L’alluminio è un materiale molto ricercato e comunemente utilizzato in linee elettriche, elettrodomestici, elettronica di consumo, componenti per velivoli, auto elettriche ed edifici moderni. Nonostante il suo valore, questo metallo argenteo leggero, ma al contempo forte e resistente alla corrosione, presenta un grande limite durante la produzione: il fango rosso, noto formalmente come residuo di bauxite.
I residui di bauxite consistono in una miscela caustica di diversi composti di ossidi, come silicio, ferro, alluminio, calcio, titanio e ossidi di sodio. Si tratta di rifiuti industriali, spesso contenenti frammenti di elementi delle terre rare, prodotti durante la trasformazione in allumina mediante il processo Bayer.
Occorrono circa 2 ton di allumina per realizzare 1 ton di alluminio metallico e la produzione di 1 ton di allumina genera in media 0,8 ton di residui di bauxite in Europa.
Per effettuare una stima dei rifiuti accumulati, è necessario tenere conto del fatto che ogni anno si producono circa 4 mln di ton di alluminio in Europa, il che rappresenta appena l’8% della produzione mondiale.
In questo contesto è stato sviluppato il progetto RemovAL, finanziato dall’UE e concepito per raggruppare una serie di tecnologie dedicate alla trasformazione dei residui di bauxite in prodotti preziosi e materie prime, ampliandole nell’ambito di prove pilota industriali.
Il prossimo passo riguarderà la loro combinazione in schemi di processo sostenibili in grado di conseguire la completa valorizzazione dei residui di bauxite in impianti di allumina specifici caratterizzati da una produzione di rifiuti vicina allo zero.
I tentativi dei ricercatori di dimostrare alcune tecnologie di trattamento dei residui di bauxite si sono finora rivelati soddisfacenti: il team, infatti, ha presentato un nuovo metodo di trattamento dei residui volto alla diminuzione della concentrazione alcalina nei residui di bauxite, mantenendo il contenuto di ossido di sodio al di sotto dello 0,5% in peso. Ciò offre una gran quantità di nuove applicazioni in grado di utilizzare i residui di bauxite trattati; accanto ad altri sottoprodotti industriali, i residui di bauxite sono stati impiegati per la produzione di un substrato robusto e sicuro per la costruzione di strade, come dimostrato in un’applicazione pilota in Irlanda.
Tra le ulteriori applicazioni d’uso interessanti dei residui di bauxite sono degni di nota gli aggregati leggeri e i leganti ad alte prestazioni destinati agli edifici: un impianto pilota in Germania ha dato dimostrazione della produzione di aggregati leggeri da residui di bauxite, mentre presso l’Università cattolica di Lovanio è stato creato un nuovo legante ad alta resistenza.
In Norvegia, un gruppo di ricercatori intende ampliare la produzione di una lega di ferro e silicio tramite il riscaldamento di residui di bauxite e di altri sottoprodotti industriali derivanti dalla produzione di alluminio primario, quali i relativi prodotti esauriti, all’interno di una fornace ad arco elettrico; le scorie originate da questo processo sono utilizzate in prove pilota idrometallurgiche del progetto in Grecia e Germania, al fine di recuperare ossidi di alluminio e titanio, nonché di materie prime essenziali, tra cui scandio e gallio.
L’obiettivo a lungo termine è quello di raggiungere un riutilizzo pari al 100% dei residui di bauxite, fornendo vantaggi notevoli nella conservazione dell’ambiente e delle risorse.
