148 BOLETIN DE LA SOCIEDAD ESPAÑOLA DE A R T I C U L O Cerámica y Vidrio Materiales con propiedades tecnológicas obtenidos por modificación química de un caolín natural C. BELVER, M.A. BAÑARES, M.A. VICENTE Dpto. Química Inorgánica. Fac. Ciencias Químicas. Universidad de Salamanca. 37008 Salamanca. En este trabajo se ha estudiado la síntesis de materiales de alto valor añadido a partir de un caolín natural. Para ello el caolín fue pre-activado mediante calcinación para dar lugar a la formación de metacaolines, sólidos amorfos susceptibles de ser modifcados por tratamientos químicos de una manera sencilla y poco costosa. Estos sólidos fueron posteriormente sometidos a tratamientos ácidos y básicos para modifcar su estructura y propiedades. La activación ácida bajo unas condiciones específcas dio lugar a la síntesis de sólidos constituidos mayoritariamente por sílice con buenas propiedades superfciales, desarrollándose tanto su superfcie externa como interna, revelándose como sólidos que pueden ser empleados como adsorbentes y soportes catalíticos. Por su parte, la modifcación causada por la activación básica dio lugar a la cristalización de la zeolita K-F (Z), presentándose como un método sencillo y efcaz para la síntesis de este material. Palabras clave: caolín, activación ácida, activación básica. Technological materials obtained by chemical modifcation of kaolin The synthesis of materials of high added value from a natural kaolin has been studied. The kaolin was pre-activated by means of calcination to obtain the metakaolins, which are amorphous solids capable of being modifed by simple and non expensive chemical treatments. These solids were then submitted to acid and basic treatments to modify their structure and properties. The acid activation under specifc conditions gave place to the synthesis of solids mainly constituted by silica with good textural properties, developing so much their external and internal surface, these solids may be used like adsorbentes and catalytic supports. On the other hand, the basic activation produced the modifcation of the metakaolins and it gave place to the crystallisation of the zeolite K-F (Z), appearing as a simple and effective method for the synthesis of this material. Keywords: kaolin, acid treatment, alkaline treatment. 1. INTRODUCCIÓN El caolín es un material arcilloso constituido mayoritariamen- te por caolinita, la cual es un aluminosilicato laminar del tipo 1:1 (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), donde una capa tetraédrica de silica se encuentra unida a una capa octaédrica de alúmina formando láminas que se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. Las aplicaciones del caolín abarcan un amplio abanico, desde la industria de la cerámica hasta la catálisis heterogénea (1,2). Éstas se encuentran controladas por diversos factores incluyendo el origen geológico del material de partida, su composición mineralógica y sus propiedades químicas y ópticas (color, brillo, tamaño de partícula, etc.) (3). La importancia industrial del caolín suele conllevar la necesidad de realizar una previa purifcación o mejora del mismo, tratando, así, de aumentar su utilidad. Entre las técnicas más comunes destacan: 1) fotación, para la mejora del brillo; 2) separación magnética, para la eli- minación de metales; 3) ozonización, para la eliminación del material orgánico; 4) molienda, afecta a la estructura y al tamaño de partícula; 5) calcinación, permite modifcar la estructura y obtener sólidos con mejor hidrofobicidad y buenas propiedades ópticas y eléctricas (4). Trabajos previos han mostrado la posibilidad de modifcar las ar- cillas laminares mediante tratamientos químicos, como cambio iónico, reacción con ácidos o pilarización, y tratamientos físicos, como liof- lización o ultrasonidos, consiguiéndose materiales de elevado valor añadido (5). Sin embargo, sólo algunos tratamientos son capaces de modifcar al caolín debido a la inercia química que su estructura pro- voca. Por ello, se han estudiado mecanismos que consiguen modifcar previamente al caolín, sin elevar excesivamente el coste del producto, obteniéndose sólidos más susceptibles de ser modifcados. Entre estos mecanismos cabe destacar la molienda (6,7) y la calcinación (8). En este último caso, las propiedades de los productos dependen de la temperatura de calcinación empleada, destacando: 1) 550°C – meta- caolín (Al 2 Si 2 O 7 ); 2) 925°C-950ºC – espinela (Si 3 Al 4 O 12 ); 3) 1000-1100°C – mullita (Si 2 Al 6 O 13 ); los cuales presentan, por sí mismos, importantes aplicaciones (papel, PVC, plásticos, etc.) (9). Debido a la importancia industrial del caolín y con el objetivo de obtener materiales con propiedades tecnológicas a partir del mismo, este trabajo está dedicado al estudio del efecto que la activación áci- da y básica producen sobre este material. La activación ácida es un método empleado para mejorar las propiedades superfciales de las arcillas. Consiste en tratar la arcilla con disoluciones de ácidos inor- gánicos capaces de modifcar su composición y su estructura, cuyo resultado depende de las variables del tratamiento y del material de partida (10). En cuanto a la activación básica, puede ser defnida como el tratamiento del material arcilloso con disoluciones alcalinas. Cabe destacar que, a pesar de ser un método poco empleado sobre arcillas, se han encontrado trabajos que describen la síntesis de zeo- litas mediante tratamientos del caolín con disoluciones alcalinas de hidróxidos metálicos a una temperatura conveniente (11,12). En el presente trabajo se llevará a cabo un estudio detallado sobre la síntesis Bol. Soc. Esp. Ceram. V., 43 [2] 148-154 (2004)