Efecto del tipo de precipitante, variación del pH de precipitación y temperatura de calcinación en la síntesis de nanopartículas de hematita a partir de relave - Caballero Villalva, Martha Sarai (2024)
El presente estudio desarrollado en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Centro del Perú tuvo como finalidad evaluar el efecto del tipo de precipitante, variación del de precipitación y temperatura de calcinación en la síntesis de nanopartículas de hematita a partir de relave. Se realizaron 24 corridas experimentales, con un diseño de bloques completamente aleatorio con un arreglo factorial 23 con 3 repeticiones. Las variables de estudio fueron el tipo de precipitante ( y 4), el de precipitación (5 y 6) y la temperatura de calcinación (700° y 800°). La muestra de relave fue proporcionada por Compañía Minera Poderosa S.A. (3) de la cual se tomaron 10 para la obtención de cloruro férrico (precursor impuro) mediante lixiviación ácida. Después se llevó a cabo un método de precipitación controlada que permitió sintetizar nanopartículas de hematita de alta pureza con tamaños de 22,69 a 45,48, de morfología esférica predominante, con cierto grado de aglomeración y composición de hierro de 40,82% a 55,02%, según los análisis DRX y SEM-EDS. De acuerdo con los análisis ANOVA, se evidenció que, con respecto al tamaño de nanopartícula, tanto el tipo de precipitante y la temperatura de calcinación presentan efecto significativo con valores de = 10,13 y = 6,94, respectivamente, asociados al grado de basicidad del precipitante y a los intercrecimientos de partícula por efecto de la temperatura, los mejores resultados se vincularon al 4 y 700℃ con tamaños de hasta 22,69. Con respecto a la composición de en las NPs de hematita sintetizada, tanto el tipo de precipitante, el pH de precipitación y la temperatura de calcinación presentan efecto significativo con valores de = 154,48, = 69,58 y = 1071,84, respectivamente, asociados a la basicidad del precipitante, selectividad en condiciones ácidas de los iones hidroxilo con los cationes férricos y a las trasformaciones internas por efecto de la temperatura, los mejores resultados se vincularon al 4, 6 y 800℃ con composiciones de hasta 55,02% de . Por otro lado, se realizó adicionalmente la aplicación de NPs de hematita sintetizada en la remoción de () de soluciones acuosas con concentraciones similares a los DAM y aguas residuales industriales mineras, teniendo como resultados satisfactorios capacidades de adsorción de hasta 9849,45/ y porcentajes de remoción de hasta 99,34%.