Acido esafluorosilicico

Denominato anche acido fluorosilicico è un acido inorganico con formula chimica H₂SiF₆. Si forma durante la produzione di acido fosforico, a causa della presenza di fluoroapatite nella roccia fosfatica, per reazione tra acido solforico e apatite. È disponibile in commercio come soluzione acquosa acida con una concentrazione tra il 15-30%. Ha un'applicazione limitata, piccole quantità di FSA sono utilizzate, in pochi Paesi, per la fluorurazione dell'acqua e, in alcuni casi, per produrre alcuni prodotti fluorurati inorganici, come il fluoruro di alluminio a bassa densità (LD-AlF₃) o la criolite sintetica. La maggior parte della produzione viene quindi scaricata in mare o stoccata come fluorosilicato e/o in miscele con fosfogesso, causando così un grave problema ambientale, essendo l'FSA una sostanza estremamente tossica e inquinante.

Si stima che per ogni tonnellata di acido fosforico prodotto si generino 50 kg di FSA al 100%.

Acido fluoridrico

Il fluoruro di idrogeno è un composto inorganico con formula chimica HF. È un gas o un liquido incolore molto velenoso che si scioglie in acqua per produrre acido fluoridrico. È la principale fonte industriale di fluoro, spesso sotto forma di acido fluoridrico, ed è alla base della catena del valore del fluoro, che comprende fluoruro di alluminio, refrigeranti, fluoropolimeri, prodotti farmaceutici e materiale per le batterie agli ioni di litio.

Storicamente viene prodotto industrialmente per reazione tra fluorite di grado acido e acido solforico. Recentemente sono stati realizzati in Cina e negli Stati Uniti alcuni impianti industriali che utilizzano una tecnologia di processo a partire dalla FSA.

Acido fosforico

La reazione tra apatite e acido solforico produce acido fosforico e gesso in diverse forme idrate a seconda della tecnologia di produzione.

L'apatite, con formula generale Ca₅(PO₄)₃(OH, F, Cl), rappresenta un gruppo di minerali fosfatici, solitamente riferiti all'idrossiapatite, alla fluoroapatite e alla cloroapatite, denominati per l'elevata concentrazione di ioni OH-, F- e Cl-, rispettivamente, nel cristallo. È la materia prima minerale dei fertilizzanti fosfatici.

L'acido fosforico ha diverse applicazioni industriali, tra cui una delle più rilevanti è la produzione di fertilizzanti solidi fonte di fosforo e azoto, ottenuti facendo reagire l'acido fosforico e l'ammoniaca liquida: MAP (fosfato monoammonico) e DAP (fosfato diammonico).

Acido solforico

L'acido solforico (H₂SO₄) è un acido minerale liquido, forte e incolore. È un importante prodotto industriale, ampiamente utilizzato nella raffinazione del petrolio, nel trattamento delle acque, nella lavorazione dell'uranio, nella produzione di acidi inorganici, nell'industria metallurgica, dei fertilizzanti, della cellulosa e della carta.

Fluorite

La fluorite (fluorspar) è la forma minerale del fluoruro di calcio, CaF₂. È un importante minerale industriale, materia prima essenziale per l'industria siderurgica, dell'alluminio e chimica in due prodotti commercializzabili: grado acid-spar e grado met-spar. La metspar (>60% CaF₂), che rappresenta circa il 35-40% del mercato globale della fluorite, viene utilizzata principalmente come flusso nel processo di produzione dell'acciaio per abbassare la temperatura di fusione.

L'acid-spar (>97% CaF₂), che rappresenta circa il 60-65% del mercato, è utilizzato principalmente per sintetizzare l'acido fluoridrico (HF), la fonte primaria di tutti i prodotti fluorochimici, tra cui: il fluoruro di alluminio, utilizzato come regolatore del bagno nel processo di fusione dell'alluminio; i fluorocarburi, ad esempio i gas refrigeranti, i propellenti, ecc; gli apparecchi elettrici ed elettronici; i prodotti farmaceutici, i polimeri e gli agrochimici; i catalizzatori petrolchimici.

A causa della sua importanza strategica e della mancanza di riserve, la fluorite è stata inclusa dall'UE nell'elenco delle materie prime critiche sin dalla pubblicazione del primo elenco CRM nel 2011.

Fluoruro di alluminio

Il fluoruro di alluminio (AlF₃) è una polvere bianca a flusso libero, utilizzata principalmente come additivo per la produzione di alluminio primario. L'aggiunta di fluoruro di alluminio alle materie prime utilizzate nel processo di fusione dell'alluminio riduce la temperatura e migliora la conducibilità del bagno fuso, riducendo il consumo di energia elettrica.

Impianto pilota

Si tratta di un impianto dimostrativo su piccola scala utilizzato per valutare un processo e definire meglio i parametri di progettazione del processo. In base alle sue dimensioni, gli impianti pilota possono essere classificati come impianti pilota su scala di laboratorio/banco (0,5-1 metro quadro di superficie), impianti pilota integrati (2-141 metri quadri di superficie) e unità di dimostrazione/prototipo (900 metri quadri o più di superficie).

Materie prime critiche

Le materie prime critiche (CRM) sono quelle materie prime che sono economicamente e strategicamente importanti per l'economia europea, ma che presentano un rischio elevato associato al loro approvvigionamento. Utilizzati nelle tecnologie ambientali, nell'elettronica di consumo, nella sanità, nella siderurgia, nella difesa, nell'esplorazione spaziale e nell'aviazione, questi materiali non sono solo “critici” per i settori industriali chiave e per le applicazioni future, ma anche per il funzionamento sostenibile dell'economia europea.

Silice precipitata

È una forma amorfa di silice (SiO₂) ottenuta dall'idrolisi dell'acido esafluorosilicico con una soluzione di ammoniaca. Si differenzia dalla silice precipitata disponibile in commercio perché quest'ultima è generalmente ottenuta partendo dal quarzo.

La silice precipitata commerciale viene generalmente prodotta con un processo in due fasi. Nella prima fase, la sabbia fusa (quarzo) viene fatta reagire con il carbonato di sodio (Na₂CO₃). Il silicato di sodio così ottenuto viene sciolto in acqua, producendo una soluzione nota come “vetro d'acqua”. Nella seconda fase, la soluzione di silicato di sodio viene neutralizzata con un acido (normalmente H₂SO₄), facendo così precipitare la silice.

Ha diverse applicazioni che coprono un'ampia gamma di settori. Ad esempio, viene utilizzato come riempitivo per pneumatici, gomma industriale e calzature; come agente disperdente in rivestimenti, vernici e inchiostri e come agente antiagglomerante nel mercato alimentare e farmaceutico.

Sottoprodotto

Conosciuto anche come produzione secondaria, è un prodotto derivante da un processo di fabbricazione o da una reazione chimica, e non il prodotto o il servizio primario che viene prodotto. Un sottoprodotto può essere utile e commerciabile, oppure può avere conseguenze ecologiche negative.

Valutazione del ciclo di vita (LCA)

È un processo di valutazione degli effetti che un prodotto ha sull'ambiente durante l'intero periodo di vita. Può essere utilizzato per studiare l'impatto ambientale di un prodotto o della funzione che il prodotto è destinato a svolgere. Gli elementi chiave dell'LCA sono: (i) identificare e quantificare i carichi ambientali coinvolti, ad esempio l'energia e le materie prime consumate, le emissioni e i rifiuti generati; (ii) valutare i potenziali impatti ambientali di questi carichi; e (iii) valutare le opzioni disponibili per ridurre questi impatti ambientali.