Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
CARACTERIZACIÓN DE LAS ETAPAS DE COCCIÓN DE MATERIALES
COMPUESTOS MgO-CaZrO3 UTILIZANDO DOLOMITAS BONAERENSES
A. E. Lavat, M. C. Grasselli y E. Giuliodori Lovecchio
Departamento de Ingeniería Química - Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
Av. del Valle 5737. (B7400JWI) Olavarría, Argentina.
E-mail: cgrassel@fio.unicen.edu.ar
RESUMEN
El empleo de materiales refractarios compuestos magnesia-circonato cálcico en la zona de
clinquerización de los hornos de cemento, representa una alternativa libre de cromo. En los últimos años
varios investigadores se han abocado a su síntesis, caracterización y estudio de mecanismos que
justifican su baja reactividad con el clinker. Han empleado materias primas sintéticas y naturales, entre
las que se destaca la dolomita de alta pureza de yacimientos españoles.
Los minerales naturales constituyen una opción atractiva para la producción de materiales estructurales
de bajo costo. En trabajos previos se han empleado dolomitas argentinas para sintetizar cementos
refractarios con fase espinela generada in-situ.
En este trabajo se presentan estudios realizados a fin de determinar la factibilidad de utilizar dolomitas
bonaerenses en la preparación de MgO-CaZrO3 por reacción en fase sólida y establecer condiciones de
síntesis más adecuadas.
Aplicando complementariamente DRX y FTIR se pudieron seguir las diferentes transformaciones de fase
durante la cocción y establecer que el material finalmente logrado a 1400 °C está constituido por
CaZrO3 y MgO, como productos principales. Estos resultados, coincidentes con los obtenidos a partir de
dolomita española, constituyen un punto de partida importante para encarar futuros estudios
relacionados con estos materiales en Argentina.
Palabras clave: Cemento refractario, Dolomitas bonaerenses, Magnesia-circonato cálcico.
1. INTRODUCCIÓN
Uno de los avances más importantes en la industria del cemento ha sido la incorporación de materiales
libres de cromo en los hornos de clinquerización. Si bien los refractarios de Magnesia-Cromo dan
excelentes resultados, tanto las consideraciones medioambientales como la legislación al respecto de
varios países, han provocado la disminución de su uso y la consecuente incorporación de materiales
refractarios libres de cromo. En este contexto, el estudio de materiales compuestos magnesia-circonato
cálcico ha adquirido importancia para el desarrollo de la industria cementera [1].
Entre MgO y CaZrO3 se forma una unión denominada directa elástica. Como consecuencia de la
formación de dicha unión y de la alta refractariedad del CaZrO3, los materiales de MgO/CaZrO3 se
caracterizan por una alta resistencia mecánica en caliente y una excelente resistencia a la corrosión por
óxidos alcalinos y escorias básicas [2].
El análisis post-mortem de ladrillos conformados a partir de dichos materiales, ha demostrado que
presentan mayor resistencia a la corrosión que los de magnesia-cromo o magnesia-espinela que se utilizan
en la actualidad [3].
Otro punto importante relacionado con estos materiales, es que pueden ser sintetizados a partir de
materias primas de bajo costo como la dolomita. Estos refractarios son sintetizados a partir de mezclas de
dolomita y circonia por reacción en fase sólida a alta temperatura y con moliendas intermedias a fin de
facilitar la difusión molecular. Habitualmente son preparados a partir de mezclas equimolares de dolomita
y circonia de calidad comercial [4, 5].
La República Argentina posee explotaciones importantes de dolomita, ubicadas en el Partido de
Olavarría, en el centro de la Provincia de Buenos Aires. Por esta razón, en trabajos previos se determinó
la factibilidad de utilizar estas dolomitas en la preparación de cementos refractarios de Alta Alúmina con
fase espinela generada in situ [6, 7].
En este trabajo se presentan estudios preliminares realizados a fin de establecer las condiciones más
1433