Indagini sui processi di dissoluzione di infusi alluminosi nel vetro cavo industriale

Nel presente lavoro si è cercato di approfondire lo studio degli injùsi alluminosi, un tipo di difetto di produzione di vetro cavo industriale piuttosto comune e al tempo stesso pericoloso. Gli infusi analizzati sono dovuti principalmente all'utilizzo di miscele vetrificabili accidentalmente contaminate da granuli di bauxite, a granuli di origine ceramica apportati dall'uso di rottame da riciclo, a refrattari e a malte impiegate nelle riparazioni. I campioni sono stati analizzati tramite microscopia elettronica a scansione (SEM) per l'individuazione delle caratteristiche microstrutturali e microanalisi ai raggi X a dispersione d'energia EDS, per determinare le composizioni chimiche delle diverse fasi (fasi cristalline primarie e secondarie e zonature vetrose). Particolare attenzione è stata riposta nell'analisi delle reazioni che hanno luogo tra gli infusi alluminosi ed il vetro fuso ed i meccanismi di diffusione che governano i processi di dissoluzione dell'inclusione. A tal fine, sono stati anche eseguiti dei test di corrosione in laboratorio, per approfondire il meccanismo di dissoluzione di materiale ceramico e refrattario a contatto con un vetro cristallino. Sulla base di dati microtessiturali e microanalitici raccolti, si è potuto correlare le caratteristiche di infusi alluminosi alle diverse tipologie d'inquinanti. L'inquinante bauxitico dà luogo ad infusi con contorni molto lobati, caratterizzati da fasi globulari nefeliniche ed una intensa zonatura composizionale. Gli infusi di origine ceramica si presentano invece molto trasformati e circondati da un'estesa zonatura composizionale. Anche gli infusi da refrattario risultano molto trasformati con residue fasi cristalline secondarie. Infrne, gli infusi da malta si presentano compatti, con un'estesa zonatura composizionale e fasi secondarie nefeliniche in prossimità delle lobature. Le analisi hanno permesso di ricostruire la possibile evoluzione del difetto da materiale cristallino originario fino alla completa trasformazione in un nodulo vetroso. Parametri come il tempo di permanenza nel forno, la cinetica delle reazioni e la composizione e natura del materiale alluminoso si sono rivelati critici per tale evoluzione. Le prove di laboratorio hanno per- messo di ipotizzare che anche piccole percentuali di potassio siano fattori catalitici nei processi di dissoluzione degli infusi. E' stato inoltre possibile dimostrare come indagini di tipo chimico-mineralogico accuratamente condotte risultino estrema- mente importanti per una completa caratterizzazione dei difetti. Aluminous stones are a quite common, dangerous defect in container glass. The stones analysed in the present work are due to the use ofinvoluntarily contaminated batches containing bauxite grains, ceramic grains introduced by recycled cullet, or grains coming from refractories and mortars used in repairs. The samples were analysed by SEM and EDS-X ray microanalysis to determine microstructural characteristics and the chemical composition of the different phases. In arder to understand the reactions occurring between the aluminous stones and the molten glass, and the diffùsion mechanisms governing the dissolution process, laboratory corrosion tests were carried out on ceramic and refractory materials in contact with a crystal glass. The microtextural and microanalytical data obtained allowed a correlation to be established between the characteristics of the examined stones and the different IJIpes of contaminant. The results showed that the reaction kinetics greatly affect the transformation process of these hetorogenities. The dwelling rime in the furnace, the reaction kinetics, and the composition and nature of the aluminous material, are criticai parameters affecting the transformation of the defect from the originai crystalline material into a completely glassy knot. The laboratory tests also suggested that even small percents of potassium have a catalytic effect on the stone dissolution processo Properly performed chemical-mineralogical investigations were shown to be extremely useful far an exhaustive characterization of these defects.