ÄREA SILICATOS Y DERIVADOS
SILICATO DE SODIO CARACTERÍSTICAS GENERALES

El Silicato de Sodio, también llamado Vidrio Soluble, es fabricado por fusión en horno a 1200 ° C de ; Ceniza de Soda y Cuarzo. Este vidrio, tiene la particular característica de ser soluble en agua, bajo condiciones de temperatura y presión. Las características de los Silicatos de Líquidos son determinados con propiedad por; La Razón de los pesos de las moléculas que lo componen( SIO2/Ha2O), la densidad en grados ºBé y su viscosidad en Centipoises . En caso de Silicatos o Metasilicatos en polvo, la granulometría y contenido de Humedad son relevantes para su caracterización.

CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS SILICATOS LÍQUIDOS

Nombre
Razón SiO 2 /Na 2 O
%Na 2 O
%SiO 2
Viscosidad Centipoises 20ºC
30 °Be
3,22
7,12
22,85
40
38° Be
3,22
8,03
27,5
90
40/42
3,22
8,7
28.7
300
50/52
2.35
13
30.5
1800
Aglosil
3,22
5
16,1
40
Clearsil
3,22
9,0
28
250
Silicato de Potasio
2,1
12,6
26,5
900

SILICATOS EN POLVO

Metasilicato de Sodio
0,98
28,2
28,9
Granular
Silicato de Sodio Polvo
3,22
19,20
61,8
Granular

Mercados y Aplicaciones.

Adhesivos : Fabricación de cartón Corrugado, Conos de papel y otros

Detergencia : Fabricación de limpiadores industriales y Detergentes en polvo.

Industrial : Fabricación de Refractarios, cerámicas y cementos
especiales, fabricación de moldes de arena en fundiciones.

Minería :
Desfloculador de minerales, Captador de Polvos
y aglomerante pelletizador.

Construcción y Obras Civiles: Acelerador de Hormigones y consolidador de suelos.

Industria Textil : Blanqueo de telas.

Industria del Papel y Celulosa : Blanqueo Celulosa ( TFC ) y reciclaje de papel.

Industria de Pinturas: Fabricación de pinturas y recubrimientos Ignífugos.

Adhesivos

Las soluciones de Silicatos de Sodio son un pegamento inorgánico económico y versátil, especialmente efectivo en sustratos porosos como : Papel, lana mineral , caños de aislamiento térmico, perlita, madera, planchas de yeso cartón , planchas de fibro cemento, bocinas de cartón, cartón corrugado, esquineros etc.. Actúa penetrando los sustratos porosos y luego al evaporarse el agua de la solución de silicato, ( deshidratarse ) , se forman enlaces vítreos entre los materiales aplicados.Además los Silicatos Líquidos, no son Inflamables, son inodoros y no tóxicos, reconocidos como inocuos por la FDA , por lo que finalmente los envases de cartón que contienen alimentos superan los Test de Toxicología.En Europa se utilizan además en la fabricación de esquineros de cartón, bobinas y fabricación de cartón corrugado, se aprovechan en estas aplicaciones sus ventajas más remarcables como ser su rigidez no-inflamabilidad. Diferenciándolo de la flexibilidad e inflamabilidad propia de los pegamentos derivados de petróleo u orgánicos.Los Silicatos de Sodio por su facilidad de disolución, tienen gran versatilidad en adecuarse a los requerimientos particulares de viscosidad, velocidad de pegado, resistencia mecánica y costos.

Detergencia y fabricación de limpiadores industriales

La Industria de los Detergentes ha usado Silicatos de Sodio, de Potasio y Metasilicatos de Sodio, en la formulación de jabones y detergentes desde los inicios del siglo XX.
Los Silicatos Solubles participan en el detergente, como ayudantes de limpieza, agregando alcalinidad en el proceso de lavado, poder humectante, poder emulsionante, además mantienen en suspensión ( poder desfloculante ) las partículas de suciedad, evitando que estas vuelvan a depositarse en la tela objeto de lavado. Además las propiedades anticorrosivas del Silicato protegen las máquinas de lavar.


Detergentes en polvo : En los procesos de fabricación de detergentes en polvo los silicatos solubles proveen una eficiente y económica forma de producir el detergente de forma granular , esto produce un tamaño y composición de partícula uniforme, asegurando la misma composición química en todo el detergente producido. Esto es particularmente importante para obtener resultados de limpieza uniformes en máquinas de lavar automáticas y especialmente en aquellas con elevada demanda de lavado.

Limpiadores industriales y suciedad pesada : El Metasilicato Pentahidratado de Sodio es usado en detergentes fabricados con mezclas de polvos para conseguir detergentes diseñados para ropa de trabajo y limpieza de utensilios expuestos al contacto con grasas y aceites (talleres mecánicos, mataderos, campanas de cocina, etc.)

Productos usados en esta Industria :
Metasilicato de sodio, Silicato de sodio, 38 ° Be, 40/42° Be, Clearsil, Silicato de Potasio.

Industria del Papel : Blanqueo Celulosa ( TFC ) y Reciclaje

Blanqueo de Celulosa: En la industria de la celulosa, el blanqueo tiende ha realizarse, cada vez más usando el Peroxido de Hidrógeno (Total Clorihide Free) en reemplazo de los productos clorados, por su indeseable efecto medio ambiental. El Silicato de Sodio cumple el rol de estabilizante de las soluciones de Peróxido, ya que su descomposición es acelerada por la acción catalítica de algunos metales comunes en el agua tales como : Cobre, hierro y manganeso. La cantidad de Peroxido ocupada por kilo de producto blanqueado se reduce,

Reciclaje de papel: El Silicato de Sodio en el destintado del papel recuperado, ofrece ventajas sobre la utilización de la soda cáustica ,y ceniza de soda, reemplazándolas parcial y/o totalmente. Este aporta poder humectante , poder de dispersión a un PH inferior, que el de los químicos remplazados. Mantiene además las tintas y materiales no celulósicos , lejos de la pasta, y con adicción de Peroxido de Hidrógeno mejora aun mas los puntos de blancura final.

Productos usados en esta Industria: Silicato de sodio entre 40° Be hasta el 50 º Bé, Clearsil Silicato de Potasio y Metasilicato de Sodio Pentahidrato.

Fabricación de Refractarios , cerámicas y cementos especiales

Los Silicatos Solubles de Sodio y/o Potasio son usados efectivamente en estructuras , donde la estabilidad y la resistencia química es requerida. Los refractarios que usan Silicato alcanzan alta resistencia de fraguado a temperatura ambiente, no necesitan en general cocción para lograr el curado Los materiales refractarios así fabricados son fáciles y seguros de manipular, tienen bajo costo, no son corrosivos, no desprenden humo al secarse y son resistentes al desgaste luego instalados.

Construcción y Obras Civiles

Aceleración en Hormigones con cemento Pórtland:
En los elementos fabricados con hormigón, los silicatos solubles actúan como sellantes penetrantes y acelerador del fraguado, estos se pueden formular con silicatos de sodio líquido y de potasio. El Silicato de Sodio soluble, reacciona con la portlandita (Ca(OH)2 y con Ca2+. Formando silicatos de calcios del tipo (C-S-H) El dióxido de calcio (portlandita) es una fase no deseable del hormigón, porque sus precipitados forman una interfase porosa , la que aumenta la permeabilidad del hormigón y reduce la resistencia a compresión. Así también facilita la carbonatación de la superficie del hormigón. Los C-S-H es la corresponden a la fase deseable. Las ventajas de sellar con Silicato confieren mayor resistencia a la abrasión, resistencia química y resistencia a los agentes climáticos.El uso del Silicato de Potasio evita la eflorescencia del hormigón, siempre posible con el uso del Silicato de Sodio.

Activación y aceleración en cementos tipo Puzolanico: El cemento puzolanico esta definido como “sílice finamente dividida o sílice y aluminio que reacciona químicamente con feldespato a temperatura ambiente y en presencia de humedad para formar un cemento de alta resistencia y lento endurecimiento”. Necesariamente el fraguado en frío de las puzolanas debe ser activado por calor o químicamente por álcalis. Los silicatos son normalmente aceptados como el mejor material para activar puzolanas. La razón de la efectividad de los silicatos es que ambos el cation y el anion son útiles en la producción del cemento puzolanico. Loa álcalis sirven para activar. La sílice es un componente corriente de las puzolanas y la sílice o la parte aniónica contribuyen a la formación del silicato de Calcio hidratado, base de cemento que actúa como matriz gigante. Se debe tener en cuenta que los silicatos razón 2,0 son preferibles para activar cementos puzolanicos.Una de las aplicaciones del Silicato de Sodio mas difundidas en construcción es como aditivo en a proyección de hormigones, disminuyendo notablemente el rebote y por tanto la perdida de material, así mismo aumenta el rendimiento de la aplicación. El hormigón con aditivo en base a silicato de sodio.
Fragua mas rápido y tiene mayor poder de adherencia a las paredes., especialmente útil en la clave de las bóvedas de túneles.

Consolidación de suelos: La consolidación de terrenos es de vital importancia para los grandes proyectos civiles , como construcciones de represas, túneles, etc. los que no pueden construirse, en terrenos débiles, fisurados, permeables, defectos que pondrían en riesgo la construcción y su duración en el tiempo .La inyección en el suelo de una solución de Silicato con un reactivo acuoso que penetren los intersticios del terreno y que luego reaccionen químicamente, formándose en su primera etapa un gel y luego un sólido aglomerado, impermeable y de alta resistencia mecánica. La rapidez de la reacción química es controlada por la dosificación del reactivo y produce además la irreversibilidad de esta.

Potabilizacion de Aguas

Los silicatos de sodio son económicos, efectivos, y químicamente inertes con el medio ambiente y han sido utilizados por muchos años en el tratamiento de aguas .Actúa en el tratamiento de aguas como inhibidor la corrosión, el control del hierro y el manganeso, y además auxiliar de coagulación.

Inhibidor de Corrosión:
Los silicatos de sodio son usados como inhibidores de corrosión en la distribución de aguas potables e industriales, ya que forma película protectora en la superficie metálica del ducto, esta aísla el metal de ataques corrosivos. Al ser los Silicatos líquidos solubles alcalinos, además traen como beneficio el incremento del PH del agua. La selección del silicato para esta aplicación depende del PH y la alcalinidad del agua a tratar.

Control del Hierro y Manganeso: El Silicato de Sodio es usado como un secuestrarte para prevenir que el agua, en el sistema de distribución, sea coloreada por el hierro y manganeso . Un silicato neutro es típico para esta aplicación aunque un silicato alcalino puede ser usado para fuentes de aguas mas ácidas. El hipoclorito de sodio es agregado en el momento adecuado para oxidar el hierro. Agregando silicato de sodio inmediatamente el hierro oxidara en una suspensión coloidal. El manganeso es suspendido o es absorbido por el hierro. La dosificación varía caso a caso según la cantidad de hierro y manganeso presente en el agua, la dureza del agua y el tiempo de permanencia en el sistema. La dosificación será mejor calculada por el Test de Jar in situ.

Aditivo coagulante: La sílice activa puede ser usada como un coagulante secundario, junto a los coagulantes primarios que son sulfato de aluminio y cloruro férrico, para mejorar el funcionamiento del sistema de aguas especialmente en periodos de mayor turbiedad y bajas temperaturas. La sílice activa es formada in situ por la neutralización parcial del silicato de sodio, entonces diluido para alimentar una solución con una concentración de cerca de un 1% SiO2. La Sílice activa crea hojuelas de densidad más pesada que permanecen en el fondo. Y por eso reduce la turbiedad del agua ayudando a la filtración y permitiendo proceso de filtrado mas eficiente.

Minería

Flotación de minerales: El Silicato de Sodio líquido corrientemente es usado en los procesos de flotación de minerales como desfloculante en minerales tales como la calcita, fluorita, baritina, cobre, cuarzos y otros silicatos. En las operaciones de flotación el Silicato, mantiene las partículas indeseables de la ganga en la fase del agua, mientras que las partículas deseables de valor, son llevadas a la superficie por las burbujas de aire. Los silicatos aumentan la flotabilidad del mineral, actuando además como depresor de los estériles, además disminuye la superficie de contacto entre el mineral y el liquido, favoreciendo la aireación del agua por la formación de burbujas mas pequeñas.

Captador de Partículas y Aglomerante pelletizador: Austral Chemical Chile S.A en conjunto con CORFO- Fontec han desarrollado Aglosil un producto en base de Silicato de Sodio el cual tiene como principal virtud el ser aglomerdor de partículas finas ( pm2,5 y pm 10 ) nocivas a la salud si son respiradas.

Aplicaciones :

Sellador de relaves mineros : El producto se aplica por aspersión sobre las superficies a cubrir , formándose rápidamente una película resistente a la acción eólica . En una aplicación típica el rendimiento es de 1000 m2 por hora alcanzándose una película de unos 2mm de espesor .

Sellador de Camiones tolva y vagones de ferrocarril : es una aplicación similar a la anterior la cual evita el encarpado de la carga expuesta y permite minimizar la contaminación de caminos y vías.

Captador de partículas : aplicado con aspersor y en adecuada dilución sobre aquellos puntos de la faena minera o industrial en la cual se emite polvo por chancado , caídas de altura , cambio de dirección de correas transportadoras. Evitando la emisión de polvos finos a la atmósfera.

Aglomerante pelletizador : Aplicado por aspersión y en la adecuada dilución sobre de minerales metálicos y no metálicos , fertilizantes, etc en un equipo pelletizador de disco o cilíndrico permite la formación de pellets de resistencia ajustable y proporcional a la cantidad de producto aplicado. El rápido secado y lo económico de su formulación permite aglomerar productos a muy bajo costo .

Industria Textil

Auxiliar de blanqueo: El silicato de sodio añadido en las aguas de lavado y blanqueo de telas -por ejemplo algodón- para acomplejar y mantener en solución metales como hierro, cobre y manganeso, que catalizan la descomposición del peroxido de hidrógeno, hace mas económico el proceso de blanqueo.
Por otro lado los silicatos solubles contribuyen a aumentar el poder limpiador de los detergentes comúnmente usados para retirar las grasas y suciedades de las telas. Actúa como tampón para mantener la solución alcalina incluso después de la introducción de algunos ácidos.


Productos usados en esta Industria.
Silicato de sodio entre 40° Be hasta el 50 º Bé, Clearsil.
Silicato de Potasio y Metasilicato de Sodio Pentahidrato.

Industria de Pinturas

Fabricación de Pinturas Minerales:
El silicato de sodio y potasio se utilizan como vehículo en la fabricación de pinturas minerales, diseñadas específicamente como recubrimiento de hormigones, estucos , ladrillos , fibro cemento y otros elementos minerales. El Silicato utilizado en la pintura , reacciona químicamente con los sustratos minerales, produciéndose una silificacion o petrificación , pasando la pintura a formar parte del sustrato tratado con esta pintura, garantizando alta resistencia y durabilidad.

Características principales de la pintura fabricada con Silicato:


-Alta permeabilidad al vapor de agua, permitiendo respirar al sustrato.
-Alta resistencia a la Luz Solar, radiación UVA y agentes climáticos .
-Resistente al crecimiento de hongos y algas.
-Resistente al ataque de ácidos , productos alcalinos y corrosivos.
-Coeficiente de dilatación similar al sustrato, por lo que ante cambios bruscos de temperatura no se desprende ni desconcha.
-Libre de pegajosidad ( TACK ) y carente de cargas electrostáticas que atraen polvo.
-Son ecológicamente mas inocuas por cuanto son minerales y carecen de solvente.
-Inodora , facilitando su aplicación en ambientes habitados.

Aplicaciones :

Recubrimiento de fachadas de edificios y Obras Civiles.
Restauración de edificios de valor patrimonial.
Renovación de fachadas antiguas.
Recubrimiento de Túneles y subterráneos.
Pintura de radieres en zonas de bajo transito.

Revestimientos Ignífugos: El carácter ignifugo del silicato, es utilizado en revestimiento que retardan el fuego, y se aplica sobre materiales muy diversos . como ejemplo si se adiciona 5% de Urea técnica a un silicato 38 |Be y agregando agua hasta los 25 ° Be los materiales tratar telas, maderas lanas etc pueden ser inmerso en esta solución , pintado o rociados. Estos retardaran su combustión en forma importante.

Tratamiento de Residuos Sólidos en Vertederos

El Silicato de sodio ha demostrado ser un poderoso encapsulante de materiales peligrosos, convirtiendo productos solubles en insolubles , volátiles en pesados , y aquellos materiales orgánicos quedan recubiertos en material inorgánico y que dependiendo del material reaccionan con este reduciendo su potencial riesgo e contaminación. Los materiales adecuadamente encapsulados resisten la acción del viento, lluvias y ataques ácidos. La principal aplicación es sobre botaderos de basuras, residuos químicos sólidos ( originados por siniestros ) , lodos secos , etc..

Las ventajas de este producto son :

-Reducir la cantidad de agentes fijadores y mejora la estabilización del terreno.
-El material estabilizado y compactado disminuye su volumen, permitiendo aumentar la capacidad de los depósitos.
--Cambia las propiedades físico químicas del material tratado impermeabilizándolo y haciéndolo más resistente a líquidos y ácidos percolados.

 
Austral Chemicals Chile S.A.
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