Estudio de la influencia de la emulsión asfáltica catiónica con adiciones de silicato de sodio en la solidificación e inmovilización de metales pesados contenidos en relave polimetálico

Abstract

Se realizó el estudio de diferentes proporciones de emulsión asfáltica con crecientes adiciones de silicato de sodio para evaluar la influencia en la solidificación e inmovilización de metales pesados provenientes de relave de flotación en el laboratorio de preparación mecánica de la facultad de ingeniería de procesos de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, entre los meses de septiembre 2015 y octubre 2016. Se determinó las características del relave presentando su respectiva granulometría y elementos que favorecen a la formación de silicato de calcio hidratado (CSH); se realizó un diseño de mezcla de relave, cal, cemento, emulsión asfáltica y silicato de sodio, donde se mantuvieron constantes las proporciones de cemento, cal y relave en todos los tratamientos. Los resultados obtenidos mostraron que la adición de emulsión asfáltica no impide la formación de matriz de concreto, presentó solubilidad en presencia de agua y en el endurecimiento es impermeable a ésta. Los tratamientos con contenido de 11,27% de emulsión asfáltica proporcionaron a la mezcla una resistencia a la compresión de 27Mpa y 35Mpa, en comparación con los tratamientos que tuvieron un contenido de 2,82% de emulsión que le confirieron resistencias a la compresión de 47,63Mpa a 50,29Mpa. Se estudió el efecto del silicato de sodio el cual mediante la prueba de Tukey (α=0,01) se determinó que a las cantidades adicionadas se concluyó que no existe una influencia sobre las mezclas en el ensayo de resistencia a la compresión. Se realizó una prueba de lixiviación con HNO3 con H2SO4 sobre probetas triturabas en los cuales se obtuvo una solución lixiviada que fue analizada mediante la prueba de ICP manifestando las cantidades de metales libres en la solución, del que se concluyó que los tratamientos T7 (6,7ml de emulsión asfáltica y 3ml de silicato de sodio) y T9 (6,7ml de emulsión asfáltica y 0ml de silicato de sodio) presentaron valores de Fe, Cu, Zn y Pb por debajo de los límites permisibles. De las evaluaciones económicas se determinó que los tratamientos T6 (13,5ml de emulsión asfáltica y 0ml de silicato de sodio) y T9 (6,7ml de emulsión asfáltica y 0ml de silicato de sodio) ofrecen una posibilidad de producción comercial, en base a su evaluación de costo de producción. Del presente trabajo se concluye que la emulsión asfáltica y el silicato de sodio pueden otorgar solidificación e inmovilización a metales pesados provenientes de relave de flotación polimetálica.