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Report tecnico costituito da 48 pagine: -Introduzione -Materiali e metodi -Miscelazione e quartatura -Campione 2 -Campione 3 -Analisi in fluorescenza a raggi X (XRF) -Risultati

Report tecnico costituito da 79 pagine: - Introduzione - Materiali e metodi oPreparazione dei campioni oAnalisi granulometriche per setacciatura ad umido oAnalisi granulometriche con granulometro per diffrazione laser Sympatec Helos oAnalisi granulometriche con microscopio automatizzato Morphologi G3 - Campione STOP 1 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 2 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 3 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 4 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 5 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 6 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 7 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 8 BIS oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 12 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 13 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 15 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 16 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 20 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 21 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 22 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 23 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 24 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 25 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 26 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 27 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3 - Campione STOP 28 oAnalisi granulometrica per setacciatura ad umido oAnalisi granulometrica con granulometro laser Sympatec Helos e Morphologi G3

Report tecnico costituito da 44 pagine: -Introduzione -Materiali e metodi -Risultati analisi chimiche -Allegato 1 - Analisi granulometriche per setacciatura a secco -Allegato 2 - Analisi granulometriche con granulometro per diffrazione laser Sympatec Helos -Allegato 3 - Analisi in diffrazione a raggi X su polveri (PXRD)

Struttura del report tecnico su preparazione e analisi di cinque campioni: -Introduzione -Materiali e metodi Miscelazione e quartatura Macinazione dei campioni fino ad una pezzatura sub millimetrica Analisi in fluorescenza a raggi X (XRF) Preparazione per l'analisi chimica in ICP-OES Analisi chimica in ICP-OES -Risultati

Mining and mineral-processing wastes have been giving a lot of concern in recent times. We have evaluated an integrated multidisciplinary strategy for mining residues characterization, as well as for the recovery of secondary (e.g., Fe, Mn) and critical (e.g., Ga) raw materials. After the in situ sampling campaigns in Bichakundi Joda West iron and manganese mine (Keonjhar district, State of Odisha, India), residues have been characterized and the acquired mineralogical, chemical and spectral information have been used to create a map of mining residue deposits by means of the new multispectral satellite Sentinel-2A classification. Furthermore, mycorrhizal-assisted phytoextraction of metals from previously classified soils, based on sunflowers colonized by an AM fungal strain GA5 Rhizophagus intraradices, was carried out in the perspective of subsequent recovery of Ga, Fe and Mn from biomass using hydrometallurgical and electrochemical techniques. The bioconcentration factors in aerial and radicular parts (BCS and BCR, respectively), and translocation factors (TF) followed the order Ga>Mn>Fe for BCS and TF, while for BCR was Ga>Fe>Mn. The results were used to estimate the bioextracting potential by phyto-mycoremediation into a Vegetable Depuration Module (VDM): the highest extraction was estimated for Fe (60 g/VDM), followed by Mn (35 g/VDM) and Ga (1.02 g/VDM), thus confirming a good potential for their subsequent recovery by hydrometallurgical techniques with final purification by selective electrodeposition. Results are encouraging and the application of such multidisciplinary approach can be important to develop a circular model for sustainable exploitation of mining residues.

Our economy needs to collect raw materials (RMs) from mining activities and this produces an impressive amount of mining wastes and a number of environmental problems associated with the disposal of them. Nowadays, the advances of the innovative technologies and markets make mining waste sources of valuable minerals/elements, but, in order to exploit them, it is necessary to know accurate information and to develop smart strategies of management and planning. In this framework, we tested an integrated multidisciplinary approach for sustainable management and optimisation of mining wastes. We sampled iron (Fe) and manganese (Mn) wastes produced in Joda West Mine (State of Odisha-India). Afterward, X-Ray Powde r Diffraction, X-Ray Fluorescence and spectral signatures analysis were used in order to characterize the mining waste samples. Mineralogical, chemical and spectral data were used as input to classify Sentinel-2A image. The characterized mining waste map identified waste deposit areas with different percentage of Fe and Mn and represented a suitable tool for further optimizing strategies of mining waste management. In particular, the potentialities of phyto-mycoremediation of classified mining wastes for heavy metals up take and bioaccumulation were evaluated, in the perspective of their subsequent recovery from biomass through hydrometallurgical methods. The mycorrhized plant species tolerated the high concentrations of metals and were effective for the phytostabilization and phytoextraction of Cr, Cu, Ni, Sr, Zn, Mn, Fe, P, As, S, Sr, P and Rb although overall biomass growth was not suf ficient to sustain a significant recovery of heavy metals at this stage (i. e., process conditions should be optimized). Preliminary results showed that an approach based on both advanced techniques and low cost treatment methods successfully lead to significant waste reduction and materials recovery.

Il Progetto RECAT è giunto al suo secondo giro di boa ed ha prodotto una notevole serie di risultati, che vengono qui presentati in forma sintetica. Molti di questi sono già o saranno oggetto di pubblicazioni: tra esse, le nuove metodiche di indagine per la determinazione del grado di attivazione, la realizzazione del processo di lisciviazione via "succo di limone" del lantanio dalla carcassa dei catalizzatori esausti trattati per via meccanochimica, e anche lo stesso processo MECCANOCHIMICO, che finora è stato oggetto di interesse solo per pochi. La meccanochimica sembra molto più vicina all'alchimia che alla chimica, apparentemente. In realtà le leggi che la governano sono semplici come quelle della chimica e sottendono un mondo dove l'energia che innesca le reazioni non viene erogata dalla ossidazione violenta di ostanze o dall'introduzione di reagenti aggressivi e costosi, bensì da reazioni a movimenti meccanici, che in modo regolare e controllabile generano attriti e urti che a loro volta determinano delle trasformazioni in modo più semplice e facile rispetto ai metodi tradizionali. In queste fasi del progetto abbiamo imparato a cristallizzare zeoliti a pressione ambientale a partire dai residui della lisciviazione e abbiamo capito come queste zeoliti potranno esserci utili come assorbenti di inquinanti e come catalizzatori di reazioni di ossidazione, ad esempio per ridurre il TOC di un rifiuto. Abbiamo altresì imparato a estrarre il lantanio non come fanno gli Altri, cioè con l'acido nitrico, bensì con il succo di agrumi di Sicilia.. e la resa non è male.. Giovani ricercatori sono stati chiamati a lavorare nel nostro Gruppo di Ricerca e hanno prodotto importanti risultati sulle metodiche di speciazione chimica del nichel, uno degli inquinanti più perniciosi dei catalizzatori esausti e anche sulle metodiche di caratterizzazione per via microscopia ottica accoppiata alla spettroscopia Raman delle particelle da sottoporre a trattamento o cristallizzate. Infine abbiamo progettato l'Impianto, e ne abbiamo creato un protocollo di sperimentazione che abbiamo presentato alla Regione Siciliana per le necessarie autorizzazioni. In questo protocollo abbiamo messo una folta schiera di controlli, alcuni dei quali ridondanti per un impianto industriale ma molto utili per noi che dobbiamo monitorare lo status dell'ambiente di lavoro e ciò che accade nell'interno del processo, in vista di successivi sviluppi. Quest'ultime due tematiche verranno presentaeo nella prossima relazione relativa al terzo atto.

Il Progetto Recat è alla fase di startup di impianto. La realizzazione delle strutture e dei cablaggi ha richiesto molto tempo per via dell'utilizzo di sostanze chimiche a temperature più elevate di quella ambiente. Alla data di redazione di questa relazione, comunque, l'impianto ha finalmente iniziato a lavorare. In questa relazione verranno quindi esposti e primi risultati di produzione, le modifiche apportate all'impianto per aumentare il rendimento. Verranno altresì riportate le esperienzre condotte nella zeolitizzazione coadiuvata da altre sostanze di rifiuto o comunque di derivazione secondaria, quali le ceneri vulcaniche che in Sicilia e in particolare nelle aree etnee costituiscono un rifiuto costoso da smaltire. Quindi parleremo di geopolimeri, realizzati con catalizzatore trattato e le pozzolane, come materia prima per la stabilizzazione dei rifiuti speciali. Tale argomento suscita interesse in quanto si tratta di materiali innovativi, impiegati nell'industria ambientale per la stabilizzazione di rifiuti pericolosi e di sostanze radioattive, ma anche nel ripascimento di aree contaminate a bonifica.

Nel lavoro vengono evidenziati i componenti inquinanti tipici delle massicciate ferroviarie, quali in particolare amianto, metalli pesanti e idrocarburi e le problematiche legate alla loro rilevazione e quantificazione. In particolare vengono evidenziati gli avanzamenti nella tecnica analitica dell'amianto a seguito dell'utilizzo della tecnologia µ-RAMAN. Nel lavoro vengono anche esposti gli aspetti essenziali del lavoro di bonifica delle massicciate e le problematiche legate alla rimozione in sicurezza di ballast contaminati da amianto.

The material for rail ballast is normally obtained from the crushing of rocks with high mechanical strength, such as basalt, trachyte, gneiss and "green rocks", as ophiolites (serpentinites, amphibolites, gabbros, prasinites, etc.). Green rocks often contain discrete quantities of heavy metals and asbestos-like minerals, as chrysotile and amphibole asbestos. In Italy, the chrysotile asbestos mine in Balangero (Turin) has produced railroad ballast, over 5 million of tons, which was used for the railways of Piedmont, Liguria, Lombardy and, partially, Tuscany and, partially, Emilia Romagna, from 1930s up to 1990. In addition to Balangero, several other serpentinite quarries provided the railways ballast from the 1940s to 2000. As a result, many railway lines are now contaminated with significant quantities of asbestos. Since 2005 it was started a very complex and ambitious monitoring project alongside the Rete Ferroviaria Italiana - Italian Railway Network S.p.A. in order to detect the exact contours of the problem and to find the most appropriate methods to solve it.

Il materiale per le massicciate ferroviarie è normalmente ottenuto dalla frantumazione di rocce con alta resistenza meccanica, come basalto, trachite, gneiss e "rocce verdi", come ofioliti (serpentiniti, gabbri, anfiboliti, prasiniti ecc.). Le rocce verdi spesso contengono discrete quantità di metalli pesanti e minerali come crisotilo e amianto di anfibolo. In Italia la miniera di crisotilo a Balangero (Torino) ha prodotto più di 5 milioni di tonnellate di ballast ferroviario, che è stato utilizzato per le ferrovie del Piemonte, della Liguria, della Lombardia e, in parte, della Toscana ed dell'Emilia Romagna dagli anni '30 fino al 1990. Oltre a Balangero, diverse altre cave hanno fornito le ferrovie dagli anni '40 al 2000. Nel 2005 ha avuto inizio un progetto di monitoraggio molto complesso e ambizioso lungo la Rete Ferroviaria Italiana al fine di localizzare il problema e trovare i metodi più appropriati per risolverlo.

La crescente attenzione alla determinazione delle diverse forme chimiche (speciazione) del nichel deriva dalla differente pericolosità delle varie forme di aggregazione del nichel presente nei rifiuti solidi. In questo lavoro è proposto un metodo di speciazione del nichel che utilizza la diffrazione a raggi X di polveri: è stato messo a punto un protocollo analitico che si basa sull'analisi degli spettri di diffrazione utilizzando standard in NiCl2, NiSO4, Ni(NO3)2 (nei vari gradi di idratazione), NiO e nanometalli di nichel mescolati ad un suolo sintetico composto da quarzo e argilla caolinitica. Le rette di taratura sono state eseguite su concentrazioni da 1000 ppm fino a 50000 ppm. Il metodo è stato applicato all'analisi del contenuto di nichel nei catalizzatori FCC dell'industria petrolchimica e confrontato con il metodo BCR, uno dei pochi metodi accreditati di speciazione del nichel, ottenendo risultati analoghi in termini quantitativi in tempi minori.

I catalizzatori FCC, utilizzati nella reazione di cracking del petrolio grezzo e composti di un impasto di argilla e zeoliti Y caricate con lantanio, esauriscono la loro attività a valle dei processi petrolchimici e divengono rifiuti. La classificazione di tali rifiuti varia da non pericolosi a pericolosi in funzione sopratutto dei tenori in antimonio, nichel e molibdeno. Per trasformare tali rifiuti in risorse abbiamo studiato un processo basato su un trattamento meccanico di attivazione seguito da una cristallizzazione del prodotto attivato e contemporanea espulsione del lantanio, che è recuperato mediante una lisciviazione e successiva precipitazione con acidi organici (tartarico e citrico). E' così possibile recuperare il 96 % del materiale di rifiuto in due prodotti: un concentrato di lantanio carbonato e un altro di zeolite X e zeolite P.

For several years in many countries industrial processes for carbon dioxide permanently capture have been investigating by solid state or in solution reactions using precursor materials and CO2 fluxes captured from industrial plants or in the atmosphere. The paper reports a new preparation process of materials made of magnesium oxide, magnesium hydroxide and magnesium carbonate starting from materials containing asbestos from natural sources (serpentine with chrysotile, ophiolites with amphiboles and asbestos of serpentine) through the use of mechanochemical high-energy mills. In the work we discuss the aspects related to the materials to be used, the mechanical activation parameters and the carbonation system in order to optimize the process and reduce the treatment costs. The method identified leads to the preparation of precursor materials usable in many chemical carbon dioxide capture process and as absorbent and dehydrating materials.

The reuse of agricultural waste mainly interests the regions of Southern Italy; in particular, Sicily produces 70% of national citrus (annually about 700,000 tonnes of citrus fruits), consequently many waste are generated from production and use of citrus fruits. More than 300,000 tonnes of waste derived from industrial use of citrus fruits end up in landfill sites with considerable problems of disposal, rising chain costs and leading to lower profit margins for the agriculture and manufacturing sectors. The idea exposed in this paper is to use a low cost technology to recovery the waste as raw material for the production of "Biopellets”, i.e. home heating products, healthier than wood pellets, with a higher calorific value. The technology utilized, in order to produce the Biopellets, is based on the use of a mechanochemical refining system named “Refolo”. The system, consisting in a micronizer mill for ligno-cellulosic and polymeric materials, is composed of an innovative device able to obtain a dry powder from any organic and polymeric waste. This technology has passed laboratory tests and was realized a little demonstrator, that gave considerable results in terms of calorific quality and sterility of the final product. The work focuses on this technology and discusses the possibilities of use., Proceedings of the 19th European Biomass Conference and Exhibition, 6-10 June 2011, Berlin, Germany, pp. 1969-1972

The steel slag is an important resource for the cement industry and construction. These wastes generally have a composition based on aluminum silicates, calcium and iron silicates and a chemistry more or less alkaline. Even the waste incineration slag can be a resource for the industry, provided to remove the residual organic materials and heavy metals. In recent years the need to mitigate emissions of greenhouse gases in the atmosphere increased the number of studies on the use of slag for the capture of CO2. To achieve a high rate of CO2 capture, however, is necessary to activate the slag prior to use it. In this work was evaluated the carbonation capacity of various types of steel slag, subjected to different activation processes, and was determined an operational way to transfer the experience of the laboratory to pilot application. The experience carried out through the blowing of carbon dioxide on wet steel slag creates two benefits: the ability to take full advantage of inert materials from slag and the reduction of carbon dioxide emitted from the steel production cycle.

The aim of this work is the assessment of the possibility to produce geopolymeric materials for the specific use in the field of consolidation of stone materials or as restoration mortars, through mechanochemical activation of two solid precursors, quartz and kaolin. These starting materials were modified by grinding at different times and then the degree of reactivity of the obtained products was verified by studying the changes induced by the mechanical treatment on the crystalline structure and by determining the specific surface. Moreover the solubility and kind of alkaline solutions classically used for the production of geopolymeric materials (NaOH and KOH) was investigated together with other aqueous solutions at variable pH. The mechano-chemical activation process can achieve the result to reduce the use of alkaline solutions as activators of the starting raw materials in the production of consolidating solution for monument stone materials and to utilise natural materials in the production of restoration mortars compatible with the substrates to be restored.

Le scorie d'acciaieria sono una risorsa importante per l'industria del cemento e delle costruzioni; in genere, hanno una composizione a base di silicati di alluminio, calcio e silicati di ferro e sono più o meno alcaline. Anche le scorie da termodistruzione dei rifiuti possono essere una risorsa per l'industria, a condizione di rimuovere le sostanze organiche residue ed i metalli pesanti. Negli ultimi anni la necessità di ridurre le emissioni di gas ad effetto serra nell'atmosfera ha incrementato il numero di studi sull'utilizzo delle scorie per la cattura di CO2. Per raggiungere un alto tasso di cattura, tuttavia, è necessario attivare le scorie prima di usarle. In questo lavoro si è valutata la capacità di carbonatazione di vari tipi di scorie d'acciaieria, sottoponendo le scorie a diversi processi di attivazione, e la riduzione del pH e determinato un modo operativo per trasferire l'esperienza di laboratorio in scala pilota. La sperimentazione svolta insufflando anidride carbonica in scorie d'acciaieria in soluzione acquosa evidenzia due vantaggi: la possibilità di sfruttare appieno i materiali inerti delle scorie e la riduzione della CO2 emessa dal ciclo produttivo dell'acciaio.

In recent years the need to mitigate emissions of greenhouse gases in the atmosphere increased the number of studies on the use of slag for the capture of CO2: the use of mining and steel industry waste to capture carbon dioxide permanently is a method well known[1][2][3]; the question concerning the efficiency of these materials, however, is not solved[4]. In this paper we present the results obtained from tests on the carbonation of steel slag, studied by type, size class and composition, in order to verify the possibility of providing products to recover as much CO2 as possible. It was verified that most of the light and dark steel slag of blast furnace have a reactivity that, with the same content of alkaline oxide, depends on the particle size. This reactivity is expressed clearly with exothermic reactions, which can be emphasized if are used certain procedures that increase the reactivity, as agitation in ultrasound. The results show that we can achieve efficiencies of capture and reaction speed very high, but low energy consumption.