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84 diagrama Cr2O3-Al2O3-MgO, es decir, que clasifica como una cromopicotita tendiendo a picotita rica en magnesio (en un punto de la zona 7, magnoferrocromoespinela, equidistante entre las zonas 6 y 8) siendo una sustancia altamente refractaria, aspecto muy importante a considerar como fuente suministradora de cromo. Esta cromopicotita rica en Al y Mg, a pesar de que cumple los requisitos para catalogarla como no- refractaria (Cr2O3 ≈ 40 % y Cr2O3/FeO≥ 2,5), debe presentar una alta temperatura de fusión, barrera que impide su utilización como fuente de Cr en la obtención carbotérmica de ferrocromo de manera económicamente sustentable en las condiciones de Cuba. Ahora, partiendo de la composición química global del concentrado cromífero es factible afirmar, desde el punto de vista teórico, que en su conjunto puede considerarse una fuente alternativa para la obtención simultánea de aleaciones de cromo y hierro y de una escoria con los atributos de una matriz de un fundente de soldadura. Por un lado, desde el punto de las potencialidades químicas se observa que el concentrado cromífero está formado por aproximadamente el 50 % de los “óxidos” Al2O3, MgO y SiO2 en relaciones porcentuales (Al2O3:MgO:SiO2 =1:0,6:0,2). Estas relaciones son factibles de adecuar a la composición química de una zona del diagrama ternario Al2O3-MgO-SiO2 que tenga casi todos los requisitos metalúrgicos y tecnológicos de una matriz de un fundente de soldadura. Pero, por otro lado, hay que conjugar, a la misma vez, que en la formulación de la carga metalúrgica estén presentes intrínsecamente, también, las funciones que coadyuven a maximizar la extracción reductiva del Cr y del Fe en forma de ferrocromo durante el proceso metalúrgico con relativo costo energético. La composición química de concentrado cromífero permite ajustar posteriormente el Tabla 2.18: Cálculos estequiométricos para determinar la fórmula cristaloquímica del mineral cromífero Óxido % MM óxido Mol óxido Mol catión Mol anión Catión. ajust. Carga posit. Cr2O3 40,41 152 0,266 0,532 0,7976 0,944 2,831 FeO 15,29 72 0,212 0,212 0,2124 0,377 0,754 Al2O3 30,99 102 0,304 0,608 0,9115 1,078 3,235 MgO 13,31 40 0,333 0,333 0,3328 0,590 1,181 100 2,2541 8 Tabla 2.19. Composición química (%) de algunos fundentes comerciales Tipo Marca SiO2 Al2O3 MgO CaO CaF2 MnO AH-17M 18-22 24-29 8-12 14-18 21-25
85 representar más del 80 % de la composición de la matriz de un fundente aglomerado; este aspecto unido a la posibilidad de obtención de la ferroaleación con ≈ 50 % de Cr hace factible estudiar una tecnología que permita recuperar el cromo y el hierro como ferrocromo y adecuar las escorias para su utilización matriz en el desarrollo de fundentes para la SAW [44]. En la Tabla 2.19 se expone la composición química de fundentes comerciales de soldadura que presentan el sistema ternario Al2O3-MgO-SiO2 como componente principal > 50 %, criterio que se emplea frecuentemente para la clasificación de los fundentes (véase Tabla 2 de la introducción) y que sirve como estrategia para conjugar en la obtención del ferrocromo las composición de sus escorias, que, además, pueden ser utilizadas como matriz de fundentes. 2.3.6 Minerales fundentes y reguladores ácido-base Entre los minerales que fungen como sustancias que contribuyen a disminuir la temperatura de fusión, acción fundente, de los componentes de los consumibles de soldadura, específicamente en los fundentes para la SAW y que además influyen en las características ácido-base de la matriz del fundente o del mismo fundente, se encuentran los siguientes: 1-los carbonatos, 2- la fluorita y 3- los diferentes polimorfos de la sílice. Carbonatos Los minerales clasificados como carbonatos son abundantes en la corteza terrestre, aunque el número total de especies minerales no excede de cien (véase Tabla 2.2). Entre las especies más frecuentes y extendidas se encuentra el CaCO3, que es dimorfo, presentándose como calcita (hexagonal) y aragonito (rómbico) y la dolomita CaMg(CaO3)2 (hexagonal), todos con gran importancia industrial. Estructuralmente, la dolomita se relaciona íntimamente con la calcita; en realidad son casi isoestructurales, pues los retículos romboédricos de ambos minerales tienen dimensiones similares. La calcita pura presenta una composición química de 56 % CaO y 44 % CO2; la densidad es de 2,71g/cm 3 y a 11 atmósferas funde a 1289 ºC. En el caso de la dolomita (Ca,Mg)(CO3)2 pura está constituida por 30,4 % de CaO; 21,7 % MgO y 47,9 % de CO2. Su densidad es de 2,85 g/cm 3 y se considera como un carbonato doble de CaCO3 y MgCO3 (CaCO3∙·MgCO3) en una proporción 1:1 (50:50). Sin embargo, el Mg (RMg2+=0,65 Å) puede ser sustituido por el Ca RCa2+=0,99 Å) hasta la proporción Ca:Mg= 1:5 (16,67 %) en las posiciones del Mg, y este puede sustituir al Ca hasta la proporción Mg:Ca = 1:20 (5 %), en las posiciones del Ca. Así, en la dolomita, la proporción entre el Ca y el Mg varía entre 58⅓ : 41⅔ y 47½ : 52½ [76]. El voluminoso anión CO3 2- presenta una estructura plano-triangular equilátera, con el carbono en el centro y los oxígenos en los vértices, que acorde al carácter polarizante de los cationes puede tener mayor o menor estabilidad térmica [54].
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