Studio, Produzione e Caratterizzazione di Ceramiche Refrattarie ad Elevate Prestazioni a Base di Spodumene e di Leganti Idraulici a Presa Rapida Contenenti Ceneri da Centrali Termoelettriche Attivati con Spodumene

In molti settori dell'industria il fabbisogno energetico richiesto o la sempre crescente difficoltà di sfruttare risorse naturali esauribili, rendono necessario lo studio e la processazione di nuovi prodotti, derivanti da metodi produttivi alternativi. Tra i materiali maggiormente imputati riguardo il consumo energetico vi sono i materiali vitrei e ceramici, per i quali nasce l'esigenza di ridurre i costi di produzione, implementandone al contempo le proprietà termiche e meccaniche. Nell'ambito dei materiali ceramici refrattari con ridotto coefficiente di dilatazione termica, i minerali utilizzati per l'impasto sono anch'essi materiali refrattari, altofondenti, ai quali competono temperature di reazione e trasformazione termica molto elevate. La ricerca e lo studio sperimentale delle miscele eutettiche offrono la possibilità di abbattere i costi ed i consumi, ideando al contempo materiali innovativi. La prima parte di questo progetto riguarda proprio la sintesi e la caratterizzazione di materiali ceramici ad elevate prestazioni meccaniche, a base di spodumene. Attualmente, le principali applicazioni di questi materiali ceramici si colloca nella fabbricazione di stampi per la fusione di metalli e leghe. Lo studio verte sull'utilizzo di argille e minerali che, singolarmente o in maniera combinata, sviluppino una marcata reattività nei confronti dello spodumene, ovvero costituiscano per il minerale una potenziale miscela eutettica. E' possibile, inoltre, prevedere la parziale sostituzione dell'argilla con ceneri leggere da centrali a biomasse, contenenti allumino-silicati in quantità apprezzabile che, assieme ad un carattere prevalentemente vetroso, conferiscono loro una reattività chimica superiore a quella dei materiali argillosi verdi. Le ricadute ambientali legate al riutilizzo di ceneri leggere non sono legate solamente ad un loro mancato collocamento in discarica (ogni centrale a biomasse ne produce circa 10.000 tonnellate annue) ma, soprattutto alle loro potenzialità come componenti esclusive e non, in miscele idrauliche. Qualunque progetto di riutilizzo delle ceneri leggere in tal senso, deve trarre origine da un esteso campionamento dello scarto stesso, con individuazione di eventuali sistematicità o discontinuità, grazie la quale sarà possibile selezionare le fonti più adatte e testare su di esse l'effetto accelerante che lo spodumene esercita sugli stessi. Fanno da riferimento, in tal senso, gli studi scientifici ed in particolare quelli brevettuali riferiti alle potenzialità del minerale come accelerante nella presa del cemento Portland. Di qui la seconda parte di questo intervento, che ha lo scopo di riutilizzare e testare i prodotti di scarto della produzione dei materiali ceramici a base di spodumene come attivanti per i cementi.