Evaluación de minerales de espodumena por ATD Determinación ...

mo. Cabe recordar, que la técnica analítica empleada,
en base al análisis químico del contenido de litio presente,
implica una laboriosa disgregación con ácidos
ñuorhídrico-sulfúrico, y posterior lectura espectrométrica,
previacalibración del equipo.
2. MATERIALES Y EQUIPO UTILIZADOS
El análisis térmico diferencial (A. T.D.) se efectuó
en un equipo Netzsch, siendo las condiciones operativas
:
a) Material de referencia: a Alúmina.
b) Velocidad de calentamiento: 10" C/min.
c) Crisoles: platino.
d) Termopares: Pt-Pt, 10 % Rh.
e) Atmósfera : aire.
Los diagramas de rayos X se obtuvieron mediante
un equipo Philips PW 1010 con cátodo de Cu, radiación
Kay filtro de níquel.
Los análisis químicos, para la determinación de litio
se efectuaron en un espectrómetro de absorción y emisión
atómica por llama Jarrell-Ash 82-251.
En cuanto a la preparación de las muestras de espodumena,
se partió de mineral de 68,5 % de pureza,
procedente de los yacimientos litíferos emplazados en
las sierras de la provincia de San Luis, República Argentina
(*).
Las muestras de mayor pureza en espodumeno, se
obtuvieron a partir de mineral de 68,5 %, mediante la
técnica de separación de minerales de diferentes densidades,
con un líquido pesado, cuya densidad resulta
intermedia entre la de la sustancia en estudio y las
impurezas que la acompaña (3, 4).
El medio denso utilizado fue el tetrabromoetano,
uno de los más frecuentemente usados para separaciones
de minerales. La densidad del mismo, de 2,94 g/cm^
es intermedia entre la del espodumeno (3,09 g/cm^) y
la de las impurezas minerales asociadas, tales como
cuarzo (2,65 g/cm^), feldespatos (2,55 g/cm^), caolín
(2,50 g/cm^), etc.
Para la obtención de mineral con un contenido de
espodumena menor al original, se utilizaron las fracdones
sobrenadantes separadas en la purificación.
La riqueza en espodumena, de las muestras utiliza-
TABLA I
RIQUEZA EN ESPODUMENA DE LAS MUESTRAS
USADAS, DETERMINADA POR EL ANALISIS
QUÍMICO DEL CONTENIDO DE LITIO
Muestra N." % Espodtemena % Li,0
1 29,86 2,39
2 42,83 3,44
3 56,90 4,57
4 68,50 5,50
5 77,80 6,25
6 84,70 6,80
7 89,66 7,20
8 91,00 7,30
9 99,00 7,95
10 (teórica) 100,00 8,03
(*) Por análisis de difracción de rayos X, se halló que
las impurezas fundamentales que acompañaban al espodumena
eran: cuarzo, albita, muscovita y caolín.
EVALUACIÓN DE MINERALES DE ESPODUMENA POR A. T. D.
TABLA II
CALORES DE REACCIÓN, EN CAL./G, PARA LAS
SUSTANCIAS UTILIZADAS COMO PATRONES
Sustancia
Cd CO3
Na.WO,
CaCO,
K,SO,
Temperatura
450
588
905
1075
Tipo de
reacción
— CO3
III -> I
— CO,
I -> liq.
LH
(cal/g)
129,88
28,57
427,18
50,27
das se determinó por el análisis químico del contenido
de litio.
Los resultados obtenidos para las muestras utilizadas
en las determinaciones se dan en la tabla I.
3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1. CALIBRACIÓN DEL EQUIPO DE A. T. D.
Para la calibración del equipo se utilizaron sustancias
con calores de reacción conocidos.
La misma se efectuó sobre un rango completo de
temperatura, dado que la sensibilidad varía con la misma;
esto se debe, probablemente, a la variación térmica
de la fuerza electro motriz del termopar y a la
variación del gradiente térmico dentro de la muestra,
con la temperatura (5).
Los resultados de la calibración se expresan en términos
de calorías por unidad de superficie.
Las sustancias usadas como patrones fueron las siguientes
: carbonato de cadmio, carbonato de calcio,
wolframato de sodio hidratado y sulfato de potasio. El
método de cálculo para los calores de reacción fue el
seguido por Lewis y Randall (6) y por Glasstone (7),
en base a los calores de formación de los compuestos
involucrados en la reacción.
Para cada sustancia patrón se obtuvieron los diagramas
correspondientes usando cantidades diferentes de
material.
Los ensayos con wolframato de sodio hidratado se
efectuaron pesando cantidades que dieran pesos equivalentes
a 100, 150, 200 y 250 mg de wolframato de
sodio anhidro.
En el termograma correspondiente a esta sustancia
se observó al comienzo, un pico endotérmico correspondienote
a la deshidratación (—2 HgíO) del compuesto,
lo que ocurrió entre 80 y 200° C, con una temperatura
de pico de 140° C.
TABLA III
AREAS DE PICO, EN CMVG., PARA MUESTRAS
DE DISTINTA PUREZA EN ESPODUMENA
Pureza de la muestra Area
(% espodumena) (cm'/g de muestra)
29,86 1,45
42,83 2,45
56,90 3,75
68,50 4,48
77,80 6,11
84,70 8,25
89,66 9,00
91,00 9,23
99,00 9,82
BOL. soc. ESP. CERÁM. VIDR., VOL. 14 - N.° 1