Materiales Cerámicos y Arcillas: Procesado, Tipos de Pastas y Aplicaciones Industriales
Esmectitas: Bentonitas, Montmorillonita y Vermiculita
Montmorillonita y Bentonitas: Están compuestas por esmectitas (depósitos cretácicos o posteriores). Se caracterizan porque se expanden en contacto con el agua (lo que exige especial cuidado en cimentaciones de construcción) y forman geles tixotrópicos.
Usos Principales de las Bentonitas
- Lodos de perforación y absorbentes: Empleadas por sus propiedades reológicas y retentivas.
- Alimentación animal: Utilizadas como aglutinante para peletización, aditivo nutricional y adsorbente de toxinas (en cereales previene el desarrollo de hongos; en el tracto intestinal forma un complejo insoluble micotoxina-bentonita que se evacúa directamente en las heces).
- Fabricación de jabones: Carga económica caracterizada por su gran poder emulsionante; se dispersa con facilidad en agua, penetra en las fibras absorbiendo impurezas, ablanda aguas duras y tolera el agua caliente.
- Obturación de fugas y sellado: Destaca por su alta capacidad de hinchamiento, plasticidad, lubricidad, impermeabilidad y compresibilidad.
Fases del Proceso Cerámico
- Preparación de las materias primas.
- Preparación del cuerpo cerámico: Incluye etapas de mezcla, homogeneización y amasado.
- Moldeado: Realizado mediante colado, prensado o extrusión.
- Secado.
- Cocción.
- Producto cerámico final.
Cualidades que Debe Presentar un Polvo Cerámico
- Control riguroso del tamaño y de la distribución de tamaños de partícula.
- Forma geométrica adecuada de las partículas.
- Gran pureza química.
- Gran superficie específica.
- Elevada homogeneidad física y control del estado de aglomeración (evitando la presencia indeseada de aglomerados).
- Buena aptitud a la sinterización.
- Estado de cristalización constante.
- Estructura y química superficial acordes a su formulación y composición requerida.
Tipos de Pastas Cerámicas tras la Cocción
- Terracota (alfarería): De tonalidad roja o amarillenta y textura marcadamente porosa.
- Loza: Elaborada a partir de arcillas blancas combinadas con tierras silíceas calcinadas. Presenta un color tendente al blanco y textura porosa. Su aplicación típica se centra en la vajilla doméstica (diferenciándose entre loza monocroma/decorada, loza fina o esmaltada de calidad superior y loza basta de cacharrería popular).
- Gres: Compuesto por arcillas plásticas refractarias, sílice y feldespato (utilizado como fundente). Su color oscila entre el amarillento y el gris. Experimenta sinterización vítrea (vitrificación), resultando un material extremadamente duro, poco poroso y casi impermeable. Usos habituales: pavimentos, revestimientos, aparatos sanitarios y tuberías.
- Porcelana: Material blanco, compacto, duro, completamente impermeable, translúcido (según el estándar occidental) y resonante con timbre metálico al ser golpeado (según la definición tradicional china). Destaca por su excelente resistencia al ataque químico y al choque térmico (por ejemplo, porcelana de Limoges).
Arcillas Comunes (Rojas): Características y Sectores
Presentan una coloración roja debida a su alto contenido en óxidos de hierro (> 4%). Sus canteras de extracción se sitúan invariablemente próximas a las plantas transformadoras debido al bajo valor unitario de la materia prima. Por su amplia dispersión geográfica y reducido coste, no existe un comercio exterior apreciable.
Sectores Consumidores (Ordenados de Mayor a Menor Demanda)
- Cerámica estructural y alfarería: Fabricación de ladrillos, tejas y afines (constituye el sector mayoritario).
- Revestimientos y pavimentos cerámicos.
- Industria del cemento.
Esquema del Proceso Industrial para Arcillas Comunes
- Prensado por vía húmeda: Preparación de materias primas → Molienda en húmedo → Atomización → Prensado → Secado → (Cocción previa opcional) → Esmaltado → Cocción definitiva.
- Prensado por vía seca: Preparación de materias primas → Molienda en seco → Prensado → (Cocción previa opcional) → Esmaltado → Cocción definitiva.
- Extrusión: Preparación de materias primas → Amasado → Extrusión → (Esmaltado previo opcional) → Cocción.