Artículo Original

  

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Potencialidad de la técnica de análisis de distribución de tamaño de partículas en la promoción del uso del yacimiento de zeolitas San Ignacio

Potential of the particle size distribution analysis technique in promoting the use of the San Ignacio zeolite deposit


RESUMEN

El yacimiento Zeolita San Ignacio requiere una caracterización actualizada del mismo, teniendo en cuenta su potencialidad para el desarrollo de la zona industrial y la fortaleza en infraestructura productiva y de micronización con que cuenta la UEB Roberto Coco Peredo, perteneciente al Grupo Empresarial GeoMinsal. El objetivo del trabajo es conocer la importancia de la técnica de análisis de distribución de tamaños de partículas en la caracterización del mineral, cuyo ensayo no tiene antecedentes en este yacimiento. La caracterización mineralógica por técnicas de ATD y TG demostraron que la misma contiene un 75 % de fase clinoptilolita y mordenita y un 12 % de calcita, por vía química se determinó que la capacidad de intercambio catiónico total es de 126 meq/100g. La respuesta del análisis de tamaño de partículas de la muestra micronizada concluyó que el 100 % del mineral está bajo 37 µm en un rango entre 29,9 y 0,17 µm, el tamaño promedio de las partículas es 6.8 µm y la mediana de 7.7 µm. Este resultado del grado de fineza logrado en la micronización de la zeolita garantiza un valor adicional de importancia vital para la comercialización del mineral en usos especiales como la medicina (elaboración de talcos y pastillas), para la industria de los cosméticos, la pintura y un uso tan masivo como la protección de los cultivos contra la quemadura del ozono y las altas temperaturas, la producción de detergente en polvo, que requieren niveles de fineza extremos. Complementar el estudio con el uso del analizador de partículas HORIBA LA-950V2, que presenta un innovador diseño óptico, y realiza medidas por dispersión láser a granulometrías comprendidas desde 3 mm hasta 0,01 µm, por vía húmeda o por vía seca, facilitó la labor promocional y la confección de la Ficha Técnica de la zeolita micronizada.

Palabras claves: 

zeolita; tamaño de partícula; caracterización.

ABSTRACT

The deposit Zeolita San Ignacio requires an updated characterization of the same, taking into account his developmental potentiality of the industrial zone and the strength in productive and micronization infrastructure with that Roberto Coco Peredo, belonging to the Grupo Empresarial GeoMinsal counts the UEB. The objective of the work is knowing the importance of the technique of analysis of distribution of sizes of particles in the characterization of the mineral, whose essay does not have background in this deposit. The mineralogical characterization by ATD and TG techniques showed that it contains 75 % of the clinoptilolite and mordenite phase and 12 % of calcite, chemically it was determined that the total cation exchange capacity becomes of 126 meq/100g. The answer of the analysis of size of particles of the micronized sample came to an end that 100 % of the mineral is under 37 m in a status between 29.9 and 0.17 m, the average size of the particles is 6,8 m and the median of 7,7 m. This result of the degree of finesse achieved in the micronization of the zeolite guarantees an additional value of importance vital for the commercialization of the mineral in special uses as he gives her medicine (elaboration of talcums and tablets), for the industry of the cosmetics, the painting and an as mass use as the protection of the cultivations against the burn of ozone and the high temperatures, the production of soap powder, that they require extreme levels of finesse. Complementing the study with the use of the analyst of particles HORIBA THE 950V2, that shows an innovative optic design, and accomplishes measures for dispersion laser to granulometries understood from 3 mm to 0.01 the m, for wet way or for dry way, facilitated the promotional work and the confection of the technical specifications of the micronized zeolite.

Passwords: 

Zeolite; size of particle; characterization.


Las zeolitas naturales son minerales no metálicos de origen volcánico con una serie de propiedades únicas. De acuerdo a su estructura química son clasificadas como aluminosilicatos hidratados compuesto por aluminio, sílice, hidrogeno y oxígeno, organizado en una estructura tridimensional interconectadas entre sí.

La estructura de estos elementos conforman cristales de zeolitas que poseen una red de micro poros interconectados con diámetros que varían desde 2.5 a 5.0 Aº en dependencia al tipo de mineral de zeolita en cuestión. Esta estructura hace que las zeolitas posean propiedades únicas que lo diferencien de otros aluminosilicatos (caolín, bentonita, etc.)

El Centro de Investigaciones para la Industria Minero Metalúrgica (CIPIMM),ha desarrollado un sistema para la caracterización completa de zeolitas naturales dirigido fundamentalmente a brindar informaciones útiles para las diversas aplicaciones que han encontrado estos materiales, que van desde los usos en la agricultura y la alimentación animal, hasta la medicina y otros usos en nuestra vida cotidiana.

En el presente trabajo se realiza la caracterización de la zeolita micronizada del yacimiento San Ignacio ubicado en la zona occidental de Cuba, en Jaruco, provincia Mayabeque, la cual se procesa en la UEB Roberto Coco Peredo, perteneciente a la Empresa Minera de Occidente, para desarrollar tecnologías de su empleo en la industria médico farmacéutica, en el tratamiento de enfermedades de la piel y para la elaboración de pinturas con carácter anti fúngico.

Con el conocimiento de más de 30 años de trabajo con el mineral tipo alumino-silicato natural poroso tipo zeolitas (donde clasifica la zeolita de San Ignacio), se realiza su evaluación tecnológica a partir de las características de la muestra procesada por el micronizador y atendiendo al nivel de pureza de la zeolita y coloración del mineral.

El objetivo del trabajo es conocer la potencialidad que representa la Técnica de Análisis de distribución de partículas en la caracterización del mineral, cuyo ensayo no tiene antecedentes en este yacimiento.

Los análisis de distribución de tamaños de partículas se utilizan para conocer los tamaños de las partículas que las componen y sus proporciones, así como para determinar su homogeneidad. Normalmente, se utilizan como control de calidad y para tener un registro de la distribución de tamaños. Además, el análisis de estas herramientas puede tener aplicación en la mejora de procesos industriales.

Conocer la importancia de la información que brinda el uso del analizador de partículas HORIBA LA-950V2 el cuál presenta un innovador diseño óptico que realiza medidas por dispersión laser a muestras de zeolitas cubanas micronizadas (- 45 micras) para productos de usos especiales como: formulación de detergente en polvo, soportes de fungicidas y plaguicidas, formulación de pinturas anti fúngicas, entre otros el cuál comprende análisis con granulometrías entre los 3 mm y 0,01 micras,(micro pulverizadas). Además el equipo realiza lecturas por vía húmeda y por vía seca.

La muestra de Zeolita micronizada del yacimiento San Ignacio, fue entregada según el Cliente con una granulometría de 100 % bajo 200 mesh, la que se preparó cumplimentando el procedimiento del Departamento de Aprovechamiento de Minerales del CIPIMM (DAM) 01-01CIPIMM para la homogenización y cuarteo de la misma para evaluar y caracterizar. (Fig. 1).

Fig. 1. 

Zeolita San Ignacio micronizada

Para la realización del análisis de tamaño de partículas se utilizó el equipo HORIBA LA-950V2 (Fig. 2),el cual combina un avanzado sistema óptico junto con un depurado sistema de dosificación de muestras, cuya suma resulta en una solución integral de alta velocidad capaz de optimizar la rutina de trabajo.

El innovador diseño óptico de HORIBA LA-950V2 perfecciona la medición por dispersión láser.

Fig. 2. 

Equipo HORIBA LA-950V2

La técnica de difracción láser se basa en el principio que cuando partículas atraviesan una luz láser la dispersa con un ángulo que está directamente relacionado con el tamaño de las partículas. A medida que el tamaño de las partículas disminuye el ángulo de difracción que se observa aumenta logarítmicamente. Además la intensidad de la luz es dependiente del tamaño de las partículas, se relaciona con el área transversal de las partículas. Por lo tanto partículas de mayor tamaño difractan la luz a ángulos pequeños con mayor intensidad, mientras que las partículas pequeñas difractan con mayores ángulos y menor intensidad. En la figura 3 (A) se muestra el esquema del equipo de difracción láser y sus componentes y en la figura 3 (B) su circuito para vía húmeda.