Evaluación de las propiedades físico-químicas y texturales de los ánodos a escala de laboratorio y sus materias primas

Abstract

La presente investigación se constituye para caracterizar las propiedades físico-químicas de dos tipos de brea de alquitrán, dos tipos de coque de petróleo calcinado y ánodos elaborados a escala de laboratorio, donde también se caracterizaron las propiedades texturales a éstos dos últimos. La formulación de la mezcla anódica con la cual se elaboraron los ánodos a escala de laboratorio varió en los tipos de breas, en los tipos de coques y en las proporciones del agregado seco. El agregado seco esta formado por el coque de petróleo calcinado y el cabo. Se empleó la técnica de petrografía para la caracterización de la propiedad textural, y así determinar el Índice de Textura Óptica (OTI) de los coques de petróleo calcinados y ánodos a escala de laboratorio, para la cual se utilizó un microscopio de luz polarizada con un objetivo inmerso en aceite. Se utilizó también la técnica de Microscopía Electrónica de Barrido para identificar las estructuras presentes en dichos cuerpos, con la finalidad de determinar la afinidad de las breas de alquitrán con los agregados secos. Se determinó que una alta concentración de sodio en las muestras VV1 y VV2 en comparación con sus equivalentes pero elaboradas con el Coque G, no conduce a un incremento en la reactividad al aire, demostrando así que existen coques menos sensibles que otros al ataque del sodio. En lo que respecta a las formulaciones empleadas en esta investigación se encontró que las probetas VN2, es decir, las elaboradas con el Coque V, la Brea N y 77 % de coque de petróleo calcinado, presentan los mejores resultados en cuanto a las propiedades físicoquímicos. Se demostró que la influencia de la distribución de temperatura de los hornos de cocción sobre las probetas anódicas, no se puede estudiar a través del análisis de las propiedades físico-químicas de dichas probetas, ya que éstas no presentan diferencias representativas en lo que respecta a la ubicación de las probetas en los hornos. Se encontró también que, los coques de petróleo calcinados con alto ordenamiento estructural, es decir, que tengan un alto valor del OTI y una alta densificación presentan menor reactividad al aire y al CO2. El OTI de los coques de petróleo calcinados está influenciado marcadamente por el contenido de elementos metálicos presentes en el precursor de dichos coques. Y en lo que respecta a los ánodos se encontró que aquellos que presentan una distribución porcentual de las estructuras de forma creciente, muestran mejores resultados en lo que respecta a las propiedades físico-químicas estudiadas.