TRANSFORMACIÓN DE RESIDUOS DE FAYALITA EN

ÓXIDOS DE HIERRO. EFECTO DE LA MOLIENDA

MECÁNICA EN SUS PROPIEDADES

FOTOCATALÍTICAS.

J. Balbuena 1, R. Sugráñez 1, M. Cruz-Yusta 1, I. Mármol 1, J. Morales 1, L. Sánchez 11 Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias – Universidad de Córdoba. g02super@uco.es

2 Grupo Puma S.L., Avda. Agrupación Córdoba nº 17, Córdoba, España

El interés por los materiales fotocatalíticos se inicia en los años 70 cuando se descubre que la radiación UV induce reacciones redox en elTiO2. En estos años se ha realizado una intensa labor de investigación de nuevos materiales fotocatalíticos dado el gran interés de susaplicaciones: descomposición fotocatalítica de agua y producción de hidrógeno, foto-electroquímica, tratamientos fotoquímicos de aire y agua,etc. En este contexto resulta interesante el estudio del α-Fe2O3, óxido con propiedades semiconductoras tipo n. Aunque su actividadfotocatalítica es inferior a la de anatasa-TiO2, este óxido puede absorber la luz visible (2,2 eV de “band gap”). Por el contrario la actividadfotocatalítica del TiO2 sólo ocurre con la luz UV.

Una manera económica de obtener un material fotocatalizador resulta de la transformación adecuada de residuos que contengan suprecursor. En este trabajo se utiliza el residuo que resulta de las operaciones de limpieza de buques mediante arenado a presión (RB, Residuode Barco) como precursor de óxidos de hierro. La granalla utilizada como abrasivo es el mineral fayalita, Fe2SiO4. El residuo tiene un elevadocontenido en hierro (60,7 % en forma de óxido), que se aprovecha para la obtención de hematita (α-Fe2O3). Se estudia el efecto de la moliendaen la transformación por calcinación del residuo, así como las propiedades fotocatalíticas del producto final. Se realizaron moliendas de 12, 24 y48 h y se calcina a T = 600 C durante 4 horas. La reducción máxima de tamaño de partícula ocurre a 24 h de molienda, existiendo una ligeraaglomeración de las mismas a las 48 h (Figura 1). La diferencia de tamaño influye en la relación de fases de óxido de hierro formadas a 600 C,enriqueciéndose las muestras de menor tamaño de partícula en α-Fe2O3. Este favorecimiento de la oxidación se comprueba por estudios deXRD (Figura 2) y ATG (Figura 3). La capacidad de absorción de luz visible se confirma en el espectro de la Figura 4. La degradación de Azul deMetileno resultó ser muy eficiente cuando se usan las muestras sometidas a un mayor proceso de molienda, RB24 y RB48 (Figura 5).

RESULTADOS

Figura 2. Registro XRDde residuo original ytras molienda de 24 h(RB y RBM24), y deresiduo molido ycalcinado (RB12, RB24 yRB48).

Figura 1.Distribución de tamaño de partícula y micrografías SEM de RB, RB12, RB24 y RB48.

Figura 3. Análisis Térmico Gravimétrico de RB12, RB24 y RB48.

Figura 5. Ensayo de degradación fotocatalíticade Azul de Metileno para las muestras RB12,RB24 y RB48 comparado con TiO2 – P25.

Figura 4. Espectro visible de las muestras RB12,RB24 y RB48 comparado con el de hematita.

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• El residuo de fayalita, RB, puede ser revalorizado como material fotocatalítico.

• La obtención de la fase -Fe2O3 ocurre por tratamiento mecánico-térmico.

• El proceso de molienda permite obtener un material de alta eficiencia como

fotocatalizador.

CONCLUSIONES AgradecimientosTrabajo financiado por la Junta de Andalucía

(Grupo FQM-175 y proyecto P09-FQM-4764) y la

Unión Europea (Programa Operativo Andalucía

2007 – 13 FEDER

30mm

RB

10 – 20 mm

30mm

RB12

0.3 – 1 mm

30mm

RB24

30mm

RB12

RESUMEN