El vidrio es un material artificial o incluso natural que se obtiene por enfriamiento a una

velocidad determinada de una mezcla de componentes de tipo inorgnico fundida o bien en el

enfriamiento de ciertas rocas fundidas. Desde el punto de vista estructural el vidrio est

constituido por:

a) xidos formadores de la red vtrea, vitrificantes, tales como SiO, BO o PO para los tipos

de productos vtreos ms generales o tradicionales.

b) xidos modificadores de la red vtrea, fundentes, que aportan enlaces por los denominados

"oxgenos no-puente", tales como xidos alcalinos: NaO, KO u xidos alcalinotrreos: CaO,

MgO.

c) xidos "estabilizantes" que tienen un carcter intermedio o anftero, aportando los

denominados "oxgenos puente", tales como: AlO, FeO.

MATERIAS PRIMAS VITRIFICANTES, FUNDENTES y AFINANTES

Vitrificantes

Se trata de aquellas materias primas que aportan xidos formadores de red, es decir xidos que

en condiciones habituales de fusin y enfriamiento dan lugar a vidrios estables y con produccin

y aplicaciones industriales de usos generales. En este sentido la materia prima vitrificante de uso

ms comn es la slice (El principal criterio para el uso de una roca silcea en la formulacin de

un vidrio industrial es su riqueza en SiO, que debe ser al menos de un: 99,5-98,5 %,) pero

tambin se usa el xido de boro o el pentxido de fsforo.

Fundentes

Los minerales que aportan xidos fundente (PbO, ZnO, compuestos de flor.) son bsicamente

xidos puros o bien, compuestos qumicos que contienen xidos que al introducirse en la red

vtrea facilitan la obtencin de menores intervalos de fusin para el vidrio. El xido de plomo se

aporta como Minio (PbO), litargirio (PbO) o carbonato de plomo (2PbCO (OH)). El xido cinc

se suele incluir como xido en forma blanca o gris. El flor como productos qumicos de

fluorsilicato de sodio (NaSiF), fluoruro de aluminio (AIF) o incluso como fluoruros de sodio.

xidos alcalinos El xido de sodio, la adicin de este sulfato puede dar lugar a ciertos

problemas de corrosin en los refractarios del horno, coloracin amarillenta y separacin de

fases produciendo un defecto conocido como "bulones o burbujas de sulfato". El xido de

potasio se suele aadir como carbonato potsico o a partir de rocas naturales feldespticas con

minerales tales como la ortoclasa o la leucita (KO.AlO.4SiO).

xidos Alcalinotrreos El xido de calcio, se aporta generalmente como caliza (CaCO) o como

aragonito, aunque tambin puede formularse con cal viva (CaO) o cal apagada (Ca (OH)).El

xido de magnesio o cumple un papel semejante al del xido de calcio en la formulacin de

vidrios, mejorando algunas propiedades, pues aadido en pequeas proporciones da lugar a

vidrios ms estables. El xido de bario cumple un papel semejante al del xido de calcio en la

formulacin de vidrios, mejorando algunas propiedades, pues aadido en pequeas

proporciones da lugar a vidrios ms estables. El xido de cinc, ZnO, se aade en pequeas

proporciones a ciertos tipos de vidrio (no mayores del 5%) pues mejora la resistencia qumica y

eleva el ndice de refraccin, aumenta la dureza y facilita el afinado al reducir la viscosidad a

elevadas temperaturas.

Estabilizantes

El AlO se incorpora normalmente en vidrios en baja proporcin: del 1 al 3%, aunque puede

aadirse en mayores proporciones en vidrios especiales. A veces se puede usar incluso caoln

(AlO.2SiO.HO), pero aunque puede agregarse en muy pequeos tamaos de partcula

(incluso menores de 2 micras) presenta la desventaja de su difcil disolucin en fundidos, de

manera que se puede incluso segregar fcilmente de la mezcla fundida. La adicin de

feldespatos, por otra parte, en la formulacin de vidrios presenta la ventaja de sus relativamente

bajas temperaturas de fusin y su fcil incorporacin a la mezcla fundida

Componentes secundarios

En las composiciones de productos vtreos de todo tipo se aaden a los componentes antes

citados una serie de aditivos como componentes secundarios generalmente en pequeas

proporciones: Afinantes Permiten durante el proceso de fusin favorecer la eliminacin de

burbujas. Los ms usados son: SbO ,AsO , SONa, NOK, NONa, etc. Opacificantes Permiten

dispersar la luz por efecto Tindall por dispersin de pequeos cristalitos dispersos en la matriz

vtrea dando lugar a vidrios opales y opacos. Colorantes Su adicin permite obtener todo tipo

de vidrios coloreados en masa. Suelen ser xidos de elementos de transicin, algunos pares red-

ox y elementos en estado coloidal. Decolorantes: Son elementos que se aaden para neutralizar

efectos de color producidos por impurezas de las materias primas. Solarizantes Son elementos

u xidos que se aaden, como es el caso del MnOz, para producir efectos de la irradiacin solar

sobre la coloracin y transmisin ptica del vidrio. Activantes de propiedades especficas Son

xidos o elementos (metlicos generalmente, en este caso los pares red-ox juegan tambin un

papel importante) que se aaden para obtener respuestas activas del vidrio de todo tipo (foto

sensibilidad, termo sensibilidad, electrocromicidad, etc.).

Los materiales vitrocermicos constituyen una amplia gama de materiales de tipo vtreo que

derivan de ciertos tipos de vidrios. Son slidos poli cristalinos que contienen una fase vtrea

residual y que proceden en su obtencin de un vidrio de partida ("vidrio madre" o vidrio original)

que da lugar a este tipo de materiales despus de someter dicho vidrio a tratamientos de

nucleacin y crecimiento de fases cristalinas en su interior. As pues, son productos resultantes

de la cristalizacin controlada de un vidrio (un fundido sobre enfriado meta establemente) en el

que "precipitan" una o varias fases cristalinas desde la fase vtrea original en forma de

pequesimos cristales (desde nanmetros hasta micras), de ah que si el proceso no se completa

totalmente en la masa total del vidrio quede siempre una "fase vtrea residual". La

microestructura de este tipo de materiales depende de: a) el nmero de cristalitos formados y

crecidos en el vidrio, b) el tamao final de dichos cristalitos y c) la fraccin de volumen de

cristalizacin.

Materias primas secundarias o procedentes de residuos.

La materia prima secundaria ms comn en la industria del vidrio es desde hace aos el propio

casco de vidrio (o "cullet") que dispone de una red perfectamente establecida de recogida,

clasificacin y molienda del mismo, por lo que su utilizacin en la fabricacin de todo tipo de

vidrios (vidrio plano, hueco, gresite, etc. ) es ya de uso generalizado. Sin embargo la escasez de

ciertas reservas de minerales est llevando a encontrar nuevas tecnologas que incorporen

nuevas materias primas o procesos diferentes para sustituir a los actuales, como las siguientes

que se proponen:

Vidrios a partir de lodos de hierro: lodos de goethita y de jarosita. Goethita (-FeOOH)

y jarosita (MFe (SO)(OH)) son los dos principales residuos originados en la produccin

de zinc metlico. Al igual que la goethita, la jarosita tiene un elevado contenido en FeO,

lo que hace necesario utilizar materia primas complementarias (casco de vidrio, granito)

para favorecer la formacin de vidrio.

Vidrios sinterizados a partir de vidrios de pantallas de TV y PCs Se ha demostrado que

vidrios de pantallas y conos de monitores de TV y PCs pueden sinterizarse para la

produccin de vidrios mosaico o bien de nuevos tipos de materiales vitrocermicos.

Vidrios sinterizados a partir de escorias de arco de plasma En el tratamiento trmico de

residuos especiales (aquellos asimilables a domsticos de los hospitales y los sanitarios

propiamente dichos resultantes de consultas de ambulatorio, peluqueras, etc.),

mediante la tcnica de arco de plasma resulta un residuo secundario de tipo inorgnico

en forma de escoria vtrea muy rica en CaO, SiO y xidos de metales de transicin que

pueden usarse como materia prima para la obtencin de un nuevo tipo de producto

vtreo denominado: "mosaico vitrocermico".

Vidrios a partir de cenizas de incineradora de RSU y de centrales trmicas Las cenizas

volantes de centrales trmicas tienen una relacin SiO / AlO baja y un bajo contenido

en CaO y MgO, indicando que la fusin directa de estas cenizas volantes dar lugar a

fundidos con elevada viscosidad. Para obtener un fundido con viscosidad adecuada fue

necesario mezclar la ceniza de incineradora con una materia prima complementaria

(casco de vidrio). La composicin ptima que permite incorporar el mximo porcentaje

de ceniza volante en un vidrio estable es 65% ceniza volante + 35% casco de vidrio.

Vidrios y vidriados a partir de lodos de la produccin del granito La industria de granito

tiene un elevado valor de produccin en Espaa. La combinacin adecuada de granito

con otros residuos y/o materiales en bruto para la produccin de un vidrio sodoclcico

convencional puede dar origen a composiciones vtreas.

Vidrios y vitrocermicos a partir de lodos de cromo Se han obtenido bloques de un

material que presenta elevadas resistencias a la abrasin, dureza y tenacidad de fractura

en comparacin con materiales similares comercializados. Para ello, se ha usado un

horno de cubilote alimentado por carbn de cake y en la mezcla fundida se han

introducido dichos lodos previamente desecados junto con una grava caliza.

Esquema tipo de un Diagrama de flujo de una planta de fabricacin de vidrio.