Aprovechamiento de un residuo del carbón para reducción del impacto ambiental de la minería del carbón en Colombia: estudio del potencial de uso en la industria del cemento

Abstract

Con el propósito de reducir la emisión de CO2 en la producción de cemento, incrementar el aprovechamiento de residuos y generar materias primas alternativas con mayor disponibilidad y potencial de uso, se han venido estudiando nuevos materiales capaces de desarrollar propiedades cementicias, especialmente residuos industriales, que permiten disminuir el consumo de clínker en el cemento. Adicionalmente, se conoce que la minería del carbón genera gran cantidad de residuos o estériles, tanto en la explotación como en el beneficio. Por tanto, en este trabajo se estudió el desempeño mecánico y la resistencia a la compresión de una matriz de cemento adicionada con un residuo del carbón colombiano activado térmicamente, generado específicamente del proceso de lavado del carbón, con el propósito de poder utilizar este residuo como material cementante suplementario. La caracterización físico-química y mineralógica del material en estado natural y calcinado, se llevó a cabo mediante granulometría por hidrómetro, FRX, DRX, ATG/ATD y análisis próximos del carbón. El residuo está compuesto en su mayoría por SiO2, Al2O3, SO3 y Fe2O3, y sus fases mineralógicas principales son cuarzo, caolinita e illita. Se evaluó la resistencia mecánica a la compresión de morteros con 20% de sustitución y se encontraron resultados óptimos al comparar con la muestra control a 28 y 90 días de curado.