Efficienza delle risorse

Materie prime, riciclo degli scarti e sostenibilità della ceramica

Responsabili: Chiara Zanelli, Michele Dondi
Personale coinvolto: Sonia Conte, Chiara Molinari, Guia Guarini

L’industria ceramica sta affrontando le sfide della sostenibilità, adottando processi e tecnologie a ridotto impatto ambientale e cercando di migliorare la propria efficienza delle risorse, poiché i prodotti ceramici per l’edilizia e per gli usi domestici ed industriali sono ottenuti facendo largo impiego di materie prime naturali. Guardando alla transizione verso un’economia circolare, diviene fondamentale rafforzare la capacità di riciclare scarti urbani e industriali, attraverso un maggior impiego di materie prime seconde.

In questo ambito, il CNR-ISTEC è impegnato a ricercare, caratterizzare e sviluppare nuovi giacimenti e impieghi di materie prime per ceramica, anche modellizzando le loro proprietà e il loro comportamento tecnologico. Particolare attenzione è dedicata al riciclo di scarti e sottoprodotti industriali nella produzione ceramica, nel quale il CNR-ISTEC ha un’esperienza pluridecennale che include: analisi di laboratorio; assistenza nelle prove industriali; consulenza per problematiche di prodotto e di processo; banca dati sull’utilizzo dei residui urbani e industriali in ceramica.

Strumenti e processi

Classificazione merceologica. Caratterizzazione composizionale e tecnologica di materiali argillosi (caolini, argille plastiche e comuni, pirofilliti, bentoniti, ecc.), fondenti (feldspati, feldspatoidi e rocce feldspatiche), inerti (quarzo e rocce quarzose, etc.), agenti porizzanti e promotori di sinterizzazione (calcite, dolomite e rocce carbonatiche; talco, wollastonite, minerali di litio, ecc.), opacificanti (zircone, corindone, ecc.).

Analisi quantitativa chimica (ICP-OES) e mineralogica (XRD, Rietveld-RIR); distribuzione granulometrica (Sedigraph); superficie specifica (BET); plasticità (Atterberg, Indice di Blu di Metilene, Pfefferkorn); comportamento in essiccamento (curva di Bigot, retractometro); comportamento termico (TGA, DTA, DSC); fusibilità (microscopio riscaldante); simulazione di laboratorio dei processi di fabbricazione di laterizi ed aggregati leggeri, con determinazione delle proprietà tecnologiche di semilavorati e prodotti finiti.

Principali collaborazioni

Dipartimento di Scienze della Terra, Federico II Università di Napoli;Departamento de Geologia,
Univesidad Nacional del Sur, Argentina;
Instituto de Tecnologia Ceramica, Castellon de la Plana, Spagna.

Pubblicazioni

• Dondi M. Guarini G., Conte S., Molinari C., Soldati R., Zanelli C., Deposits composition and technological behavior of fluxes for ceramic tiles., Periodico di Mineralogia (2019) 88, 235-257.
• Zanelli C., Soldati R., Conte S., Guarini G., Ismail A.I.M., El‐Maghraby M.S., Cazzaniga A., Dondi M., Technological behavior of porcelain stoneware bodies with Egyptian syenites., Int J Appl Ceram Technol. (2019) 574–584.
• Zanelli C., Domínguez E., Iglesias c., Conte s., Molinari C., Soldati R., Guarini G., Dondi M.,Recycling of residual boron muds into ceramic tiles., Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio 58-5 (2019) 199-210.