{rfName}
So

Indexado en

Licencia y uso

Icono OpenAccess

Citaciones

6

Altmetrics

Investigadores/as Institucionales

Fernandez-Gonzalez, DAutor (correspondencia)Ruiz-Bustinza, IAutor o CoautorFernandez, AAutor o Coautor

Compartir

11 de abril de 2024
Publicaciones
>
Artículo
Sí

Solar Assisted Production of MgAl2O4 from Bayer Process Electrofilter Fines as Source of Al2O3

Publicado en: Journal Of Sustainable Metallurgy. 10 (1): 296-310 - 2024-03-01 10(1), DOI: 10.1007/s40831-024-00805-6

Autores:

Fernández-González, D; Piñuela-Noval, J; Ruiz-Bustinza, I; González-Gasca, C; Gómez-Rodríguez, C; García-Quiñonez, LV; López-Liévano, A; Fernández, A; Verdeja, LF
[+]

Afiliaciones

Univ Oviedo UO, Nanomat & Nanotechnol Res Ctr CINN CSIC, Avda Vega 4-6,Principado Asturias PA, El Entrego 33940 - Autor o Coautor
Univ Oviedo, Sch Mines Energy & Mat, Dept Mat Sci & Met Engn, Oviedo 33004 - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Escuela Tecn Super Ingn Minas & Energia, Dept Ingn Geol & Min - Autor o Coautor
Univ UNIE, Calle Arapiles, 14 - Autor o Coautor
Univ Veracruzana, Ctr Invest Recursos Energet & Sustentables CIRES, Ave Univ Veracruzana Km 7-5,Col St Isabel I, Coatzacoalcos 96538 - Autor o Coautor
Univ Veracruzana, Fac Ingn, Dept Mecan, Campus Coatzacoalcos,Ave Univ Km 7-5 Col St Isabel, Coatzacoalcos 96535 - Autor o Coautor
Ver más

Resumen

Compared with conventional high-temperature methods based on electricity and fossil fuels, concentrated solar energy route offers distinct advantages in terms of mitigating emissions of contaminants and shortening processing times. Nevertheless, solar-based route also encounters challenges in producing significant quantities of materials, although the deployment of this technology is still conditioned by the limited investigation in the field. This study presents a novel high-temperature process based on solar energy to produce MgAl2O4 spinel, which employs as source of Al2O3 a waste from the aluminum industry: waste alumina fines from the Bayer process. First, mixtures were prepared by mechanical mixing in a molar ratio 1:1 in agreement with the MgO-Al2O3 binary phase diagram. Then, synthesis of the MgAl2O4 spinel was conducted by static experiments (5 min) with direct application of concentrated solar energy (1150 W/cm(2)) at temperatures greatly exceeding 1800 degree celsius as reported by ANSYS software. Wastes from three Bayer process factories were studied, which exhibited after the synthesis process a good crystallinity. The carbon dioxide emissions avoidance would range from the 200 to 500 tons of CO2/year in the case of a small plant producing 1000 tons/year to 5000 to 12,000 tons of CO2/year in the case of a commercial plant producing 25,000 tons/year, thus contributing to mitigate climate change. The proposed process might lead to smaller volume of wastes in the aluminum industry, while the MgAl2O4 may be used as raw material in the numerous fields based on the chemical, thermal, dielectric, mechanical and optical properties.
[+]

Palabras clave

AluminaAluminumAluminum industryAluminum oxideApplication programsBarium compoundsBayer processBinary mixturesCarbon dioxideCircular economyConcentrated solar energyCrystallinityEnergy routeFossil fuelsGlobal warmingHigh temperature processHighest temperatureMagnesiaMercury mine wastesMetallurgyMgal2o4 spinelMgal<sub>2</sub>o<sub>4</sub> spinelMolar ratioNanocrystalline mgal2o4NanopowdersOptical propertiesOxideProcess heatProcessing timeReactor technologySolar assistedSolar energySpinelSustainabilityTemperature synthesisTransformations

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Journal Of Sustainable Metallurgy debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Metals and Alloys.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-24:

  • WoS: 3
  • Scopus: 2
[+]

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-24:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 8 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/85976/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 114
  • Descargas: 31
[+]

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Mexico.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Fernández González, Diana) .

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Fernández González, Diana.

[+]

Objetivos del proyecto

Este estudio persigue los siguientes objetivos: analizar la viabilidad de un proceso de alta temperatura asistido por energía solar para la producción de MgAl2O4 spinel; evaluar el uso de residuos de alumina fina del proceso Bayer como fuente de Al2O3; determinar las condiciones óptimas de síntesis mediante la aplicación directa de energía solar concentrada a temperaturas superiores a 1800 °C; caracterizar la cristalinidad del MgAl2O4 obtenido a partir de residuos de tres fábricas diferentes; estimar la reducción de emisiones de CO2 asociada al proceso, que oscila entre 200 y 12,000 toneladas anuales según la escala de producción; y valorar el potencial del proceso para disminuir el volumen de residuos en la industria del aluminio y su aplicación en diversos campos industriales.
[+]

Resultados más relevantes

El estudio presenta un proceso innovador para la producción de MgAl2O4 mediante energía solar concentrada, utilizando residuos de alumina del proceso Bayer como fuente de Al2O3. Los resultados más relevantes incluyen: la síntesis del espinela MgAl2O4 se realizó en 5 minutos a temperaturas superiores a 1800 °C con una intensidad solar de 1150 W/cm²; se evaluaron residuos de tres plantas Bayer, que mostraron buena cristalinidad tras el proceso; la reducción estimada de emisiones de CO2 varía entre 200 y 500 toneladas anuales para plantas pequeñas (1000 t/año) y entre 5000 y 12,000 toneladas para plantas comerciales (25,000 t/año); el método contribuye a la disminución del volumen de residuos en la industria del aluminio y genera un material con múltiples aplicaciones industriales.
[+]