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1 GRUPPO MINERALI MAFFEI: "Sviluppi tecnologici degli impasti per gres porcellanato smaltato e tecnico: la nuova gamma di feldspati ed argille nazionali del Gruppo Minerali Maffei" Relatore Dr. Stefano Di Primio Convegno Assopiastrelle, Sassuolo 19 Febbraio 2009 1- Introduzione La fotografia del settore ceramico che è emersa dal preconsuntivo 2008 e dalle previsioni 2009- 2010 presentati a dicembre dal Centro Studi di Confindustria Ceramica non è confortante: la produzione di 523 milioni di metri quadri in Italia ha subito una flessione del 6,4% rispetto al 2007. Tale rilevante flessione dei volumi deriva da un calo delle vendite indirizzate verso l’Europa Occidentale (-6,5%) e il Nord America (-20,6%), solo parzialmente controbilanciate dalla crescita verso i paesi dell’est europeo e dell’Asia. Sul versante dei costi aziendali è emerso come siano cresciuti i costi totali di fabbricazione (+4,64%) a causa dell’incidenza dell’aumento dei costi della voce relativa all’energia e alle materie prime. Nel quadro di tale aumento dei costi energetici e delle materie prime di importazione, l’elevata disponibilità di giacimenti, impianti di produzione e prodotti per impasti ceramici di qualità del Gruppo Minerali Maffei Spa rappresenta una grande potenzialità per il comprensorio ceramico. Attraverso un riesame delle singole materie prime impiegate nei diversi impasti ceramici, è possibile ottimizzare i costi di produzione grazie all’impiego di prodotti nazionali più economici nelle tipologie di produzioni a supporto meno bianco, destinando, invece, le materie prime più nobili e costose alle tipologie produttive che ne hanno reale necessità. 2- Capacità produttiva e tipologia di materie prime Il Gruppo Minerali Maffei produce per il settore della ceramica feldspati, sabbie feldspatiche e argille. Nei giacimenti della Sardegna vengono annualmente prodotte circa 600.000 ton di feldspati sodici puri con contenuto in sodio compreso tra 8,70 e 9,00 % e contenuto in ferro compreso tra 0,22 e 0,33% e feldspati sodici ricchi in magnesio (clorite povera in). Vengono prodotte inoltre sabbie quarzoso feldspatiche, con contenuto in potassio tra il 3,8 e il 5,9 % e un contenuto in ferro tra lo 0,05 e lo 0,20 % e argille caolinitiche (Foto 2). Foto 1: Zona estrattiva di Orani (NU), miniera ed impianto di lavorazione del feldspato.

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GRUPPO MINERALI MAFFEI: "Sviluppi tecnologici degli impasti per gres porcellanato smaltato e tecnico: la nuova gamma di feldspati ed argille nazionali del

Gruppo Minerali Maffei"

Relatore Dr. Stefano Di Primio Convegno Assopiastrelle, Sassuolo 19 Febbraio 2009

1- Introduzione

La fotografia del settore ceramico che è emersa dal preconsuntivo 2008 e dalle previsioni 2009-2010 presentati a dicembre dal Centro Studi di Confindustria Ceramica non è confortante: la produzione di 523 milioni di metri quadri in Italia ha subito una flessione del 6,4% rispetto al 2007. Tale rilevante flessione dei volumi deriva da un calo delle vendite indirizzate verso l’Europa Occidentale (-6,5%) e il Nord America (-20,6%), solo parzialmente controbilanciate dalla crescita verso i paesi dell’est europeo e dell’Asia. Sul versante dei costi aziendali è emerso come siano cresciuti i costi totali di fabbricazione (+4,64%) a causa dell’incidenza dell’aumento dei costi della voce relativa all’energia e alle materie prime. Nel quadro di tale aumento dei costi energetici e delle materie prime di importazione, l’elevata disponibilità di giacimenti, impianti di produzione e prodotti per impasti ceramici di qualità del Gruppo Minerali Maffei Spa rappresenta una grande potenzialità per il comprensorio ceramico. Attraverso un riesame delle singole materie prime impiegate nei diversi impasti ceramici, è possibile ottimizzare i costi di produzione grazie all’impiego di prodotti nazionali più economici nelle tipologie di produzioni a supporto meno bianco, destinando, invece, le materie prime più nobili e costose alle tipologie produttive che ne hanno reale necessità.

2- Capacità produttiva e tipologia di materie prime Il Gruppo Minerali Maffei produce per il settore della ceramica feldspati, sabbie feldspatiche e argille. Nei giacimenti della Sardegna vengono annualmente prodotte circa 600.000 ton di feldspati sodici puri con contenuto in sodio compreso tra 8,70 e 9,00 % e contenuto in ferro compreso tra 0,22 e 0,33% e feldspati sodici ricchi in magnesio (clorite povera in). Vengono prodotte inoltre sabbie quarzoso feldspatiche, con contenuto in potassio tra il 3,8 e il 5,9 % e un contenuto in ferro tra lo 0,05 e lo 0,20 % e argille caolinitiche (Foto 2).

Foto 1: Zona estrattiva di Orani (NU), miniera ed impianto di lavorazione del feldspato.

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Altre importanti zone di estrazione e lavorazione di materie prime per impasti ceramici sono la Toscana, da cui proviene l’Aplite A3, caratterizzata da un elevato tenore in potassio (Foto 3), ed il Piemonte, da cui si estraggono il prodotto Riolite S1, fondente alto in potassio (Foto 4), il fondente potassico sodico F2 di Cacciano (Foto 5) ed il feldspato potassico sodico a basso tenore di ferro F60P (Foto 6).

Foto 3: Foto aerea della miniera e dell’impianto di lavorazione dell’Aplite di Campiglia Marittima (LI).

Foto 2: Miniere ed impianto di lavorazione delle sabbie feldspatico potassiche ed argille caolinitiche di Florinas (SS).

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Foto 4: Fronte di cava della miniera di Riolite di Boca (NO).

Foto 5: Panoramica di miniera e stabilimento di Cacciano (BI).

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Grazie a questa ampia disponibilità di materie prime del Gruppo e alla possibilità di miscelarle negli impianti e nelle piattaforme di miscelazione limitrofe al comprensorio di Sassuolo, per la Gruppo Minerali Maffei è possibile proporre ai Clienti del comprensorio ceramico una razionalizzazione della composizione degli impasti per piastrelle. Lo scopo di questo articolo è illustrare la possibilità di sostituire parte delle materie prime di importazione con prodotti di provenienza nazionale, ottimizzando in questo modo i costi di produzione e ricollocando le materie prime estere in differenti tipologie produttive.

3- Analisi chimiche degli impasti presi in esame Per la realizzazione di questo studio è stata presa in esame la formulazione di un impasto per gres porcellanato smaltato (GPS) in cui abbiamo progressivamente provveduto alla sostituzione di una parte delle materie prime di importazione verificando, di conseguenza, il comportamento sotto il profilo tecnico . Le condizioni operative sono: macinazione a umido in giare di allumina, residuo superiore ai 63 micron inferiore al 1,5%, umidità di pressatura 7% e pressione 400 kg/cm2. In tabella 1 è riportata l’analisi chimica e fisica dei feldspati nazionali impiegati per questo studio. La gamma dei Feldspati sodico-potassici SK nasce dal mix dei feldspati sodici puri S22 e di quelli sodico-magnesiaci SN6/3 e GSM con la sabbia feldspatica potassica di Florinas: questi feldspati apportano agli impasti per gres porcellanato una preziosa componente tecnica di fusibilità sodico magnesiaca e di miglioramento della stabilità dimensionale mediante l’introduzione della componente potassica. Le serie A3F e GMP sono fondenti misti continentali/sardi: i due A3F e A3F500 sono ottenuti dalla miscela del classico fondente toscano Aplite con la sabbia feldspatica potassica di Florinas: la miscela ottenuta permette, rispetto al classico fondente Aplite, di raggiungere migliori risultati dal punto di vista colorimetrico negli impasti per gres porcellanato smaltato di alta qualità. La serie

Foto 6: Fronte di cava e stabilimento di Verbania (VB).

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GMP è invece ottenuta miscelando il feldspato sodico-magnesiaco GSM e la sabbia di Florinas rispettivamente con i fondenti continentali potassici e potassico sodici. Tabella 1: composizione dei Feldspati nazionali impiegati in questo studio

In tabella 2 è riportata l’analisi chimica e fisica delle argille sarde impiegati per questo studio. Tabella 2: composizione delle Argille sarde impiegate in questo studio

PRODOTTO FELDSPATO

SK200 FELDSPATO

SK500 FELDSPATO

SK600 FELDSPATO

A3F FELDSPATO

A3F500 FELDSPATO

GMP2 FELDSPATO

GMP3

ANALISI CHIMICA XRF (MEDIA %)

SiO2 76,25 76,55 71,60 75,30 77,50 77,30 74,40

Al2O3 12,85 12,35 14,90 13,40 11,85 12,60 13,80

Fe2O3 0,26 0,336 0,40 0,50 0,44 0,42 0,41

TiO2 0,15 0,15 0,35 0,20 0,16 0,16 0,19

Na2O 4,45 4,10 5,65 1,00 0,80 4,40 4,30

K2O 3,28 3,35 2,10 6,50 6,55 2,90 3,30

CaO 1,45 1,35 1,53 1,10 1,05 1,30 1,40

MgO 0,40 0,80 2,00 0,60 0,50 0,80 0,90

P.a.F. (%) 0,85 0,95 1,50 1,4 1,05 1,10 1,25

UMIDITA' (% max) 10 10 6 6 9 6 6

ANALISI MINERALOGICA (MEDIA %)

QUARZO 34 37 31 40 38 36 32

FELDSPATO SODICO 44 40 53 15 15 41 42

FELDSPATO POTASSICO 19 20 12 37 39 17 19

ARGILLOSI

ALTRO 3 3 4 8 8 6 7

PRODOTTO ARGILLA AK11 ARGILLA K21R

ANALISI CHIMICA XRF (MEDIA %)

SiO2 66,60 66,70

Al2O3 19,10 20,20

Fe2O3 1,25 0,90

TiO2 0,60 0,11

Na2O 1,70 0,27

K2O 2,15 3,97

CaO 1,55 1,17

MgO 1,60 0,36

P.a.F. (%) 5,50 6,00

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La prima parte dello studio prevede la sostituzione del feldspato sodico di importazione con la serie di feldspati nazionali SK. Nella tabella 3 sono riportati i dati relativi all’impasto per gres porcellanato smaltato di riferimento e alle soluzioni alternative proposte a sostituzione parziale (50%) e totale nell’impasto. Tabella 3: composizione degli impasti Gres Porcellanato Smaltato dove viene attuata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con la serie SK

Impasto per cicli

rapidi

Rif.GPS 1 2 3 4 5 6 Provenienza

Argilla di importazione Ucraina 23 23 23 23 23 23 23

Argilla di importazione Westerwald 15 15 15 15 15 15 15

Feldspato sodico di importazione Turchia 28 14 14 14

Sabbia locale Emilia Romagna 20 20 20 20 20 20 20

Aplite Toscana 14 14 14 14 14 14 14

Feldspato SK200

14 28

Feldspato SK500

14 28

Feldspato SK600

14 28

SiO2 69,00 70,00 70,00 69,30 70,90 71,00 69,60

Al2O3

18,70 17,90 17,90 18,20 17,10 17,00 17,70

Fe2O3

0,75 0,76 0,77 0,78 0,78 0,80 0,82

TiO2

0,67 0,65 0,65 0,68 0,63 0,63 0,68

CaO 0,80 0,90 0,88 0,91 1,00 0,97 1,01

MgO 0,40 0,44 0,49 0,66 0,48 0,59 0,92

K2O

2,74 3,15 3,16 2,99 3,56 3,58 3,23

Na2O

3,49 2,71 2,67 2,88 1,94 1,84 2,27

p.f. 3,43 3,51 3,52 3,60 3,59 3,62 3,77

Ritiro lineare (%)

1180°C - 43' Tb 1080°C 5,57 5,54 5,40 5,81 5,50 5,49 5,20

1190°C - 43' Tb 1090°C

5,11 5,49 5,30 5,29 5,13 5,36 4,46

1200°C - 43' Tb 1100°C

4,62 5,05 4,76 4,99 5,05 5,05

Assorbimento (%)

1180°C - 43' Tb 1080°C

0,10 0,62 0,64 0,06 0,97 0,69 0,03

1190°C - 43' Tb 1090°C 0,10 0,36 0,20 0,07 0,89 0,43 0,05

1200°C - 43' Tb 1100°C 0,03 0,06 0,06 0,03 0,12 0,09

Colorimetria

L (bianco) Tb 1080°C 60,74 61,86 61,07 59,34 58,65 61,48 59,24

L (bianco) Tb 1090°C 60,50 61,12 60,53 59,50 57,32 61,01 59,88

L (bianco) Tb 1100°C

60,75 61,23 60,48 59,51 56,83 60,86

a (rosso-verde) Tb 1080°C 2,27 2,37 2,38 2,18 2,23 2,23 1,89

a (rosso-verde) Tb 1090°C

2,03 2,16 2,12 1,95 2,30 2,11 1,72

a (rosso-verde) Tb 1100°C

1,75 1,83 1,84 1,89 1,94 1,88

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b (giallo-blu) Tb 1080°C

11,03 11,02 10,86 10,71 9,41 10,74 10,72

b (giallo-blu) Tb 1090°C

10,85 10,77 10,66 10,59 9,28 10,65 10,82

b (giallo-blu) Tb 1100°C 10,76 10,65 10,49 10,61 8,76 10,31

I dati riportati in tabella 3 sono riassunti nei Grafici 1, 2, e 3. Come si può notare una sostituzione parziale del feldspato sodico di importazione pari al 50% con la serie sodico potassica SK consente di ottenere impasti con comportamenti di ritiro lineare e assorbimento paragonabili all’impasto preso come riferimento. L‘impasto con il feldspato SK500 si avvicina per ritiro lineare e assorbimento all’impasto di riferimento ma con una maggiore stabilizzazione del la curva di greificazione, grazie all’azione della componente potassica. L’impasto in cui la sostituzione viene effettuata con il feldspato SK600 risulta addirittura più fusibile e quindi questo feldspato si individua come molto performante in cicli di cottura rapida. Questi dati si confermano anche nel caso di una sostituzione totale dove, nel caso del feldspato SK600, la greificazione si ottiene già con un ciclo di cottura a temperatura inferiore. Questi risultati sono ottenuti senza pregiudicare assolutamente i riscontri colorimetrici che, anzi, risultano anche leggermente migliori nel caso delle sostituzioni parziali con SK200 e SK500 e nel caso della sostituzione totale con SK500. Grafico 1: andamento dei ritiri lineari negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie SK

Ritiri lineari serie SK

4

4,5

5

5,5

6

1080 1090 1100

T°C

RL

%

gps

SK200 50%

SK500 50%

SK600 50%

SK200 100%

SK500 100%

SK600 100%

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8

Grafico 2: andamento dell’assorbimento d’acqua negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie SK

Assorbimenti serie SK

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1080 1090 1100

T°C

AA

%

gps

SK200 50%

SK500 50%

SK600 50%

SK200 100%

SK500 100%

SK600 100%

Grafico 3: andamento della colorimetria (valore di L) negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie SK

Colorimetria serie SK

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

1080 1090 1100

T°C

L

gps

SK200 50%

SK500 50%

SK600 50%

SK200 100%

SK500 100%

SK600 100%

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La seconda soluzione che è stata presa in esame è quella della sostituzione del feldspato sodico di importazione con le due serie sardo/continentali A3F e GMP, come descritto nella tabella 4 Tabella 4: composizione degli impasti Gres Porcellanato Smaltato dove viene attuata la sostituzione del feldspato standard turco con le serie A3F e GMP

Rif.GPS 7 8 9 10 11 12 13 14 Provenienza

Argilla di importazione Ucraina 23 23 23 23 23 23 23 23 23

Argilla di importazione Westerwald 15 15 15 15 15 15 15 15 15

Feldspato di importazione Turchia 28 14 14

Sabbia locale Emilia Romagna 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Aplite: Toscana 14 14 14 14 14 14 14 14 14

Feldpsato A3F 14 28

Feldpsato A3F500 14 28

Feldspato GMP2 14 28

Feldspato GMP3 14 28

SiO2 69,00 69,80 70,10 70,60 71,20 69,93 69,67 70,86 70,38

Al2O3

18,70 18,00 17,80 17,30 16,90 17,90 18,10 17,10 17,40

Fe2O3

0,75 0,80 0,79 0,85 0,83 0,79 0,78 0,83 0,82

TiO2

0,67 0,65 0,65 0,64 0,63 0,65 0,65 0,63 0,64

CaO 0,80 0,85 0,85 0,90 0,89 0,88 0,89 0,95 0,98

MgO 0,40 0,47 0,45 0,53 0,50 0,49 0,51 0,59 0,62

K2O

2,74 3,60 3,61 4,46 4,48 3,10 3,15 3,46 3,57

Na2O

3,49 2,23 2,20 0,97 0,92 2,71 2,69 1,92 1,90

p.f. 3,43 3,59 3,54 3,74 3,64 3,55 3,56 3,66 3,69

Ritiro lineare (%)

1180°C - 43' Tb 5,57 5,15 5,40 5,20 5,17 5,39 5,43 5,43 5,35

1190°C - 43' Tb 5,11 4,93 5,11 5,20 4,63 5,25 4,66 5,24 5,19

1200°C - 43' Tb 4,62 4,32 4,52 3,99 4,65 4,80 4,23 4,75 4,88

Assorbimento (%) 1180°C - 43' Tb 0,10 0,41 0,43 0,47 1,57 0,24 0,22 0,81 0,18

1190°C - 43' Tb 0,10 0,11 0,09 0,18 0,93 0,05 0,05 0,18 0,09

1200°C - 43' Tb 0,03 0,07 0,15 0,13 0,43 0,08 0,13 0,07 0,07

Colorimetria

L (bianco) Tb 1080°C 60,74 60,16 60,36 59,06 60,86 58,57 57,91 58,22 58,41

L (bianco) Tb 1090°C 60,50 59,54 59,88 59,21 59,72 58,69 57,75 57,77 58,17

L (bianco) Tb 1100°C 60,75 59,85 59,99 58,44 59,65 58,86 57,93 57,77 58,52

a (rosso-verde) Tb 1080°C 2,27 2,39 2,44 2,34 2,39 2,44 2,45 2,44 2,38

a (rosso-verde) Tb 1090°C 2,03 2,07 2,04 2,07 2,06 2,17 2,22 2,17 2,11

a (rosso-verde) Tb 1100°C 1,75 1,91 1,96 1,73 1,82 1,95 2,00 1,95 1,87

b (giallo-blu) Tb 1080°C 11,03 10,80 10,88 10,42 10,61 10,77 10,59 10,77 10,56

b (giallo-blu) Tb 1090°C 10,85 10,37 10,53 10,25 10,27 10,55 10,40 10,55 10,24

b (giallo-blu) Tb 1100°C 10,76 10,38 10,46 10,00 9,93 10,50 10,24 10,50 10,12

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I dati riportati in tabella 4 inerenti alle sostituzioni del feldspato sodico di importazione con la serie A3F sono riassunti nei Grafici 4, 5, 6. La serie dei due fondenti A3F e A3F500 è costituita da feldspati potassico sodici e può notare che la sostituzione del feldspato sodico di importazione al 50% tanto con il feldspato A3F quanto con il feldspato A3F500 consente di ottenere impasti con assorbimenti in linea con quello dell’impasto di riferimento ma addirittura con ritiri più contenuti. Nel caso della sostituzione totale si ottengono ancora eccellenti risultati nel caso in cui si valuti la curva di greificazione del feldspato A3F. A questi vantaggi si accompagna, d’altro canto, una diminuzione dei valori colorimetrici. Grafico 4: andamento dei ritiri lineari negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie A3F

Grafico 5: andamento dell’assorbimento di acqua negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie A3F

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Grafico 6: andamento del valore colorimetrico L negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie A3F

Passando ora ad analizzare i risultati ottenuti con la sostituzione a mezzo della serie GMP, occorre sottolineare che l’analisi chimica di questi due fondenti è paragonabile a pegmatiti naturali, ottenute, in questo caso, mediante miscela di diversi componenti sodici potassici o sodico potassici opportunamente calibrati per arrivare alla composizione di una pegmatite naturale. Le curve di greificazione dell’impasto di riferimento sono confrontabili con quelle degli impasti in cui è stata effettuata la sostituzione parziale sia con GMP2 sia con GMP3, mentre nel caso della sostituzione totale i risultati più interessanti si ottengono dal GMP3. Anche in questo caso l’apporto in ferro del componente fondente continentale comporta una flessione delle performance colorimetriche. Grafico 7: andamento dei ritiri lineari negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie GMP

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Grafico 8: andamento dell’assorbimento d’acqua negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie GMP

Grafico 9: andamento del valore colorimetrico L negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con serie GMP

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La terza soluzione permette di incrementare i vantaggi economici andando a diminuire la percentuale di una delle due argille di importazione con le argille sarde del Gruppo, AK11 e K21R: gli impasti descritti in tabella 5 evidenziano come i valori di carico di rottura in essiccato non siano affatto penalizzato dalla sostituzione. Tabella 5: composizione degli impasti Gres Porcellanato Smaltato dove viene attuata la sostituzione parziale dell’argilla ucraina con le argille sarde

Provenienza Rif.GPS 15 16

Argilla di importazione Ucraina 23 13 13

Argilla di importazione Westerwald 15 15 15

Feldspato di importazione Turchia 28 28 28

Sabbia locale Emilia Romagna 20 20 20

Aplite Toscana 14 14 14

Argilla AK11 10

Argilla K21R 10

SiO2 69,00 69,80 69,79

Al2O3 18,70 17,90 18,10

Fe2O3 0,75 0,73 0,70

TiO2 0,67 0,59 0,54

CaO 0,80 0,92 0,86

MgO 0,40 0,50 0,38

K2O 2,74 2,70 2,88

Na2O 3,49 3,62 3,48

p.f. 3,43 3,22 3,27

Carico Rottura Essiccato (Kg/cm²) media 44,5 43,8 44,3

Ritiro lineare (%)

1180°C - 43' Tb 5,57 5,52 5,58

1190°C - 43' Tb 5,11 5,29 5,21

1200°C - 43' Tb 4,62 4,60 4,85

Assorbimento 1 (%)

1180°C - 43' Tb 0,10 0,12 0,15

1190°C - 43' Tb 0,10 0,08 0,02

1200°C - 43' Tb 0,03 0,04 0,03

Colorimetria

L (bianco) Tb 1080°C 60,74 58,66 57,69

L (bianco) Tb 1090°C 60,50 58,00 57,72

L (bianco) Tb 1100°C 60,75 59,23 58,20

a (rosso-verde) Tb 1080°C 2,27 2,63 2,60

a (rosso-verde) Tb 1090°C 2,03 2,49 2,25

a (rosso-verde) Tb 1100°C 1,75 2,05 2,03

b (giallo-blu) Tb 1080°C 11,03 10,82 10,17

b (giallo-blu) Tb 1090°C 10,85 10,60 10,14

b (giallo-blu) Tb 1100°C 10,76 10,67 10,01

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I valori di assorbimento e ritiro lineari (Grafici 10 e 11) non si discostano dal riferimento mentre viene parzialmente penalizzato il dato colorimetrico, come si può vedere dal Grafico 12. Grafico 10: andamento del ritiro lineare negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione parziale di una delle due argille di importazione con argille sarde del GMM

Ritiro lineare con argille sarde

4

4,2

4,4

4,6

4,8

5

5,2

5,4

5,6

5,8

1180 1190 1200

T°C

RL

%

Ucraina 100%

AK11

K21R

Grafico 11: andamento dell’assorbimento d’acqua negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione parziale di una delle due argille di importazione con argille sarde del GMM

Assorbimento acqua con argille sarde

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

1180 1190 1200

T°C

AA

%

Ucraina 100%

AK11

K21R

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Grafico 12: andamento del valore colorimetrico L negli impasti in cui è stata valutata la sostituzione parziale di una delle due argille di importazione con argille sarde del GMM

Colorimetria con argille sarde

56

56,5

57

57,5

58

58,5

59

59,5

60

60,5

61

1180 1190 1200

T°C

L

Ucraina 100%

AK11

K21R

A conclusione abbiamo verificato le possibilità di un analogo discorso di riduzione della percentuale di materie prime di importazione rivolto ad un impasto per gres tecnico. Anche in questo caso il feldspato sodico di importazione è stato sostituito con un feldspato sardo ottenuto per miscelazione del feldspato sodico puro S30 con la sabbia feldspatica potassica di Florinas. In tabella 6 è riportata la composizione del feldspato così ottenuto, denominato SK597.

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Tabella 6: composizione del Feldspato SK597 destinato a impasti di gres porcellanato tecnico

E’ stato preso come riferimento un impasto per gres porcellanato tecnico e in questa formulazione è stata valutata sia la sostituzione al 50% sia quella totale di un feldspato sodico di importazione e i dati sono riassunti in tabella 7. In particolar modo si può verificare come la sostituzione parziale del feldspato sodico di importazione con il sodico potassico SK597 consenta di ottenere gli stessi risultati in termini di ritiro lineare e assorbimento senza pregiudicare l’aspetto colorimetrico.

PRODOTTO FELDSPATO

SK597

ANALISI CHIMICA XRF (MEDIA %)

SiO2 73,19

Al2O3 14,79

Fe2O3 0,20

TiO2 0,18

Na2O 6,36

K2O 1,77

CaO 2,20

MgO 0,34

P.a.F. (%) 0,97

UMIDITA' (% max) 6

ANALISI MINERALOGICA (MEDIA %)

QUARZO 27

FELDSPATO SODICO 60 FELDSPATO POTASSICO 10

ARGILLOSI

ALTRO 3

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Tabella 7: composizione delle degli impasti Gres Porcellanato Tecnico dove viene attuata la sostituzione del feldspato sodico di importazione con il feldspato sardo SK597

4- Conclusioni In questo studio abbiamo analizzato le possibilità di introduzione di nuovi feldspati ed argille nati da miscele di materie prime nazionali del Gruppo Minerali Maffei realizzate presso i siti del Gruppo e presso le piattaforme di miscelazione nel Comprensorio Ceramico. Queste miscele sono in grado di coprire tutta la gamma della produzione ceramica del comprensorio ceramico. Sono state caratterizzate in formulazioni di impasto per gres porcellanato smaltato e tecnico con risultati discreti e hanno evidenziato come questi nuovi prodotti, che si aggiungono alla ampia gamma di prodotti già conosciuti del Gruppo Minerali Maffei, consentiranno anche ai clienti più esigenti di trovare una risposta ottimale alle proprie esigenze. In una situazione difficile per tutto il settore che deve fare i conti con una riduzione delle vendite ed un aumento dei costi produttivi, il Gruppo Minerali Maffei ha sviluppato una concreta risposta con

rif. GPT 17 18 Provenienza

Argilla di importazione Ucraina 23 23 23

Argilla di importazione Westerwald 8 8 8

Feldspato di importazione Turchia 33 16,5

sabbia FLOS 20 Sardegna 11 11 11

Caolino di importazione Rep.Ceca 8 8 8

Feldspato F60-04 Piemonte 17 17 17

Feldpsato SK597 Sardegna 16,5 33

SiO2 68,90 69,49 70,07

Al2O3 19,50 18,90 18,30

Fe2O3 0,51 0,52 0,53

TiO2 0,60 0,58 0,56

CaO 0,52 0,76 1,00

MgO 0,24 0,28 0,31

K2O 2,18 2,41 2,65

Na2O 3,94 3,34 2,74

p.f. 3,61 3,72 3,84

Ciclo di cottura 1205 °C - 43 '

Tbuller (°C) 1110°C

Media Ritiro (%) 6,33 6,31 6,39

Media Assorbimento (%) 0,09 0,09 0,21

Colorimetria

L (bianco) media 71,30 70,67 70,25

a (rosso-verde) media 1,12 1,36 1,44

b (giallo-blu) media 11,51 11,22 10,77

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una nuova serie di materie prime nazionali che garantiscono un duplice risparmio: da un lato , essendo alternative alle classiche materie prime di importazione, permettono di ridurre i costi di approvvigionamento, soprattutto per alcune tipologie produttive; dall’altro consentono di mantenere i parametri di assorbimento cuocendo a temperature più basse rispetto alle materie prime di importazione, con conseguente risparmio energetico. Inoltre il minor ritiro lineare evidenziato in alcuni impasti consente di ottenere una maggiore produttività. In quest’ottica occorre ricordare la grande risorsa costituita dal Laboratorio del Gruppo attraverso il quale siamo in grado di studiare in sinergia con il cliente le soluzioni di impasto ideali per rispondere ad ogni esigenza produttiva.