Riduzione di fanghi rossi della bauxite per la produzione di spugna di ferro o ghisa

Red mud are the solid waste of Bayer process and they are classified as alkaline. In fact, their pH is equal to 12. The storage of this sludge in Italy, in particular in Portovesme (Sardinia), constitutes a high environmental impact site and it presents lots of problems of disposal. They are made of a good amount of iron oxide, recoverable by the reduction technologies and they are reusable as raw material for the production of cast iron or steel. A slag, which contains most of the elements present in the red mud, is obtained as waste from this process of reduction and they are formed as oxides. The objectives of this thesis are investigating which technological conditions get the best recovery rate of iron content and the stabilization of the slag by the formation of an amorphous structure. The use of wastes, harmful for the environment, is also applied in the use of blast furnace sludge (BF sludge) as reducing agent. In fact, BF sludge contains a great amount of carbon and a good amount of iron oxide. Third objective of this work is also a continuous search for saving economic and natural resources, reducing the ambiental impact.

I fanghi rossi sono il residuo solido del processo Bayer e sono classificati come alcalini, dato che il loro pH è pari a 12. Lo stoccaggio di questi fanghi nel nostro Paese, in particolare a Portovesme in Sardegna, costituisce un sito ad alto impatto ambientale e presenta non pochi problemi di smaltimento. Contengono però una buona quantità di ossido di ferro, recuperabile mediante le tecnologie di riduzione e sono riutilizzabili come materia prima per la produzione di ghisa o di acciaio. Come scarto di tale riduzione si ottiene una scoria che contiene la maggior parte degli elementi presenti nei fanghi rossi iniziali sotto forma di ossidi. Obiettivi di questo lavoro di tesi sono ricercare quali condizioni tecnologiche favoriscano il miglior tenore di recupero di ferro e l’inertizzazione e la stabilizzazione della scoria mediante la formazione di una struttura vetrosa che risulti eco-compatibile. L’utilizzo di materiale di scarto nocivo per l’ambiente trova applicazione anche nell’impiego dei fanghi d’altoforno (fanghi AFO) come agente riducente. I fanghi AFO contengono infatti un’ottima quantità di carbonio e una buona quantità di ossido di ferro. Terzo obiettivo di questo lavoro è quindi anche quello di una continua ricerca di risparmio sia in termini di spesa, economica e di risorse, sia in termini di riduzione dell’impatto ambientala.