Volumen II - SAM

En la Figura 1 (b) se pueden ver los espectros FTIR de ambas materias primas. La dolomita presenta la
totalidad de las bandas correspondientes a este mineral, entre las que se destacan las diagnósticas en 1443,
882 y 728 cm -1 pertenecientes al anión CO3 -2 [9]. Las bandas de la calcita no se distinguen porque se
encuentran a frecuencias semejantes a las de dolomita (1428, 878 y 714 cm -1 ) y son tapadas por las de
este mineral que es mayoritario. Sin embargo el cuarzo, a pesar de ser minoritario se detecta
principalmente a través de las bandas de los grupos SiO4 que se ubica en 1144 y 1085 cm -1 [9].
El espectro de la circonia indica la presencia de ZrO2 y HfO2 con estructura monoclínica [10]. Se
observan 6 bandas características de la circonia ubicadas a: 722, 574, 490, 409, 343 y 258 cm -1 . La única
banda del HfO2 que se distingue es la ubicada en 752 cm -1 , ya que las bandas restantes (635, 600,512,
410,343, 324 y 255 cm -1 ), se ocultan detrás de las correspondientes a la circonia. Esto está de acuerdo con
la baja proporción de HfO2 que posee esta materia prima (Tabla 2). Las vibraciones de los grupos SiO4
del cuarzo se ubican en 1144 y 1085 cm -1 , como en la dolomita. Sin embargo son muy débiles,
corroborando que el porcentaje de Q es mucho menor en la circonia que en la dolomita, como se ve en el
análisis químico (Tabla 2). Las bandas centradas en 3400 cm -1 , 1630 cm -1 y 1575 cm -1 se asignan a las
vibraciones O-H, H-O-H y M-OH (M es Zr o Hf), respectivamente. Las mismas se atribuyen al agua
adsorbida [10].
3.2 Evolución de las fases con la temperatura
Las muestras extraídas a las distintas temperaturas se caracterizaron mineralógicamente empleando la
metodología indicada.
3.2.1 Difracción de rayos X
En la Figura 2 (a) se muestran los difractogramas obtenidos para aquellas temperaturas de calentamiento
que resultaron representativas en lo que respecta a las fases presentes y sus transformaciones. El análisis
de los difractogramas permitió establecer que:
- A 1000 °C no se observa dolomita, pero aún persisten: m-ZrO2 y Q. Se han formado C, CZ, M y
solución sólida de ZrO2 (ZrO2(ss)). Estos resultados permiten afirmar que se produjeron las reacciones
propuestas por Suzuki y otros [8]:
CaMg(CO3)2 (s) → CaCO3 (s) + MgO (s) + CO2 (g) (1),
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) (2),
CaO (s) + m-ZrO2 → ZrO2(ss) (3),
CaO (s) + ZrO2(ss) → CaZrO3 (s) (4).
Cabe aclarar que la ausencia de los picos correspondientes a CaO se discutirá más adelante, cuando se
analicen los resultados FTIR.
- A 1150 °C desaparecen C y Q y permanecen m-ZrO2, CZ, ZrO2(ss) y M. Además aparecen β-C2S y la
espinela: MgAl2O4. La desaparición de Q y C es coincidente con la formación de β-C2S. La presencia de
E se observa a la misma temperatura que en investigaciones anteriores [6,7], y se explica por la
combinación de MgO con Al2O3 detectado en el análisis químico (Tabla 2) [8].
- A 1400 °C se hallan presentes: CZ, M, ZrO2(ss), E y β-C2S. CaZrO3 es la fase mayoritaria. Su
proporción, estimada a través de las áreas de las reflexiones principales de los distintos componentes [16],
es aproximadamente 75 %.
Esta técnica no permite corroborar la formación de CaHfO3 [17], debido a que posee un patrón de
difracción muy similar al de CaZrO3 (ver Tabla 1).
3.2.1 Espectros FTIR
Los espectros FTIR (Fig. 2 (b)) brindan información complementaria de utilidad para una mejor
definición de la composición de fases a las distintas temperaturas.
Hasta 950 °C se observan las bandas ubicadas en 1443 y 882 cm -1 debidas al ion CO3 = , propias de la
dolomita [9], mineral cuya reflexión principal no se detectó por DRX a esta temperatura. A 1000 °C estas
bandas se desplazan a menores frecuencias: 1428 y 878 cm -1 . Estas últimas bandas son típicas de la
calcita [9] y desaparecen totalmente a 1200 °C. Estos resultados corroboran la formación de C a 1000°C,
detectada a partir del análisis DRX, e indican además, la permanencia de este mineral hasta 1150 °C.
A partir de 750 °C se puede constatar la presencia de CH a través de la absorción en 3643 cm -1 ,
característica de las vibraciones Ca-OH. Ésta se hace cada vez más débil a medida que la temperatura
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