Inertizzazione di fanghi industriali a metalli pesanti in matrici a silicati ed ossidi: prove sperimentali
Autore
Giorgio Sonzogni - Università degli Studi di Milano - [2002-03]
Documenti
Abstract
Questa tesi si è occupata della problematica dell’inertizzazione e possibilmente il riciclaggio di rifiuti tossici a metalli pesanti, specialmente Cr e Pb, in matrice ceramica, affiancando a questi rifiuti metodi sperimentali e d’indagine propri della petrologia sperimentale, della cristallografia e della geochimica.
Punti di partenza e premessa di questa tesi, sono i risultati sperimentali di precedenti indagini sulle associazioni di fase nei sistemi PbO-Al2O3-SiO2 (PAS) e PbO-MgO-Al2O3-SiO2-Cr2O3 (PMASCr) con campioni preparati a composizione semplificata rispetto a quella dei rifiuti tossici da inertizzare. Questi esperimenti erano stati studiati per simulare un trattamento termico del fango reale tramite l’aggiunta di componenti come Al2O3, SiO2 ed MgO, al fine di indurre la cristallizzazione di due fasi cristalline, spinello e feldspato, capaci di un’efficace immobilizzazione rispettivamente di Cr e Pb (ed elementi affini), nonostante la forte differenza di comportamento chimico di questi metalli. I dati ottenuti dalla diffrattometria sono stati raffinati con il metodo Rietveld, utilizzando il pacchetto software GSAS (General Structure Analysis System). Con questo programma si è determinato il lato di cella e la frazione molare degli spinelli sintetizzati. Plottando questi dati in funzione del tempo, si è potuto condurre un’analisi cinetica e costatare l’elevata velocità di crescita dello spinello, che cristallizza quasi completamente già dopo poche ore in tutte le isoterme indagate e raggiunge la massima frazione molare a 930°C dopo circa 22 ore.
Punti di partenza e premessa di questa tesi, sono i risultati sperimentali di precedenti indagini sulle associazioni di fase nei sistemi PbO-Al2O3-SiO2 (PAS) e PbO-MgO-Al2O3-SiO2-Cr2O3 (PMASCr) con campioni preparati a composizione semplificata rispetto a quella dei rifiuti tossici da inertizzare. Questi esperimenti erano stati studiati per simulare un trattamento termico del fango reale tramite l’aggiunta di componenti come Al2O3, SiO2 ed MgO, al fine di indurre la cristallizzazione di due fasi cristalline, spinello e feldspato, capaci di un’efficace immobilizzazione rispettivamente di Cr e Pb (ed elementi affini), nonostante la forte differenza di comportamento chimico di questi metalli. I dati ottenuti dalla diffrattometria sono stati raffinati con il metodo Rietveld, utilizzando il pacchetto software GSAS (General Structure Analysis System). Con questo programma si è determinato il lato di cella e la frazione molare degli spinelli sintetizzati. Plottando questi dati in funzione del tempo, si è potuto condurre un’analisi cinetica e costatare l’elevata velocità di crescita dello spinello, che cristallizza quasi completamente già dopo poche ore in tutte le isoterme indagate e raggiunge la massima frazione molare a 930°C dopo circa 22 ore.
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