Obtención de pigmentos de hierro a partir de lodos generados por el tratamiento de aguas ácidas de mina para su aplicación en arcillas

Abstract

La presente tesis se realizó en la Carrera de Ciencias Químicas de la Facultad de Ciencias Puras y Naturales de la Universidad Mayor de San Andrés, cuyo objetivo principal fue obtener goetita, hematita y magnetita a partir de lodos generados del tratamiento de las aguas ácidas de mina para su aplicación como pigmentos en arcilla tradicional. En primer lugar, se realizó la recolección de 200 L de aguas ácidas de mina en tachos para ser tratados con cal al 10 % con una pureza del 73 %, estas aguas fueron llevadas hasta pH=9,5. Una vez que sedimentaron los precipitados se procedió a filtrar y deshidratar a temperatura ambiente. Se pesaron 15 g de estos lodos para ser redisueltos con HNO3 al 30 %. Las muestras se colocaron en recipientes y aplicando agitación magnética con una velocidad de agitación de 100 rpm, se agregaron 500mL de agua destilada a la disolución y se procedió a agregar KOH 5 M de acuerdo a la variable dependiente de pH, una vez alcanzado este pH se llevó a una temperatura de 70 °C. Se filtraron las muestras y los precipitados fueron lavados 3 veces con agua destilada y 1 vez con etanol. Los productos secaron a temperatura ambiente, luego una vez secos fueron molidos, pesados y codificados para ser llevados al horno a temperatura de 900 °C para la obtención de hematita. Estos productos fueron pesados, molidos y disueltos en seco en carbón grafito para ser llevados al horno a una temperatura de 950 °C. Los diferentes productos fueron caracterizados por Fluorescencia de Rayos X (FRX) donde se utilizó un material certificado SCH-1 para preparar la curva de calibración, se obtuvo goetita con 35,40% de Fe, hematita con 50,96 % de Fe, magnetita con 50,98 % de Fe respecto a la curva de calibración. La caracterización por Difracción de Rayos X (DRX) presenta señales con altas intensidades en ángulos característicos de la hematita. La Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) muestra morfologías cúbicas pertenecientes a la hematita y magnetita en escalas micrométricas (μm). Al aplicar los pigmentos en arcilla tradicional se puede ver que adquiere una tonalidad rojiza por el pigmento de la hematita.