Análisis de la transformación del caolín de Hidalgo en zeolita cancrinita y fases secundarias por el método hidrotermal

• Felipe Legorreta-García ^[1] ; Jonnatan Valdez-Sierra ^[1] ; Edgar Arturo Chávez-Urbiola ^[2] ; Màrius Ramírez-Cardona ^[1] ; Miguel Pérez-Labra ^[1] ; Víctor Esteban Reyes-Cruz ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

     Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

     México

     
  2. [2] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 63, Nº. 4, 2024, págs. 268-278
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Analysis of the transformation of the kaolin from Hidalgo to cancrinite zeolite and secondary phases by the hydrothermal method
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• Resumen
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    Este estudio investigó la transformación de la zeolita tipo cancrinita, junto con fases secundarias, en un sistema hidrotermal. Se emplearon como precursores el mineral caolín y NaOH bajo presión autogenerada a 140 ◦C, variando el tiempo de reacción en intervalos de 0 a 10horas. El caolín, precursor principal, se sometió a análisis de difracción de rayos X (DRX), composición química elemental (FRX) y espectroscopia IR por transformada de Fourier (FT-IR). Los sólidos resultantes se caracterizaron mediante DRX. Inicialmente, se formaron fases cristalinas como zeolitas Na-P2, gismondina, analcima, natrolita y sodalita, pero con el tiempo se volvieron inestables y se disolvieron para formar nuevas fases. A las 8horas de reacción, predominaba la zeolita cancrinita, cumpliendo el objetivo principal del estudio. Se analizó el material sólido con microscopia electrónica de barrido (MEB) y FT-IR. Se evaluó el comportamiento de Na, Si y Al en las soluciones a lo largo del tiempo mediante plasma de acoplamiento inductivo (ICP). Se demostró concluyentemente que el caolín de Hidalgo es un precursor factible para sintetizar zeolitas, tipo cancrinita como fase predominante en 8horas a 140 ◦C, empleando concentraciones moderadas de NaOH.

  • English

    This study investigated the transformation of cancrinite-type zeolite, together with secondary phases, in a hydrothermal system. The mineral kaolin and NaOH were used as precursors under self-generated pressure at 140 ◦C, varying the reaction time at intervals of 0 to 10 hours. The kaolin, the main precursor, was subjected to X-ray diffraction (XRD), elemental chemical composition (XRF) and Fourier Transform IR Spectroscopy (FT-IR) analyses. The resulting solids were characterized by XRD. Initially, crystalline phases such as Na-P2 zeolites, gismondine, analcime, natrolite and sodalite were formed, but with time they became unstable and dissolved to form new phases. At 8hours of reaction, the cancrinite zeolite predominated, fulfilling the main objective of the study. The solid material was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and FT-IR. The behavior of Na, Si and Al in the solutions was evaluated over time by inductre coupled plasma (ICP). It was conclusively demonstrated that kaolin from Hidalgo is a feasible precursor to synthesize zeolites, cancrinite type as predominant phase in 8hours at 140 ◦C, using moderate concentrations of NaOH.