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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
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Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
MATERIE PRIME SECONDARIE; PILE USATE; MANGANESE; IDROMETALLURGIA; VALORIZZAZIONE RIFIUTI; FERRITI; TRATTAMENTO REFLUI

Sviluppo di processi innovativi per la valorizzazione di rifiuti elettrochimici (pile scariche) per il recupero di metalli e la produzione di ferriti Zn-Mn.

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
La ricerca è finalizzata allo sviluppo di un processo innovativo per la valorizzazione di materie prime secondarie, quali rifiuti di applicazioni elettrochimiche (batterie primarie scariche tipo zinco-carbone ed alcaline contenenti manganese) per il recupero di valori metallici e per la produzione di componenti di interesse commerciale (materiali con proprietà ferrimagnetiche – ferriti -, sali e soluzioni di manganese).
Lo schema generale del processo di valorizzazione si articola secondo le seguenti fasi (Figura 1):



1) pretrattamento delle materie prime (mediante operazioni meccaniche, di separazione fisica e di lavaggio) tese al recupero delle componenti di interesse sotto forma di polvere contenente Zn e Mn da trattare nelle fasi successive;
2) lisciviazione della polvere pretrattata secondo una serie diversificata di procedimenti idrometallurgici acido-riducenti e/o pirometallurgici per il recupero delle componenti metalliche di interesse (principalmente Mn e Zn) sotto forma di soluzioni acquose e/o solidi (sali e ossidi);
3) purificazione della liscivia ottenuta da processi idrometallurgici per l'eliminazione di impurezze inficianti la purezza e le proprietà chimiche e ferrimagnetiche dei componenti d'interesse (recupero di soluzioni e sali di manganese e produzione di ferriti);
4) produzione e caratterizzazione di ferriti secondo approcci combinati utilizzando procedure chimiche >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Luigi TORO Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"
Obiettivo del Programma di Ricerca
La ricerca è finalizzata allo sviluppo di un processo innovativo per la valorizzazione di materie prime secondarie, quali rifiuti di applicazioni elettrochimiche (batterie primarie scariche tipo zinco-carbone ed alcaline contenenti manganese) per il recupero di valori metallici e per la produzione di componenti di interesse commerciale (materiali con proprietà ferrimagnetiche – ferriti -, sali e soluzioni di manganese).
Lo schema generale del processo di valorizzazione si articola secondo le seguenti fasi (Figura 1):



1) pretrattamento delle materie prime (mediante operazioni meccaniche, di separazione fisica e di lavaggio) tese al recupero delle componenti di interesse sotto forma di polvere contenente Zn e Mn da trattare nelle fasi successive;
2) lisciviazione della polvere pretrattata secondo una serie diversificata di procedimenti idrometallurgici acido-riducenti e/o pirometallurgici per il recupero delle componenti metalliche di interesse (principalmente Mn e Zn) sotto forma di soluzioni acquose e/o solidi (sali e ossidi);
3) purificazione della liscivia ottenuta da processi idrometallurgici per l'eliminazione di impurezze inficianti la purezza e le proprietà chimiche e ferrimagnetiche dei componenti d'interesse (recupero di soluzioni e sali di manganese e produzione di ferriti);
4) produzione e caratterizzazione di ferriti secondo approcci combinati utilizzando procedure chimiche >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'utilizzazione di materie prime secondarie, quali rifiuti di applicazioni elettrochimiche (pile scariche) è stata oggetto negli ultimi anni di un interesse crescente per motivi sia economici che ambientali.
In particolare le pile primarie zinco-carbone e alcaline contengono percentuali consistenti di manganese e zinco che possono essere riutilizzate in nuovi processi produttivi per l'ottenimento di composti del manganese, ad esempio sali e soluzioni (carbonato, solfato e nitrato) e ferriti zinco-manganese.
L'importanza strategica del manganese nei processi industriali è legata al suo ruolo fondamentale nell'industria dell'acciaio e delle leghe, nella produzione di ferriti, nella produzione di pile e come fine-chemical in processi di vario genere (pigmenti, industria alimentare etc.) (Sahoo et al., 2001). In particolare va evidenziata in questo contesto la crescente domanda nel mercato elettronico-informatico di ferriti dolci per la produzione di trasformatori con nucleo di ferrite dolce ad alto grado di Mn-Zn.
Le principali industrie che sono impegnate nella valorizzazione di minerali manganiferi soprattutto nel settore dell'industria elettronica, sono società giapponesi, che detengono circa il 64% del mercato mondiale, cui seguono società USA con il 26%. I paesi dell'U.E. sono quasi completamente dipendenti dall'importazione di composti di Mn da paesi non U.E.
In tale scenario risulta particolarmente importante lo sviluppo di processi >>>