de obtener un material confiable, de excelentes propiedades en el uso y con un costo razonable para ser incorporada en la producción de refractarios. El estudio de la obtención tecnológica de mullita a partir de arcillas y caolines refractarios argentinos, y alúmina calcinada ó alúminas hidratadas, se realizó partiendo de los ensayos de caracterización de las materias primas utilizadas (arcillas, caolines, alúmina calcinada y un hidrato de alúmina), los cuales fueron analizados desde el punto de vista físico-químico, continuó con el estudio de las mezclas (arcilla/caolín con alúmina calcinada/hidratada) en proporciones de estequiometría 3Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>·2SiO<SUB>2</SUB> caracterizadas fisicoquímicamente. Posteriormente se realizó un seguimiento a las transformaciones físicoquímicas, termomecánicas y minerológicas llevadas a cabo durante su calcinación a alta temperatura y su estudio cinético. Este último definió la temperatura y tiempo de calcinación a aplicar al proceso final. A posteriori se realizó el conformado de probetas por tres métodos, prensado (a tres presiones distintas), colado y extrusión. Se calcinaron probetas a la temperatura y tiempo definidas en la etapa anterior, caracterizándose fisicoquímica y termomecánicamente. Se establecieron parámetros de semejanza entre las propiedades de las probetas obtenidas por colado ó extrudado, con aquellas provenientes de las prensadas a distintas presiones con el objeto de poseer herramientas científico técnicas en el caso de una producción industrial que permitan decidir un tipo de operación u otro según la disponibilidad de instalaciones de una empresa adoptante; siempre vinculado al tipo de propiedades finales deseadas. Por último en base a los ensayos de caracterización realizados se seleccionó el material obtenido por extrudado, y se efectuó una pequeña producción de mullita a escala con la cual se elaboraron prototipos de refractarios mulliticos, comparándose sus propiedades mecánicas con otros elaborados de igual forma pero con materia prima importada (mullita comercial).