Desmineralización de una semiantracita carbonizada con sales

X Congreso Nacional de Materiales (Donostia - San Sebastián, 18-20 Junio 2008)
Desmineralización de una semiantracita carbonizada con sales
fundidas, óxidos metálicos y HCl en el intervalo 743-1173 K. Influencia
sobre las propiedades texturales y la gasificación en aire
M. Alfaro Domínguez
Escuela de Ingenierías Industriales, Departamento de Ingeniería, Mecánica, Energética y de
los Materiales. Universidad de Extremadura, Avda de Elvas s/n, 06071 Badajoz
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El contenido de materia mineral de un carbón es un factor muy importante, prácticamente
decisivo, a la hora de su posible utilización industrial. Un alto contenido en materia mineral
puede hacer que un carbón de rango elevado sea un combustible de grado inferior. La materia
mineral, sin ninguna duda, dificulta el empleo del carbón y limita el campo de sus aplicaciones.
Esto es así ya que la materia mineral puede influir negativamente sobre determinados procesos,
tener efectos no deseados sobre el medio ambiente o ser en último extremo perjudicial para la
salud humana.
Una aplicación muy interesante actualmente del carbón mineral es en la preparación de carbón
activado, que es un material carbonoso ampliamente utilizado como adsorbente de gases,
vapores y solutos en disolución y también como soporte de catalizadores. Así en Europa, más
del 60 % de la cantidad producida de carbón activado tiene esta procedencia [1, 2].
Los efectos de los tratamientos térmicos y químicos realizados en una semiantracita carbonizada
(AC) sobre las propiedades texturales y la gasificación en aire del material son investigados. La
muestra AC fue primero tratada con la mezcla LiCl/KCl o con la mezcla formada por LiCl/KCl
y un óxido metálico Mn = 1 o 2 (MgO, CaO, FeO, CoO, NiO, Cu2O o ZnO) a 743, 873 y 1173 K
respectivamente y los productos obtenidos fueron cuidadosamente lavados con agua destilada.
Una pequeña fracción de estas muestras fue tratada con solución de HCl 10-3 M.
Las isotermas de adsorción de CO2 a 273 K fueron medidas con un analizador Micromeritics
ASAP 2010. Las experiencias de gasificación de las muestras en aire se llevaron a cabo
utilizando un sistema Termogravimétrico TG-DTG, Seiko 320. Como resultado de los
tratamientos de AC, se desarrolla la microporosidad e incrementa la reactividad en aire, en
particular cuando fue usada la mezcla LiCl/KCl/MgO.
Los tratamientos de AC con las sales fundidas y los óxidos metálicos o con las sales fundidas,
los óxidos metálicos y la solución de HCl 10-3 M, siempre producen un incremento de la
microporosidad y del área superficial específica, siendo ésta última la más acusada.
De otro lado, también se incrementa la reactividad del carbón en aire la cual tiene lugar cuando
se trata la muestra AC con las sales fundidas y los óxidos metálicos o cuando se trata la muestra
AC con las sales fundidas, los óxidos metálicos y la solución de HCl 10-3 M.
[1] M. A. Kostomorova, M. A. Perederii y S. I. Surinova, Khim. Tverd. Topl, 2, 5 (1976).
[2] H. Jankowska, A. Swiatkowski y J. Choma, “Active Carbon”, Ed. Ellis Horwood, Nueva
York, 1991.
Palabras clave: Semiantracita carbonizada, Desmineralización, Sales fundidas, Propiedades
texturales, Gasificación.