Caratteristiche chimico fisiche dell’argilla espansa: inclusione di ioni metallici.

L’orientamento della UE in materia di riduzione dell’inquinamento ambientale riguarda ormai tutti i prodotti e/manufatti immessi sul mercato, che devono essere in qualche modo certificati per quanto riguarda le emissioni o rilasci nell’ambiente [1, 2]. Il recupero di rifiuti nei cicli di produzione esistenti, favorito da numerose norme europee e nazionali nell’ottica di risparmio di materie prime e combustibili fossili, viene attuato in numerose industrie manifatturiere che impiegano processi ad elevata temperatura, quali l’industria del cemento, dei laterizi, dell’argilla espansa, della ceramica ecc. [3 - 8]. Il processo di produzione standard dell’argilla espansa consiste nel trattamento di un’adatta qualità di argilla con quantità fissate di acqua ed olio a temperatura elevata (circa 1200°C) in modo da ottenere il materiale con le caratteristiche desiderate. Nel processo sono vantaggiosamente utilizzati combustibili di recupero (rifiuti) quali oli ed emulsioni oleose esausti, solventi esausti, acque ad elevato COD, contenenti piccole quantità di ioni metallici, dell’ordine dei mg / dm3. Tale pratica immette nel prodotto finale piccole quantità di metalli (ossidi metallici) in esubero rispetto a quanto contenuto nelle materie prime naturali che, alle alte temperature del processo, sono inglobati nella matrice argillosa o cementizia. L’obiettivo di questo lavoro è di valutare la possibilità di fissare nell’argilla quantità differenti di cationi o di altre specie chimiche in modo irreversibile. Ciò costituirebbe una prova definitiva che un processo di produzione che comporta l’uso di materiale contenente le specie chimiche considerate o loro derivati, non provoca nocumento significativo all’ambiente. L’indagine è stata condotta in laboratorio confrontando il comportamento al dilavamento di campioni di argilla preparata secondo il “processo normale” e di campioni di argilla preparati con l’aggiunta di soluzioni acquose contenenti quantità crescenti di Cd, Pb, Cr III, Cr VI. I campioni di argilla preparati con l’aggiunta dei cationi sopra citati sono stati messi a dibattere, secondo la normativa, con un volume di soluzione di tampone acetato a pH = 5 pari a 16 volte quello del solido da estrarre. In alternativa la soluzione tampone era sostituita da acqua [9 - 11]. Nel test di dilavamento del Cromo (VI), il campione era messo a contatto con acqua distillata invece che con il tampone acido acetico/acetato, secondo quanto suggerito dalla norma UNI 10802 [12]. Altra parte dei campioni preparati con l’aggiunta di quantità note di cationi veniva analizzata [13] per verificare che la quantità aggiunta dei cationi veniva ritrovata nel solido. Entrambi i saggi davano risultati positivi. Le quantità di cationi trovate nelle soluzioni di dilavamento erano molto basse se non al disotto dei limiti di determinazione dell’assorbimento atomico (valori dell’ordine dei ppb). La quantità di cationi trovata nel solido concordava a meno dell’errore sperimentale (entro ± 2 %) con la quantità inizialmente addizionata. In ogni caso, la concentrazione di ioni metallici nell’acqua di dilavamento era trascurabile in confronto con quella generalmente ammessa nell’acqua potabile [14 - 15]. Ringraziamenti. Si ringrazia la soc. Laterlite S.p.A. che ha reso possibile la realizzazione di questo lavoro. Bibliografia [1] M.Giugliano and E. Paggi (1985), Waste Management and Research, 3, 361-368. [2] H. Skinner (1986), Proceedings of the SEP Pollution, Padova, 267-291. [3] Council CEE, regulatory 96/61/CEE of 24 September 1996. [4] CEE- regulatory framework for Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals, 29 October 2003 [5] D.L. n. 152 of 11 May 1999. [6] “Documento di riferimento sulle BAT nell’industria dell’argilla espansa” – Aprile 2006. [7] A. Bossi and E. Brustia (1985), Inquinamento, n. 7/8, 75-80. [8] A. Bossi, U Ghezzi, M. Giugliano, C. Ortolani and A. Rolla (1986), Proceedings of 5th International Recycling Congress and Exhibition, Berlin, October 29-31. [9] W.M.A. Kox, and E. Van der Vlist (1981), Conservation and Recycling, n.4, 29-38 [10] Lombardy Region – Regional Regulations n. 3 of 9 January 1982. [11] D.C.I.M. - 27/07/1984. [12] Rule UNI 10082 - D.M. 13/01/03. [13] G. Schwarzenbach and H. Flaska, (1965), Die komplexometrische Titration, F.E. Verlag, Stuttgart [14] D.L. n° 31 of 02/02/2001, relative to directive 98/83/CE, regarding the water quality devoted to human use. [15] D.M. of 29 December 2003, regulatory 2003/40/CE, G.U.R.I. n. 302, 31/12/2003.