5. Caratterizzazione chimico-fisica della
fuliggine da Orimulsion
5.1. CARATTERISTICHE GENERALI
In Tab. 5.1. si riportano i risultati della caratterizzazione del campione di fuliggine da orimulsion tal quale e lisciviata.
La fuliggine derivante dalla combustione di orimulsion mostra concentrazioni di vanadio e di nichel superiori a quelle da olio combustibile, per questa ragione riscuote maggiore interesse per un possibile recupero di tali metalli.
Tab. 5.1. Caratterizzazione chimica
Campioni Fuliggine da Orimulsion
Analisi elementare (% in peso su base secca)
Carbonio 6,6 Idrogeno 0,9 Azoto 0
Analisi degli elementi (% in peso su base secca)
Ca 3,0 Fe 0,5 Mg 9,1 Ni 3,0 Si 0,2 V 9,6 S 11,9 P.C.I. (kcal/kg) 2767
La percentuale di carbonio presente nel campione tal quale risulta essere molto bassa (6,6 %), indicando che tale fuliggine è ricca di materiale inorganico.
Da lavori precedenti reperiti in letteratura [5.1] si è osservato che, anche dopo la lisciviazione acida utilizzata per estrarre V e Ni, l’aumento del tenore di carbonio nella
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 200 400 600 800 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Pe rdi ta di pe so (%) Temperatura (°C) TG Azoto TG Aria DSC Aria DS C ( µ V/ m g) Ex o
fuliggine lisciviata non giustifica un suo possibile recupero energetico in un processo di co-combustione con carbone. Per tale ragione, di seguito si riportano i risultati relativi al comportamento termico della sola fuliggine tal quale, investigato seguendo la stessa metodologia utilizzata per le fuliggini da olio combustibile in aria ed in azoto (150 cc/min, 8 K/min).
Nella Fig. 5.1 si riportano le curve TG eseguite in aria ed in azoto e le curve DSC in aria.
Fig. 5.1. Curve TG-DSC della fuliggine di orimulsion.
Fino a 500 °C l’andamento delle due curve TG in azoto ed in aria risulta essere lo stesso, come avveniva per le fuliggini da olio combustibile. A temperature superiori la curva TG in azoto continua ad avere un andamento quasi lineare, con conseguente perdita di peso costante dovuta, nella prima parte, alla decomposizione di solfato di vanadile e, all’aumentare della temperatura sopra 800°C, degli altri solfati presenti [5.2].
attribuibile alla combustione e/o fenomeni di ossidazione, seguito da un piccolo picco endotermico attribuibile alla decomposizione termica di alcuni solfati. A temperature superiori a 800°C il peso inizia nuovamente a scendere a causa della decomposizione di solfati quali solfato di magnesio.
Nelle Figg. 5.2 e 5.3 si riportano le microanalisi SEM-EDS della fuliggine tal quale prima e dopo termogravimetria in aria ed in azoto, rispettivamente.
a
b
Riferimenti
[5.1] C. Brocchini, “Recupero di Vanadio da ceneri da combustibili di oli
pesanti”, Tesi A.A. 1998-1999, Dipartimento di Ingegneria Chimica
dell’Università di Pisa.
[5.2] M. Dondi, G. Ercolani, G. Guarini, M. Raimondo, “Orimulsion fly ash in
clay bricks—part 1: composition and thermal behaviour of ash”, Journal of
