11nd International Conference of Mechanical Engineering

COMEC 2023

XVIII Materials and Welding Symposium

Use of niqueliferos tail from the “Ernesto Che Guevara” Plant to obtain ceramic materials

Abstract

The tailings generated by the "Comandante Ernesto Che Guevara" hydrometallurgical plant located in Moa, Holguín have low compatibility with the environment, which makes it mandatory to search for alternatives to take advantage of them ecologically, both directly and indirectly, thus mitigating their harmful effect. The objective of this work is to evaluate the use of nickel tailings from the "Comandante Ernesto Che Guevara" plant to obtain ceramic materials. For this, a characterization of the nickel tailings was carried out by means of granulometric analysis and XRF, which led to the knowledge of essential fundamentals to be taken into consideration for the subsequent preparation of aluminothermic mixtures based on stoichiometric and thermodynamic principles. Pressed tablets were made that were subjected to a staggered heat treatment with the aim of thermally induced self-propagation reactions occurring, which could lead to obtaining advanced materials. An assessment is made from the analytical results of the XRD of the heat-treated pellets in search of discerning the possible interactions that occurred during the self-propagating reactions. The granulometric and chemical characterization, carried out on the glue, allows us to assert that the latter constitute an attractive source of raw material, which can be used. In addition, the determination of the contents of the chemical elements present in the glue allows the stoichiometric design of the necessary relationship between aluminum, graphite and glue. The reaction occurred by reduction-diffusion obtaining materials of high use value and high performance.

Resumen

Las colas generadas por la planta hidrometalúrgica “Comandante Ernesto Che Guevara” situada en Moa, Holguín presentan baja compatibilidad con el medio ambiente, lo que hace que sea obligatorio la búsqueda de alternativas para aprovecharlas ecológicamente, tanto de forma directa como indirecta, mitigando así su efecto dañino. El presente trabajo tiene como objetivo: evaluar el aprovechamiento de las colas niquelíferas de la planta “Comandante Ernesto Che Guevara” para obtener materiales cerámicos. Para ello se realizó una caracterización de las colas niquelíferas mediante análisis granulométrico y FRX, lo cual propició conocer fundamentos esenciales a tener en consideración para la posterior confección de mezclas aluminotérmicas basadas en los principios estequiométricos y termodinámicos. Se confeccionaron pastillas prensadas que fueron sometidas a un tratamiento térmico escalonado con el objetivo de que ocurrieran reacciones de auto-propagación inducidas térmicamente, las cuales, podrán conducir a la obtención de materiales de avanzada. Se realiza una valoración a partir de los resultados analíticos de la DRX de las pastillas tratadas térmicamente en busca de discernir sobre las posibles interacciones que ocurrieron durante las reacciones autopropagadas. La caracterización granulométrica y química, realizada a la cola permite aseverar que estas últimas constituyen una atractiva fuente de materia prima, que se puede aprovechar. Además, la determinación de los contenidos de los elementos químicos presentes en la cola, permite diseñar estequiométricamente la relación necesaria entre el aluminio, el grafito y la cola. La reacción ocurrió por reducción-difusión obteniendo materiales de alto valor de uso y altas prestaciones.