Utilizzo di scorie di acciaieria e di ceneri residue provenienti dall'in-cenerimento di rifiuti speciali per la produzione di materiali ceramici

摘要

Special waste incinerator ashes (fly and bottom) and steelmaking slag were attrition milled, separately or in blend to give powders that were pressed into specimens. Pressed samples were sintered in a muffle furnace to form monolithic ceramics that were characterized by density, shrinkage on firing, water absorption, bending strength, hardness and fracture toughness measurements. Crystal phases were investigated by XRD and microstructures were observed by SEM. Excluding materials prepared using fly ashes alone, the mechanical properties of the sintered specimens are fairly good thank to their fine microstructure. They contain equiaxial grains and a limited amount of vitreous phase. Shrinkage on firing is high for every composition and the residual porosity seems to be mainly on the surface since water absorption is low. Samples obtained by the various blends were aged in an acid (HO) water solution to evaluate the elution of the components. Leaching test data show that the sintering procedure limits the release of most of heavy metals present in the starting waste.%Le ceneri (volatili e pesanti), provenienti da un inceneritore di rifiuti speciali, sono state omogeneizzate, sia singolarmente sia insieme a scorie di acciaieria, al fine di ottenere polveri idonee ad essere formate per pressatura. I provini sono stati sinterizzati in un forno a muffola e, successivamente sono stati caratterizzati mediante misure di densità, ritiro in cottura, assorbimento d'acqua, resistenza a flessione, durezza e tenacità. La determinazione delle fasi cristalline è stata fatta mediante XRD mentre la microstruttura è stata analizzata al SEM. Ad eccezione dei materiali ottenuti usando soltanto le ceneri volatili, le proprietà meccaniche di tutti gli altri materiali sinterizzati si sono rivelate abbastanza buone probabilmente grazie alla loro microstruttura omogenea, costituita da piccoli grani equiassiali circondati da una relativamente bassa quantità di fase vetrosa. Il ritiro in cottura si è rivelato invece eccessivo per tutte le composizioni. I campioni sinterizzati sono stati poi sottoposti ad attacco acido (HCI/H_2O) per valutare l'eventuale rilascio di componenti. I dati di eluizione hanno dimostrato che il processo di sinterizzazione limita il rilascio della gran parte dei metalli pesanti presenti nei rifiuti di partenza.