Evaluación de la materia prima arcillosa en la asociación de cerámica roja "ACR" y su potencial aplicación para la fabricación de vitriocerámicos

Abstract

El presente trabajo ha sido realizado dentro del marco del proyecto de Investigación “ENLACE UMSA – ASOCIACIÓN DE CERÁMICA ROJA PARA UN FORTALECIMIENTO INTEGRAL EN LAS CAPACIDADES DE PRODUCCIÓN DE MATERIALES CERÁMICOS DE ALTA CALIDAD”, ejecutado en el Instituto de Investigaciones Geológicas y del Medio Ambiente (IGEMA) y dentro del Instituto de Investigaciones Químicas (IIQ), dentro del marco del Convenio Interinstitucional IGEMA – IIQ – IIF y contó con el financiamiento de Fondos IDH – UMSA. Este trabajo fue desarrollado en su parte aplicativa en las ladrilleras de la “Asociación de Cerámica Roja” ubicada en la ciudad de La Paz en la zona de Llojeta, lugar donde más de 200 personas realizan el trabajo de elaboración de ladrillos, donde se fue a realizar un trabajo de investigación en diferentes ámbitos, evaluando las necesidades de los asociados para proponer mejoras en su producción.

Primero, se realizó una evaluación de la materia prima de los yacimientos de arcilla roja de la localidad de Llojeta (zona de estudio), mediante su caracterización geológica, química y física. Concluyendo que la materia prima arcillosa, en su composición mineralógica contiene principalmente cuarzo, calificado como la fase más abundante 63.5%, seguida en menor cantidad por arcillas como illita 22.7%, montmorillonita 5.2%, clorita 3.5%, muscovita 2,6% y, además feldespatos, variedad sanidina 2.5%.

En el análisis de plasticidad, se observa que la materia prima presenta una buena plásticas, lo que asegura que las mismas puedan ser destinadas a otros uso cerámicos, mostrando que no es una materia prima que se pueda utilizar óptimamente para ladrillos, que si se quisieran realizar materiales cerámicos distintos al ladrillo, se tendría que disminuir la cantidad de cuarzo o aumentando la cantidad de feldespato o la variación de ambos acorde al material cerámico que se quiera obtener. Con la composición de la materia prima, los materiales que podemos obtener son azulejos y vajillas, simplemente adicionando a la materia prima, cantidades de material de alta pureza en arcilla.

Segundo, se evalúo los procesos químicos de producción de ladrillos, realizando la elaboración de probetas en el laboratorio, simulando las condiciones de los procesos desarrollados a escala industrial, de esto se llegó a concluir que para mejorar sus procesos de producción, la asociación necesita implementar mas equipos como: rompeterrones, eliminador de piedras, etc, ya que la molienda no es la correcta, tener un buen triturado, homogenizar la pasta, conseguir una buena consistencia, para así lograr una buena pasta que al momento de moldear no presente fisuras o eflorescencias. Durante el secado, utilizar maneras de secado más rápido, utilizando el calor de los hornos o construir cuartos para no ser afectados por el clima, llegando a secar más rápido y aumentar la producción. Durante la cocción tener un control más riguroso de la temperatura dentro de los hornos, logrando una temperatura homogénea dentro del horno para que todos lleguen a cocer a la misma temperatura y sin perdidas, por quemado.

Tercero, se evalúo el uso de la materia prima para el desarrollo de materiales vitrioceramicos, utilizando como base las probetas obtenidas, y sobre las mismas vitrificando con una base de vidrios tipo silicoboratos, llevando a cocción durante 3 horas a 800oC obteniendo productos vitroceramicos de alta homogeneidad, adicionalmente se desarrollo el mismo proceso con la inserción de elementos colorantes (Cobre. Hierro, Níquel, Cobalto y Cromo) y elementos que favorecen propiedades especiales en los materiales como: Litio reduciendo la expansión térmica y reduciendo temperaturas de fusión de vitrificación, Titanio y Zinc que generan propiedades fotocataliticas descontaminantes para medios acuosos, esto hace que estos virtrioceramicos puedan ser utilizados en piscinas y otros para favorecer la descontaminacion de aguas. Finalmente, con el propósito de identificar algunos compuestos del bajo costo que den color en los vitrioceramicos se utilizo en el proceso de vitirficacion minerales de bajo costo comercial, como especularita (Fe2O3) , esfalerita (ZnS) y malaquita (CuCO3), obteniéndose resultados preliminares con alta perspectiva, pero que deben ser todavía evaluados, logrando de manera preliminar buenos resultados, los cuales deben continuar su investigación para lograr vitrioceramicos de alta calidad. La evaluación preliminar del material arcilloso de Llojeta nos muestra que este material aunque es utilizado para obtener ladrillos, no es la composición indicada para elaborarlos, sabiendo que tiene buena plasticidad y que variando su composición se pueden obtener materiales cerámicos variados, si a la arcilla se le puede disminuir el contenido en cuarzo se obtendría azulejos y vajilla, además como ya sé probo que esta arcilla puede ser vitrificada, este hecho se hace cada vez más notorio y posible de realizar en mejora de la empresa, quedando como potencial aplicación. Estos resultados preliminares están siendo actualmente presentados a los socios de la Asociación de Cerámica Roja, para su divulgación y potencial aplicación