SVILUPPO DEL RIUTILIZZO IN CERAMICA DI TERRE RARE E MINERALI CRITICI DI RECUPERO. Dr. Marco Visentin Dr. Sergio Marcaccioli Dr.

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Gerardina Blasi
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1 SVILUPPO DEL RIUTILIZZO IN CERAMICA DI TERRE RARE E MINERALI CRITICI DI RECUPERO Dr. Marco Visentin Dr. Sergio Marcaccioli Dr.ssa Sabina Baraldi ESMAR - ATLANTIS 1

2 TERRE RARE - MINERALI CRITICI R E C U PERO DI MAT E R I A LI C R I T I C I DAI RIFIUTI U N POT E N Z I A LE R I U T I LIZZO: I N D U STRIA CERAMICA ESMAR - ATLANTIS 2

3 MATERIALI DI RECUPERO PROPOSTI Cerio ossido Manganese ossido Zirconio ossido Nichel Cromo ESMAR - ATLANTIS 3

4 COME SI POSSONO UTILIZZARE IN CERAMICA? Ossido di Cerio - come opacizzante e sbiancante Ossido di Zirconio -come opacizzante e sbiancante -nella produzione dei coloranti Ossidi di Nichel e Cromo Cromo -nella produzione dei coloranti ESMAR - ATLANTIS 4

5 OSSIDO DI CERIO : OPACIZZANTI SERIGRAFIE SUPERBIANCHE E VETRI LUSTRANTI - Macchine serigrafiche - Tecnologia digitale ESMAR - ATLANTIS 5

6 OSSIDO DI ZIRCONIO: OPACIZZANTI Smalti, Engobbi Serigrafie Decorazioni finali Impasti speciali Polveri a secco Coloranti ESMAR - ATLANTIS 6

7 OPACIZZANTE CERAMICO Una sorta di colorante dalla tinta bianca ESMAR - ATLANTIS 7

8 OPACIZZANTE CERAMICO Il potere cromatico è determinato dalla sospensione nel vetro delle particelle ESMAR - ATLANTIS 8

9 OPACIZZANTE CERAMICO Particelle opache diffuse all interno di un di un vetro ceramico liscio e trasparente. ESMAR - ATLANTIS 9

10 OPACIZZANTE CERAMICO Aumentando le particelle sospese la trasmissione della luce viene bloccata, si ha l effetto di opacità. ESMAR - ATLANTIS 10

11 OPACIZZANTI CERAMICI TiO2 ZrO2 CeO2 SnO2 ZrSiO4 Anatase Baddeleyte Ceria Cassiterite Zircon ESMAR - ATLANTIS 11

12 IL MATERIALE DI RECUPERO Ossido di Cerio LE SUE CARATTERISTICHE Presenza di altre terre rare in percentuali differenti nei vari campioni proposti ESMAR - ATLANTIS 12

13 SBIANCANTE AL CERIO L ostacolo principale è la presenza di altre terre rare, che all interno delle serigrafie danno lieve sviluppo cromatico. Abbiamo lavorato sulla formula della serigrafia per ottenere uno sviluppo buono del colore bianco. ESMAR - ATLANTIS 13

14 SERIGRAFIA OPAX AL CERIO Or Rec Cerio std Cerio di recupero L L a a b 4.76 b 6.96 ESMAR - ATLANTIS 14

15 SERIGRAFIA OPAX AL CERIO L +1,6 a -0,28 b +2,2 Lo sviluppo del bianco è buono: può trovare mercato. ESMAR - ATLANTIS 15

16 IL MATERIALE DI RECUPERO Ossido di Zirconio LE SUE CARATTERISTICHE Presenza di terre rare ESMAR - ATLANTIS 16

17 OPACIZZANTE ALLO ZIRCONIO Abbiamo provato l effetto opacizzante in uno smalto ceramico ESMAR - ATLANTIS 17

18 OPACIZZANTE ALLO ZIRCONIO SMALTO TRASPARENTE L 84 L 90 ESMAR - ATLANTIS 18

19 OPACIZZANTE ALLO ZIRCONIO L effetto opacizzante del materiale è buono, tuttavia è necessario lavorare sulla formula per migliorarne la resa. Per il momento abbiamo rivolto la nostra ricerca all utilizzo di tale materiale nella PRODUZIONE DI COLORANTI. ESMAR - ATLANTIS 19

20 IL COLORE Sistema sottrattivo dei colori L oggetto colpito da luce bianca assorbe una radiazione, il nostro occhio percepirà la radiazione visibile complementare. ESMAR - ATLANTIS 20

21 IL COLORE La delocalizzazione degli elettroni di frontiera costituisce solitamente una condizione privilegiata per l interazione con la radiazione luminosa visibile. ESMAR - ATLANTIS 21

22 SPAZIO COLORE I COLORI DELLO SPETTRO VISIBILE ESMAR - ATLANTIS 22

23 SPAZIO COLORE Lo spazio colore riproducibile con i coloranti ceramici (Gamut ceramico) è una piccola frazione dello spettro visibile. ESMAR - ATLANTIS 23

24 FEDELTA DEL COLORE Traduzione dello spazio cromatico di partenza nel relativo spazio colore ceramico ESMAR - ATLANTIS 24

25 PER LA RIPETIBILITA DEL RISULTATO SERVE AVERE SEMPRE materie prime con caratteristiche chimiche e fisiche costanti RIPORTARSI nelle stesse condizioni di risultato finale agendo sul meccanismo di formazione del colorante. ESMAR - ATLANTIS 25

26 COLORANTE CERAMICO Calcinazione ad altissime temperature di elementi cromofori, in genere ossidi metallici, in opportune matrici. ESMAR - ATLANTIS 26

27 DECORO CON COLORANTI MACCHINE SERIGRAFICHE ESMAR - ATLANTIS 27

28 DECORO CON COLORANTI STAMPANTI DIGITALI ESMAR - ATLANTIS 28

29 IL MATERIALE DI RECUPERO Ossido di Zirconio LE SUE CARATTERISTICHE Presenza di terre rare in vario grado ESMAR - ATLANTIS 29

30 IMPIEGO IPOTIZZATO Colorante costituito da di ossido di Zirconio, Silice, ossido di Praeseodimio. ESMAR - ATLANTIS 30

31 COLORANTE GIALLO PRASEODIMIO Matrice cristallina di Zircone ditetragonale bipiramidale ESMAR - ATLANTIS 31

32 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO PRIMO STEP La calcinazione della formula standard in un primo momento non ha dato risultati incoraggianti. ESMAR - ATLANTIS 32

33 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO PRIMO STEP La calcinazione della formula standard in un primo momento non ha dato risultati incoraggianti. ESMAR - ATLANTIS 33

34 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO SECONDO STEP La calcinazinecon adeguati componenti attivanti ha permesso lo sviluppo del colorante. ESMAR - ATLANTIS 34

35 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO SECONDO STEP Colorante disperso in uno smalto trasparente lucido e cotto a 1020 C ESMAR - ATLANTIS 35

36 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO SECONDO STEP Colorante disperso in uno smalto opaco lucido e cotto a 1020 C ESMAR - ATLANTIS 36

37 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO TERZO STEP Abbiamo ulteriormente lavorato sulla formula per migliorare la resa colore. ESMAR - ATLANTIS 37

38 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO TERZO STEP Lo sviluppo del colore è buono: può trovare mercato. smalto trasparente lucido e cotto a 1020 C ESMAR - ATLANTIS 38

39 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO TERZO STEP Lo sviluppo del colore è buono: può trovare mercato. smalto trasparente lucido e cotto a 1200 C ESMAR - ATLANTIS 39

40 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE GIALLO TERZO STEP Lo sviluppo del colore è buono: può trovare mercato. smalto opaco matte cotto a 1200 C ESMAR - ATLANTIS 40

41 IMPIEGO IPOTIZZATO Colorante rosa costituito da di ossido di Zirconio, Silice, ossido di Ferro. Fe 3+ in Fe in Zircone ZrSiO 4 ESMAR - ATLANTIS 41

42 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE ROSA La calcinazinecon adeguati componenti attivanti ha permesso lo sviluppo del colorante. ESMAR - ATLANTIS 42

43 PREPARAZIONE DI UN COLORANTE ROSA Smalto opaco matte cotto a 1020 C Il rosa è molto tenue, è possibile migliorarlo agendo sulla formulazione ESMAR - ATLANTIS 43

44 ALTRI COLORANTI Stiamo valutando l impiego di altri materiali estratti dai rifiuti industriali. I primi risultati sono incoraggianti e ci spingono a voler fare di più. ESMAR - ATLANTIS 44

45 NUOVI CAMPI DI STUDIO CROMO, NICHEL, MANGANESE Colorante nero disperso in uno smalto lucido cotto a 1020 C ESMAR - ATLANTIS 45

46 CONCLUSIONI -LA RICERCA SUL RIUTILIZZO DELLE MATERIE PRIME SECONDE IN CAMPO CERAMICO PROSPETTA OTTIME POSSIBILITÀ DI IMPIEGO DELLE STESSE. - SI PUÒ RISOLVERE UN PROBLEMA AMBIENTALE CREANDO BUSINESS. NOI CI SIAMO Dr. Marco Visentin Dr. Sergio Marcaccioli Dr.ssa Sabina Baraldi ESMAR - ATLANTIS 46

47 GRAZIE PER L ATTENZIONE Dr. Marco Visentin Dr. Sergio Marcaccioli Dr.ssa Sabina Baraldi ESMAR - ATLANTIS 47

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