Obtención de geopolímeros a partir de relave minero de cobre con Ceniza Volante y Metacaolín - Churata Añasco, Rossibel Dileydi (2015)
El presente trabajo de investigación se enfoca en la síntesis de geopolímeros, utilizando como fuente de aluminosilicatos al relave (RV) de cobre, ceniza volante (CV) y metacaolín (MK); también se estudió el efecto que produce esta mezcla en las propiedades mecánicas y microestructurales de los geopolímeros resultantes; se usó como solución activadora una mezcla de hidróxido de sodio (NaOH a concentraciones de 12M y 15M) con silicato de sodio (SS) y se fabricaron probetas cilíndricas (relación altura diámetro h/d=2) usando una prensa hidráulica. Para realizar la síntesis del geopolimero y encontrar la composición adecuada, se utilizó el diseño experimental para mezclas de tres componentes variables, con restricciones. Para el análisis del diseño de mezclas se utilizó el programa STATGRAFICS Centurión XVI donde se varió la composición porcentual del Relave, Ceniza y metacaolín para preparar formulaciones terciarias obteniendo un total de 19 mezclas, dentro de las cuales están incluidas tres réplicas. Estos especímenes fueron sometidos a ensayos de compresión (de acuerdo a la norma ASTM C39) después de 7, 14 y 28 días de curado a temperatura ambiente. La mayor resistencias a la compresión de 30.44 MPa se encontró a 28 días de curado usando Hidróxido de Sodio 15M con Silicato de sodio, en la mezcla terciarias Relave 55%, Ceniza 40.5% y Metacaolín 4.5%; relación molar SiO2/Al2O3=4.672. Los sistemas ternarios a los 28 días de curado con soluciones activadoras 12M y 15M de NaOH + SS, con mejores resultados de resistencia a la compresión se analizaron, mediante la técnica de microscopía electrónica de barrido encontrando características comúnmente reportadas para la mayoría de los sistemas geopoliméricos; se evaluó también el encapsulamiento de metales contaminantes por geopolimerizacion obteniendo lixiviados según US EPA Method 1311, se aprecia que los metales de As, Cd, Cr, Cu, Pb y Zn disminuyen después de la geopolimerizacion. Usando el programa STATGRAFICS Centurión XVI se evalúa la optimización de las variables de respuestas más convenientes usando como criterio de maximizar la resistencia a la compresión y minimizar la densidad.