« Tor Vergata » per un'economia circolare Made in Italy: il riciclo del carburo di tungsteno nella produzione di manufatti in metallo duro
Nei giorni 1 e 2 dicembre, a Bergamo, in occasione del convegno internazionale “Raw Materials and Recycling”, organizzato dall'Associazione Italiana di Metallurgia (AIM) per fare il punto su materie prime e riciclo nel settore dell’industria metallurgica, l’Università di Roma “Tor Vergata” è stata protagonista di un'esperienza di economia circolare applicata alla produzione di manufatti in carburo di tungsteno cementato, meglio conosciuto come “metallo duro”.
Collaborazione tra Industria e Accademia
«L’esperienza, nata dalla collaborazione tra il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche di Roma “Tor Vergata”, la FILMS (Fabbrica Italiana Leghe Metalliche Sinterizzate) S.p.A., e l’Università di Cagliari, costituisce un esempio di pratica virtuosa di economia circolare frutto della collaborazione tra Industria e Accademia», ha sottolineato Riccardo Polini, professore di Chimica Generale dell’Università di Roma “Tor Vergata”.
Come illustrato durante il convegno nell’intervento dal titolo “An industrial experience of circular economy in the production of hardmetal, a strategical composite material", la collaborazione ha portato alla produzione, mediante il riciclo di rottami e palte di lavorazione (ovvero materiali di scarto derivanti da lavorazione meccanica), di circa 300 tonnellate all’anno di polveri di carburo di tungsteno e cobalto, da destinare alla produzione di manufatti di metallo duro.
«Si tratta di un’esperienza di economia circolare realizzata interamente all’interno dell’azienda», ha dichiarato l’Ing. Gian Pietro De Gaudenzi, capo del Laboratorio HI.Lab di FILMS S.p.A., OMCD Group. «Allo scopo di massimizzare il ricorso a materie prime “secondarie” nell’ambito del ciclo produttivo, circa il 70% del fabbisogno di FILMS di polveri di carburo di tungsteno e cobalto viene ormai da pratiche di economia circolare. Questo è stato possibile facendo ricorso all’implementazione di diverse procedure che hanno visto il contributo e il supporto dell’Università (Roma “Tor Vergata” e Cagliari): dai trattamenti termici di ossidazione/riduzione/carburazione dei rottami di metallo duro reperiti sul mercato e/o dagli stessi clienti, al recupero di carburo di tungsteno da rottami e palte di lavorazione inviati a terzi per estrazione con zinco fuso, alla rigenerazione di scarti di lavorazione mediante processo termico».
I carburi cementati, manufatti per l’edilizia, l’informatica e i trasporti
A livello globale, circa il 60% del tungsteno viene impiegato, sotto forma di monocarburo nei carburi cementati usati per produrre componenti di largo utilizzo in moltissimi settori: dall’industria manifatturiera a quella estrattiva e delle costruzioni. «Il carburo di tungsteno cementato il cosiddetto “metallo duro”», spiega il professor Polini «è un materiale composito ottenuto mediante sinterizzazione (processo di miscelazione meccanica e successivo trattamento termico di polveri) in cui l’elevata durezza e resistenza del componente principale, il monocarburo di tungsteno (di formula chimica WC), si abbina alla tenacità del legante metallico, tipicamente cobalto ma anche nichel o leghe a base di questi elementi, dando origine ad una combinazione unica di proprietà meccaniche eccellenti. I carburi cementati – continua Polini – vengono utilizzati, ad esempio, nell’industria manifatturiera per la realizzazione di utensili per la fresatura, tornitura, foratura e taglio di metallo, legno, plastica e altri materiali, ma anche nell’industria informatica e nella telefonia mobile. I fori della scheda madre presente nei nostri computer, come pure quelli del circuito del nostro smartphone, sono stati ottenuti con punte per foratura realizzate in metallo duro, in grado di lavorare ad alte velocità di rotazione e di resistere all’elevata azione abrasiva della resina della scheda».
Tungsteno e Cobalto, materie prime a rischio
L’UE ha classificato sia il tungsteno che il cobalto tra i “Critical Raw Materials”, materie prime a rischio di approvvigionamento ma comunque necessarie per l’impatto che hanno sull’economia del continente. «Si rende dunque indispensabile ricorrere a pratiche virtuose di riciclo di questi materiali, anche per limitare la dipendenza dalle fonti di approvvigionamento extra UE», ha spiegato il professor Polini. «L’automobile su cui viaggiamo, indipendentemente dal motore, endotermico, ibrido o elettrico, il cavo di rame che porta tensione nelle abitazioni, i cavi di acciaio di un ponte, lo smartphone come pure qualsiasi dispositivo elettronico, persino una banale compressa di medicinale, sono solo alcuni dei beni realizzati facendo ricorso – in uno o più stadi del processo produttivo – a lavorazioni che richiedono componenti in carburo cementato».
Per una metallurgia sostenibile
La sostenibilità ambientale ed economica dell’industria metallurgica dipende dalla possibilità di recuperare e riciclare i prodotti in metallo dopo il loro utilizzo. La collaborazione tra Industria e Accademia può migliorare ulteriormente le pratiche virtuose di economia circolare. «Il nostro obiettivo – ha dichiarato De Gaudenzi di FILMS S.p.A. – è quello di ridurre a meno del 10% il fabbisogno di materie prime non provenienti da riciclo».
A cura dell’Ufficio Stampa di Ateneo