Vol. 20 Núm. 3 (2021): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Caracterización de partículas metálicas extraídas de cenizas volantes de una planta termoeléctrica de Boyacá-Colombia

William Alexander Bautista-Ruiz
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Nicolas Ortiz-Godoy
Universidad Nacional de Colombia
Dayi Gilberto Agredo-Diaz
Universidad Nacional de Colombia
Cesar Armando Ortiz-Otalora
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Publicado 2021-06-07

Palabras clave

  • cenizas volantes,
  • cenósferas,
  • ferrósferas,
  • magnetita,
  • hematita,
  • mullita,
  • caracterización morfológica
  • ...Más
    Menos

Cómo citar

Bautista-Ruiz, W. A., Ortiz-Godoy, N., Agredo-Diaz, D. G., & Ortiz-Otalora, C. A. (2021). Caracterización de partículas metálicas extraídas de cenizas volantes de una planta termoeléctrica de Boyacá-Colombia. Revista UIS Ingenierías, 20(3), 203–210. https://doi.org/10.18273/revuin.v20n3-2021015

Resumen

En este trabajo se estudiaron muestras de hierro, obtenidas mediante separación magnética de cenizas volantes, procedentes de una estación termoeléctrica de Boyacá, Colombia. Se realizó la caracterización morfológica de las partículas mediante microscopía electrónica de barrido. La composición elemental y su estructura cristalina fueron estudiadas mediante espectroscopia de energía dispersiva de rayos X y difracción de rayos X, respectivamente. Los resultados obtenidos muestran la presencia de ferrósferas y cenósferas, que son compuestos irregulares y rugosos con alto contenido en hierro. Las fases mineralógicas presentes en las muestras son principalmente magnetita y hematita, con algunas trazas de mullita. Estas fases pueden aportar propiedades magnéticas y ampliar el rango de aplicaciones de estas partículas a partir de un simple proceso de separación en las cenizas volantes.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

[1] M. L. S. Oliveira et al., “Coal emissions adverse human health effects associated with ultrafine/nano-particles role and resultant engineering controls,” Environ. Res., vol. 158, pp. 450–455, 2017. doi: 10.1016/j.envres.2017.07.002

[2] M. Santa María, “El Sector Eléctrico en Colombia: Recomendaciones de Ajuste para un Sistema Exitoso,”Econcept, Bogotá, 2019.

[3] W. A. Bautista-Ruiz, M. Díaz-Lagos, S. A. Martínez-Ovalle, “Caracterización de las cenizas volantes de una planta termoeléctrica para su posible uso como aditivo en la fabricación de cemento,” Rev. Investig. Desarro. E Innovación, vol. 8, no. 1, p. 135, 2017. doi: 10.19053/20278306.v8.n1.2017.7374

[4] F. Reyes Caballero, S. A. Martínez Ovalle, M. Moreno Gutiérrez, “Mössbauer characterization of feed coal , ash and fly ash from a thermal power plant,” in Hyperfine Interactions, vol. 232, pp. 141–148, 2015. doi: 10.1007/s10751-015-1140-1

[5] A. María et al., “Central de generación térmica termopaipa,” Paipa, 2015.

[6] S. K. Ghosh, V. Kumar, Circular economy and fly ash management. Springer Singapore, 2019. doi: 10.1007/978-981-15-0014-5

[7] S. Kang, M. T. Ley, Z. Lloyd, T. Kim, “Using the particle model to predict electrical resistivity performance of fly ash in concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 261, p. 119975, 2020. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119975

[8] F. Li et al., “Direct synthesis of carbon nanotubes on fly ash particles to produce carbon nanotubes/fly ash composites,” Front. Struct. Civ. Eng., vol. 13, no. 6, pp. 1405–1414, 2019. doi: 10.1007/s11709-019-0564-0

[9] G. I. Supelano et al., “Synthesis of magnetic zeolites from recycled fly ash for adsorption of methylene blue,” Fuel, vol. 263, p. 116800, 2020. doi: 10.1016/j.fuel.2019.116800

[10] C. A. Schneider, W. S. Rasband, K. W. Eliceiri, “NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis,” Nat. Methods, vol. 9, no. 7, pp. 671–675, 2012. doi: 10.1038/nmeth.2089


[11] Q. F. Xue, S. G. Lu, “Microstructure of ferrospheres in fly ashes: SEM, EDX and ESEM analysis,” J. Zhejiang Univ. Sci. A, vol. 9, no. 11, pp. 1595–1600, 2008. doi: 10.1631/jzus.A0820051

[12] V. V. Zyryanov, D. V. Zyryanov, “Complex processing of pulverized fly ash by dry separation methods,” J. Environ. Prot. (Irvine,. Calif)., vol. 1, no. 3, pp. 293–301, 2010. doi: 10.4236/jep.2010.13035

[13] L. Santaella, “Caracterización física, química y mineralógica de las cenizas volantes,” Cienc. e Ing. Neogranadina, vol. 10, pp. 47–62, 2001.

[14] O. A. Bajukov, N. N. Anshits, M. I. Petrov, A. D. Balaev, A. G. Anshits, “Composition of ferrospinel phase and magnetic properties of microspheres and cenospheres from fly ashes,” Mater. Chem. Phys., vol. 114, no. 1, pp. 495–503, 2009.

[15] E. V. Sokol, V. M. Kalugin, E. N. Nigmatulina, N. I. Volkova, A. E. Frenkel, N. V. Maksimova, “Ferrospheres from fly ashes of Chelyabinsk coals: Chemical composition, morphology and formation conditions,” Fuel, vol. 81, no. 7, pp. 867–876, 2002. doi: 10.1016/S0016-2361(02)00005-4

[16] G. L. Golewski, “Improvement of fracture toughness of green concrete as a result of addition of coal fly ash. Characterization of fly ash microstructure,” Mater. Charact., vol. 134, pp. 335–346, 2017.

[17] T. Wang, T. Ishida, R. Gu, “A study of the influence of crystal component on the reactivity of low-calcium fly ash in alkaline conditions based on SEM-EDS,” Constr. Build. Mater., vol. 243, p. 118227, 2020. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118227

[18] B. Valentim et al., “Characteristics of ferrospheres in fly ashes derived from Bokaro and Jharia (Jharkand, India) coals,” Int. J. Coal Geol., vol. 153, pp. 52–74, 2016.

[19] S. Chen et al., “Porous mullite ceramics with a fully closed-cell structure fabricated by direct coagulation casting using fly ash hollow spheres/kaolin suspension,” Ceram. Int., vol. 46, no. 11, pp. 17508–17513, 2020. doi: 10.1016/j.ceramint.2020.04.046

[20] B. G. Kutchko, A. G. Kim, “Fly ash characterization by SEM-EDS,” Fuel, vol. 85, pp. 2537–2544, 2006. doi: 10.1016/j.fuel.2006.05.016

[21] A. G. Anshits, O. M. Sharonova, N. N. Anshits, “Ferrospheres from fly ashes: Composition and catalytic properties in high-temperature oxidation of methane,” in World of Coal Ash, 2011, p. 21.

[22] D. Valeev, A. Mikhailova, A. Atmadzhidi, “Kinetics of iron extraction from coal fly ash by hydrochloric acid leaching,” Metals (Basel)., vol. 8, no. 7, pp. 1–9, 2018. doi: 10.3390/met8070533

[23] M. Fu, J. Liu, X. Dong, L. Zhu, Y. Dong, S. Hampshire, “Waste recycling of coal fly ash for design of highly porous whisker-structured mullite ceramic membranes,” J. Eur. Ceram. Soc., vol. 39, no. 16, pp. 5320–5331, 2019. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.08.042