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Transcript

Uso del vidrio

Fermín Fioramonti

El vidrio, que es?

Vidrio

El vidrio es un material obtenido por la fusión de compuestos inorgánicos a altas temperaturas, y el enfriamiento de la masa resultante hasta un estado rígido, no cristalino.

El principal componente del vidrio es la sílice (SiO2). La sílice, sola, sería un vidrio ideal para muchas aplicaciones, pero las altas temperaturas necesarias para su fusión y las dificultades para darle forma limitan su uso a algunas aplicaciones especiales.

Arena, soda, caliza y feldespato son las materias primas básicas en la fabricación del vidrio tipo soda-cal. A esa mezcla se le añaden trozos de vidrio generados internamente en la fábrica o comprados, procedimiento que reduce sensiblemente los costos de producción

Materia primas

Componentes

Los componentes básicos del vidrio se pueden clasificar según los siguientes grupos o familias:

• Vitrificantes

• Óxidos

• Fundentes

• Afinantes

• Colorantes

vitrificantes

El vitrificante por excelencia y responsable de la formación de la red vítrea es la sílice (SO2), procedente fundamentalmente de la arena silícea. Esta funde a temperaturas muy altas, 1800ºC, aunque se consigue disminuir el punto de fusión con fundentes

Oxidos

Entre los óxidos más importantes se encuentran la caliza (Ca CO3) y la dolomía (CaCO3) y MgCO3). El primero facilita la fusión y da fluidez al vidrio, mientras el segundo aumenta la resistencia del vidrio a los cambios de temperatura y mejora las propiedades mecánicas.

Fundentes

El fundente más corriente es el Na2SO4 y su misión es homogeneizar la masa de vidrio fundido mediante la cesión de gases que al desprenderse remueven dicha masa de vidrio.

Los colorantes suelen ser compuestos metálicos que en una pequeñísima proporción aporta color al vidrio. Por ejemplo, el óxido de cobalto aporta coloración azul, el óxido de cromo (III) color verde, y la pirita color topacio

Colorantes

Elementos

Elementos utilizados en la coloración del vidrio

• Óxidos de Fierro Verde

• Óxidos de Cromo Verde, café, azul

• Sulfito de fierro Amarillo a café-rojo

• Óxidos de Níquel Gris a verde

• Óxidos de Manganeso Violeta

• Óxidos de Cobalto Azul a violeta

• Óxidos de Cobre Rojo – azul a verde

• Selenio Naranja a rojo

• Sulfito de Cadmio Amarillo

• Oro Rubí a rojo

• Plata Amarillo

• Óxidos de Manganeso / Sodio – Selenio + Oxido de Cobalto a Incoloro

Estructura

El vidrio se obtiene por fusión a unos 1.500°C de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).

Según la teoría atómica geométrica, en la sílice sólida cristalizada el átomo de silicio se halla rodeado de cuatro átomos de oxígeno situados en los vértices de un tetraedro cada uno de los cuales le une a los átomos de silicio vecinos.

Cuando esta sílice pasa al estado vítreo, la ordenación tetraédrica se sigue manteniendo a nivel individual de cada atomo de silicio, aunque los enlaces entre átomos de oxígeno y silicio se realizan en un aparente desorden, que sin embargo mantiene una organización unitaria inicial.

Estructura

ETAPAS FABRICACION E IMPACTO AMBIENTAL

Etapas

Fabrición

1. Preparación de materias primas

2. Fusión

3. Formado del vidrio

4. Recocido

5. Acabado

6. Inspeccion y Ensayo

7. Molienda de scrap

Preparación de materias primas.

Emisiones permanentes.

En esta etapa se producen emisiones de material particulado, ocasionadas por manipulación de materias primas de origen mineral finamente molidas.

Se generan residuos sólidos durante las operaciones de recepción de materias primas, como en el traslado de las mismas dentro de la fábrica.

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Fusión

Emisiones permanentes.

Durante la operación de fusión de las materias primas es cuando se produce la mayor cantidad de emisiones atmosféricas, estas consisten tanto en material particulado, como de gases, las cuales están asociadas al funcionamiento de los hornos de fundido.

Las emisiones de material particulado son debidas a la volatilización del material contenido en el baño fundido, el cual al combinarse con los gases presentes es emitido

en forma condensado. El material particulado puede contener metales pesados (arsénico, plomo, cadmio, etc.), dependiendo de las materias primas utilizadas.

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Formado del vidrio

Emisiones permanentes.

Durante las operaciones de formado de envases, se producen emisiones de COV y material particulado, producto de la descomposición del lubricante del molde al entrar éste en contacto con la gota de vidrio fundido.

También se producen emisiones gaseosas, al limpiar el molde de su recubrimiento de grafito

Recocido.

Emisiones permanentes.

Emisiones de material particulado y gases son generadas como subproducto del procesos de combustión del horno túnel de recocido

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Acabado.

Emisiones permanentes.

Material particulado y residuos sólidos se generan de los procesos de acabado con arranque de viruta (pulidos, arenados, esmerilados y otros).

Se genera material particulado y gases en los procesos de esmaltado donde es necesario horneado de la pieza.

Se generan emisiones de VOC en los procesos de pintado donde se utilizan compuestos orgánicos.

Inspección y ensayo.

Emisiones permanentes.

Se generan residuos sólidos provenientes de las piezas defectuosas (scrap), cuando estas no son recicladas.

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Ventajas y desventajas

Ventajas y desventajas del uso del vidrio como envase

Ventajas

Ventajas:

• Los envases de vidrio son inertes al contacto con alimentos, no se oxida, es impermeable a los gases y no necesita aditivos para conservar los alimentos envasados. Además, el vidrio que se utiliza en los envases no presenta migraciones en el producto.

• Puede ser reutilizado, ya que resiste altas temperaturas (hasta 15ºC) ayudando al lavado y esterilización

• Es reciclable. No se pierde nada del material ni de sus propiedades en el proceso de reciclaje, además, posibilita un gran ahorro energético en su producción.

Desventajas

Desventajas:

• En comparación a otros materiales usados para envases, es uno de los más caros. Esto se debe a su producción, distribución y recuperación.

• La producción de los envases como por ejemplo las botellas de cristal utilizan mucha energía. Además, su distribución también se encarece porque al ser más pesado demanda una mayor fuerza motriz consumiendo más combustible y generando más contaminación.

• Al moverlo o transportarlo hay peligro ya que es un producto frágil que nos puede lastimar

• Se estima que los envases de vidrios tardan cientos de años en ser depurados por la naturaleza. En la medida que los envases de vidrio eran casi todos retornables, su inalterabilidad al paso del tiempo era una virtud. Pero si el envase es descartable, y además no se recupera, entonces esto sí es un problema.

Comercio

Productos de vidrio

• Vidrio para envases

• Vidrio plano

• Vidrios domésticos

• Fibra de vidrio

• Vidrios técnicos

Reciclaje

Reciclaje del vidrio

El vidrio es reciclable en un 100%, y durante el proceso de fusión no se produce pérdida de material. Con cada tonelada de fragmentos de vidrio limpio, se obtiene otra tonelada de vidrio nuevo. Es más: se deja de utilizar 1,2 tonelada de materia prima virgen.

La inclusión de cascos, en el proceso normal de fabricación de vidrio reduce sensiblemente los costos de producción. (Casco = cada uno de los pedazos de vasija o vaso que se rompe).

Los cascos de vidrio provienen fundamentalmente de dos fuentes: interna y externa.

En cada fábrica de vidrio se produce internamente cierta cantidad de casco, que es reutilizado en la propia fábrica sin otro procesamiento adicional, debido a que su calidad y composición es conocida.

En general, para los municipios ubicados en la proximidad de fábricas de vidrio, la mejor forma de realizar el reciclaje es la de quebrar los productos de vidrio (botellas, potes, frascos, etc.) y venderlos en forma de casco, directamente a esas fábricas.

Para lograr un mejor precio de venta de ese vidrio quebrado, se debe realizar la entrega del mismo a las industrias luego de limpiarlo (remoción de aros, metales y material inorgánico), y mejor todavía luego de clasificarlo por colores.

Del vidrio para envases, una fracción se deriva a lavaderos para su reuso, pero la mayor parte tiene como destino la fusión para fabricación de nuevos envases.

Mercado del

reciclaje

El vidrio como mejor opción

El vidrio como mejor opción

Despues de todo lo hablado, cada uno puede sacar sus conclusiones. Si bien el plastico parece ser mas practico, el vidrio no se oxida; es impermeable a los gases; puede ser lavada y estirilizado; resiste a altas temperaturas; es 100% reutilizable; no produce emigraciones hacia los productos; entre otros. Por eso deberiamos tener una mayor consideración con el mismo por un futuro mejor

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