Examinando por Materia "Carbón mineral"

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    Carbón activado para la adsorción de oro de soluciones cianuradas a partir de carbones minerales
    (Universidad del Valle, 2017) Morales Cabrera, Katherine Johana; Barraza Burgos, Juan Manuel; Martínez Mendoza, Karen Lorena
    Se prepararon carbones activados por método físico a partir de carbones minerales de tres regiones colombianas, Costa Atlántica, Boyacá y Cundinamarca. El proceso se dividió en cuatro etapas; preparación y caracterización inicial de los carbones minerales, activación (carbonización y activación), caracterización de los carbones activados obtenidos y pruebas de adsorción. Para el proceso de activación se utilizó un sistema de seis reactores de lecho fijo con distribución de gases. La carbonización se definió como una etapa constate para todas las pruebas a una temperatura de 850°C y un tiempo de residencia de 2 horas y un flujo constante de nitrógeno de 650 mL/min a una presión de salida de 40 psi. La activación se realizó a 2 niveles de temperatura: 700 y 850°C y dos niveles de tiempo de residencia: 1.5 y 2.5 horas, con una entrada de un flujo constante de vapor de agua de 27. 46 L/min La adsorción de oro se realizó con agitación constante a 250 rpm durante 8 horas en una solución artificial de Au(CN)2 en medio básico de NaOH a un pH de 11.9. La caracterización de los carbones activados se realizó en el equipo ASAP 2020 por adsorción de N2 y mediante la aplicación de la teoría BET. El carbón de Cundinamarca presentó las mejores características físicas de carbono fijo (52,33%), cenizas (4,08%) y materia volátil (39,64%) con respecto a los carbones de Costa atlántica y Cerrejón. El mejor número de yodo obtenido (919 mg I2/g) se produjo a partir de carbón de Cundinamarca a una temperatura de activación de 850°C y un tiempo de residencia de 2.5 horas. Sin embargo el carbón activado que presentó la mayor capacidad de carga de oro (9.74 mg Au/ g CS) se produjo a partir de carbón de Cundinamarca a una temperatura de 850°C y un tiempo de residencia de 1.5 horas.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Carbones colombianos como materia prima para la producción de carbón activado empleado en la adsorción de oro de soluciones cianuradas
    (Universidad del Valle, 2018) Martínez Mendoza, Karen Lorena; Barraza Burgos, Juan Manuel
    En Colombia, la extracción de oro se realiza principalmente a través del proceso denominado Merryl-Crawe que consiste en la lixiviación de oro utilizando una solución cianurada y posterior precipitación del mineral utilizando cinc. Este proceso tiene asociados diferentes problemas como la baja selectividad ya que el cinc precipita otros metales, la necesidad de etapas posteriores de separación de los metales recuperados, sensibilidad del proceso a la concentración de oxígeno y la generación de aguas cianuradas contaminantes que no se recuperan. Una alternativa al proceso MerrylCrawe es la adsorción-desorción con carbón activado que reemplaza la precipitación con cinc generando mejor selectividad y menor sensibilidad. Sin embargo, los altos costos del carbón activado, además de los costos asociados con la regeneración térmica, hacen de esta alternativa poco viable. El proyecto ¿RECUPERACIÓN DE ORO Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA INDUSTRIA AURÍFERA DE LA REGIÓN PACÍFICO COLOMBIANA¿, aprobado por COLCIENCIAS 2015-2018, presenta una alternativa integral que propone no solamente la utilización de carbón mineral como materia prima para la producción del carbón activado sino también la regeneración del mismo por un proceso electroquímico y un tratamiento de las aguas cianuradas con el fin de recuperar y reutilizar el cianuro, cerrando el ciclo del proceso de extracción de oro. Este trabajo se centró en la producción y caracterización de carbón activado a partir de carbón mineral colombiano proveniente de siete regiones carboníferas de Colombia (Antioquia, Boyacá, Cundinamarca, Guajira, Norte de Santander, Santander y Valle) utilizando dos condiciones de temperatura y tiempo de residencia en la etapa de activación (700,850°C y 1.5, 2.5 h respectivamente). Se prepararon en total 49 carbones activados que se caracterizaron por análisis próximo y número de yodo con el fin de realizar una pre-selección para realizar pruebas de adsorción de oro, área superficial y análisis SEM. Se realizaron pruebas de adsorción de oro utilizando soluciones artificiales y una solución real proveniente de la zona minera Suarez- Buenos Aires (Cauca Colombia) para comparar el desempeño en términos de la constante de adsorción en el equilibrio con un carbón comercial producido por la empresa Calgon Carbon. En ambas pruebas se obtuvo que el carbón activado más apropiado para procesos de adsorción de oro se produjo a partir del carbón mineral de Cundinamarca con temperatura de 850°C y 1.5 h (C-850-1.5) de tiempo de residencia, con un valor de la constante de adsorción K de 9.36 mg Au/ g carbón seco (CS) que es casi el doble que el valor de K de 4.74 mg Au/g CS obtenido para el carbón comercial GRC 22 6x12. Adicionalmente con el fin de excluir la influencia de la granulometría de los carbones activados, se realizaron pruebas de adsorción utilizando un tamaño de partícula 10x16 (pasante malla 10, retenido malla 16) con las que se obtuvo que el carbón activado de Calgon Carbon tuvo un valor de K de 5.61 mg Au/g mayor en comparación con el de nuestro carbón activado C-850-1.5 producido, cuyo valor de K fue de 4.14 mg Au/g, lo cual es un indicador que la granulometría es un factor que influyó sobre la capacidad de adsorción de oro
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    Síntesis de nano-cebollas mediante tratamiento térmico a partir de un carbón de Cundinamarca
    (Universidad del Valle, 2018) Condé Sánchez, Paul Darío; Noreña Salas, José Fernando; Barraza Burgos, Juan Manuel; Chaur Valencia, Manuel Noé
    Colombia es un país con alta extracción de carbón mineral que suple la demanda nacional y exporta importantes cantidades de este material a diferentes partes del mundo. Sin embargo, a nivel nacional no se han realizado avances importantes en el manejo del carbón, limitando la exportación carbonífera a un producto con bajo valor agregado para la industria. Este trabajo examina la posibilidad de otorgarle valor agregado a carbones minerales obtenidos de minas de cuatro regiones Colombianas: Cundinamarca, Antioquia, Valle del Cauca y Boyacá. Los carbones se beneficiaron con el fin de reducir el contenido de cenizas y posteriormente se sometieron a un tratamiento térmico en atmósfera de nitrógeno a las temperaturas 1200, 1400 y 1600 °C. El objetivo del calentamiento fue carbonizar los carbones para producir nanocebollas, que es un alótropo del carbón de estructura grafénica multicapa. Posteriormente los carbonizados se caracterizaron a través de análisis de densidad aparente, espectroscopia FTIR, Raman, voltamperometría ciclica y análisis termogravimétrico con el fin de determinar si ocurrió la formación de nanocebollas. Los resultados mostraron que los carbones Antioquia, Valle y Boyacá no fueron aptos para obtener carbonizados. Sin embargo, dadas las características del carbón Cundinamarca, este se utilizó en el estudio. La caracterización de los carbonizados del carbón Cundinamarca, mediante diferentes métodos de análisis comprobó que se realizó un importante proceso de carbonización, en el que se obtuvo carbonizado con propiedades similares a las de una nanocebolla de carbono.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Síntesis de nanoestructuras fullerénicas multicapas, funcionalización y dopaje con Boro para aplicaciones optoelectrónicas y catalíticas.
    (Universidad del Valle, 2019-03-22) Chaur, Manuel Noé; Barraza, Juan Manuel; Jaramillo, Luz Marina; Zuluaga, Héctor Fabio; Grupo de Investigación Síntesis y Mecanismos de Reacción en Química Orgánica - SIMERQO
    El uso de materiales de carbono ha sido extremadamente popular e a fabricación de supercapacitores (SC), especialmente de capacitores electroquímicos de doble capa (EDLC). Algunos factores que caracterizan a este tipo de material son su alta conductividad, alta área superficial, resistencia a la corrosión, estabilidad a la temperatura y su porosidad; siendo el carbón activado, carbón templado, fullereno, grafeno y nanotubos de carbono los materiales más comunes para la construcción de SC. Se ha evidenciado que las nanocebollas de carbono (CNOs), fullerenos concéntricos multicapa, llegan a ser competitivos por su alta mesoporosidad, alta área superficial, buena conductividad eléctrica y estabilidad térmica y electroquímica. Una de las formas de preparar CNOs utiliza como precursor nanodiamantes de carbono (valor comercial USD 400 -500) su producción se llea en menor escala comparado a sus contrapartes alotrópicas. Por otro lado, se ha reportado que las propiedades intrínsecas de las CNOs son mejoradas a través de la funcionalización de la superficie externa de la nanopartícula, lo cual puede incurrir en un aumento en la capacitancia específica del material.