OBTENCION DE NANOPARTICULAS DE OXIDO DE HIERRO PROCEDENTE DE VIRUTA CON TECNOLOGIA BOTTOM - UP

Abstract

La industria metalmecánica ha llegado a convertirse en una de las principales actividades económicas del mundo, sin embargo, genera anualmente toneladas de virutas de hierro en la fabricación de piezas y partes metálicas. Esta viruta al estar mezclada con fluidos de corte se constituye en desperdicio y contamina el medio ambiente. Esta investigación muestra los resultados del reciclado de viruta de hierro fundido y su transformación en nanopartículas de óxido de hierro mediante tecnología bottom-up, por vía electroquímica. Las microparticulas de hierro de 45 um obtenidas por triturado y tamizado fueron compactadas, en troqueles a alta presión para la obtención de barras conductoras, instaladas de ánodo, como cátodo se usaron placas de acero inoxidable, en una cuba electrolítica con solución de agua destilada y sulfato de hierro, entre ambos se aplicó corriente eléctrica continua, produciendo una deposición de nanoparticulas de óxido de hierro en el cátodo. Las nanoparticulas obtenidas tienen un contenido de hierro de 99.43 %, un tamaño en el rango de 40 y 200 nanómetros, de forma redondeada y regular, fueron aplicadas en la remediación de aguas contaminadas con metales pesados provenientes de ingenios mineros, se pudo remover cadmio en un porcentaje de 84,27 luego el plomo en un porcentaje de 4,42 y el zinc en un porcentaje de 92,74. Estas nanoparticulas de óxido de hierro debido a sus propiedades ópticas, magnéticas, eléctricas y catalíticas tienen múltiples aplicaciones, especialmente en la remediación de aguas y suelos contaminados por su bajo costo. Palabras clave: viruta, reciclado, bottom-up, deposición electroquímica, nanopartículas de óxido de hierro.

The metalworking industry has become one of the world's leading economic activities, however, annually it generates tons of iron chips in the pieces and metal parts manufacture. This chip is considered as waste and pollutes the environment when being mixed with cutting fluids. This research shows the results of cast iron chip recycling and its transformation into iron oxide nanoparticles using of bottom-up technology by electrochemical means. The iron microparticles of 45 um obtained by crushing and sieving were compacted in high pressure dies for getting conductive bars installed with anode; as cathode, stainless steel plates were used in an electrolytic tank with distilled water solution and iron sulfate. Between them, continuous electric current was applied producing a deposition of iron oxide nanoparticles in the cathode. Nanoparticles obtained have an iron content of 99.43%, a size in the range of 40 and 200 nanometers, rounded and regular shape. They were applied in the remediation of contaminated water with heavy metals from mining mills. It was possible to remove cadmium in a percentage of 84.27 then lead in a percentage of 4.42 and zinc in a percentage of 92.74. These iron oxide nanoparticles due to their optical, magnetic, electrical and catalytic properties have multiple applications, especially in the remediation of contaminated waters and soils because of their low cost.