Tesis Dr.Cs. Rafael Quintana Puchol-2013.pdf - Universidad Central ...

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de tal óxido tiene que conjugarse con toda la estrategia del sistema inicial de óxidos y las
funciones operacionales, tecnológicas y metalúrgicas del fundente.
Al confeccionar la mezcla de polvos minerales es imprescindible someterla a un proceso de
homogenización fásica (amorfismo) por calcinación (< 1100 ºC) y, además, lograr sinterizar, con
cierta consistencia, esa mezcla de polvos topoquímicamente heterogénea mediante la unión de
puentes de adherencia entre las partículas. Estos puentes pueden estar promovidos por una
sustancia que funda, a cierta temperatura temprana, aglomerando determinada cantidad de
sustancia superficial de los granos en contacto y difundiéndose dentro del grano, provocando,
generalmente, una contracción del volumen y una mayor consistencia y homogeneidad del
cuerpo de los granos “sinterizados”.
La temperatura de “sinterización” mínima a la que los granos sueltos (móviles) de la mezcla de
polvos se unan dando al cuerpo cierta consistencia, se denomina temperatura de Temman (TT)
que está relacionada con la temperatura de fusión (Tf) de las sustancias y el tiempo de
exposición a una determinada temperatura: para metales TT = 0,3…0,4·Tf, para sales TT =
0,57·Tf y para silicatos TT = 0,8…0,9·Tf [37]
El feldespato empleado en la formulación constituye un fundente que puede contribuir a que la
temperatura de sinterización sea alrededor de los 1 100 ºC. Pero la acción de la calcita provoca
aún una mayor disminución, fijando esa temperatura a 950 ºC. Las cinéticas de la sinterización
y de la coalescencia de estas alternativas son lentas a ambas temperaturas para lograr un
cierto grado de adhesión entre las partículas en un razonable tiempo, por lo que hay que
emplear una sustancia que disminuya y acelere el
proceso de sinterización.
El Na2O es uno de los vitrificantes más activos y
que más disminuye la temperatura de
sinterización superficial entre granos, provocando
también un notable ensanchamiento del intervalo
de fusión del coeficiente de adherencia. En esta
ocasión, el suministro de Na2O se realiza en
forma de carbonato anhidro (natrita): Na2CO3
(MM = 106, ρ = 2,533 g/cm 3 ). El carbonato de
sodio se funde totalmente a 853 ºC sin descomponerse (Figura 3.3) y la presión parcial de CO2
ΔT
a esa temperatura alcanza 8,8.10 -8 atm acorde a la reacción (3.2):
Na2CO3 → Na2O + CO2 ↑ (3.2);
ΔG = 76850-35,96T (3.2a);
log(PCO2) = -16797/T+7.86 (3.2b)
350ºC
480ºC
853ºC
Na 2 CO 3 (s) ↔ Na 2 CO 3 (l)
0 200 400 600 800 1000
Figura 3.3. ATD de la fusión de Na2CO3