Studio e analisi delle differenti fasi mineralogiche costituenti la scoria nera di acciaieria

Il presente lavoro è stato svolto presso l’acciaieria nunki steel a San Giorgio di Nogaro (UD), il cui scopo è lo studio ed analisi della scoria nera, sottoprodotto dell’acciaio, ed identificare le varie fasi cristalline che si formano durante il suo raffreddamento. La scoria prodotta durante la prima fase del processo, all’interno del forno ad arco elettrico (Elettric Arc Furnace), presenta due problemi cruciali: la dilatazione volumetrica che porta in seguito ad una disgregazione del materiale (dusting) e il rilascio di metalli pesanti come il Cromo ed il Vanadio. Questi due aspetti possono sembrare slegati tra di loro ma dipendono dalle varie fasi che si creano durante il raffreddamento, infatti si è notato che il fenomeno del dusting dipende soprattutto dalla Larnite o Belite (Ca2SiO4), che è un silicato bicalcico, il quale essendo un materiale allotropico cambia il suo reticolo cristallino durante il raffreddamento che comporta un aumento volumetrico del 10%. Il problema della lisciviazione dei metalli pesanti come il Cromo ed Vanadio, è collegato ai composti che si formano durante la fase di riposo della scoria poiché a seconda dei vari elementi con cui si legano la probabilità di liberare queste particelle cambia drasticamente. La massima quantità di Cromo e di Vanadio che può essere liberata è di 50 ppm per il Cromo e 250 ppm per il Vanadio e il test di lisciviazione deve essere svolto secondo la procedura descritta dalla norma UNI EN 12457-2 la quale dice che il materiale, con dimensioni minori di 4 mm (con o senza riduzioni), deve essere immerso nel liquido con un rapporto liquido/solido di 10 l/kg. La scoria pur essendo un sottoprodotto dell’acciaio, spesso non trattato e smaltito, ha comunque trovato dei riutilizzi come sottofondo stradale, massicciate ferroviarie ed in parte utilizzato dell’industria cementizia grazie alle sue buone proprietà meccaniche.