Aluminothermic synthesis of ceramics from the hercynite-alumina system, using mill scale and aluminum chips

This paper presents a methodology for the obtaining of an abrasive ceramic as the main product and an iron alloy as a byproduct, using industrial solid residuals as raw materials and aluminothermic processing. By using rolling mill scales and aluminum chips, high-hardness ceramics are obtained, using the ceramic itself as a diluent. The processing results are first evaluated using a mass balance, determining that the ceramic should be formed by 58 % FeAl2O4 and 42 % Al2O3, while quantitative characterization by XRD allows to establish that the ceramic phase is mainly composed of hercynite (62 %), corundum (22 %) and small amounts of non-stoichiometric crystalline (≈4 %) and vitreous (≈11 %) phases, feasible to be used in the manufacture of abrasive wheels for polishing floors and terraces. Se presenta una metodología para la obtención de una cerámica abrasiva como producto principal y una aleación de hierro como su bproducto, mediante procesamiento aluminotérmico y usando como materia prima residuos sólidos industriales. Mediante el uso de cascarilla de laminación y virutas de aluminio se obtienen cerámicas de alta dureza, utilizando la propia cerámica como diluente. Los resultados del procesamiento se evalúan primero mediante un balance de masa, determinando que la cerámica debe estar formada por 58 % FeAl2O4 y 42 % Al2O3, mientras que la caracterización cuantitativa por DRX permite establecer que la fase cerámica está compuesta principalmente por hercinita (6 2 %), corindón (22 %) y pequeñas cantidades de fases cristalinas (≈4%) y vítreas (≈ 11 %) no estequiométricas, factibles de ser utilizadas en la fabricación de discos abrasivos para el pulido de pisos y terrazas.