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Il colorificio ceramico costituisce l’industria che si occupa per eccellenza della produzione degli smalti ceramici e delle graniglie. Essendo gli smalti e le graniglie prodotti semilavorati derivanti da altri semilavorati primari, come abbiamo visto nel capitolo riguardante le definizioni di smalti, è necessario vedere rapidamente i diagrammi di flusso produttivi degli smalti ed anche dei loro componenti semilavorati, cioè delle fritte e dei pigmenti ceramici.

5.1 PRODUZIONE DELLE FRITTE

Ricordiamo che la produzione delle fritte rappresenta il cuore del colorificio ceramico (Fig. 18). Senza questo importante semilavorato non sarebbe possibile procedere ulteriormente nella sequenza fino alle graniglie. Come da schema le materie prime provenienti dalle cave e dalle miniere via camion o via ferrovia vengono insilate e subiscono il controllo di qualità statistico di tipo chimico e mineralogico in entrata (che vedremo dettagliatamente) da parte del laboratorio controlli in entrata. Attraverso l’utilizzo di bilance automatiche di diverse portate e precisioni vengono pesate e proporzionate in base alla formula in materie prime che è stata studiata dal laboratorio ricerca fritte. Il quantitativo pesato e proporzionato viene fatto affluire ad un sistema di miscelamento a secco che mescola fisicamente le materie prime.

Tale sistema può essere unico per tutto lo stabilimento e funzionare in modo alternato forno per forno (Tecnica italiana) oppure può essere dedicato ad ogni forno ed essere vicino all’alimentazione del medesimo (Tecnica spagnola). Una volta effettuata la miscela, il compound così ottenuto viene inviato all’alimentazione dei forni fusori a bacino di tipo continuo (già descritti). All’interno del forno avvengono le trasformazioni che abbiamo visto fino alla formazione del vetro che fuoriesce dal coppo di uscita e viene raffreddato in contenitori contenente acqua corrente. L'acqua viene ovviamente riciclata previo raffreddamento con torri a vapore e addolcimento per evitare l’accumulo di sali inorganici alcalino-terrosi. La fritta così ottenuto viene sollevata dai contenitori di raffreddamento e insilata. Una tecnica di raffreddamento alternativo della fritta è quello di far passare il vetro fuso tra due cilindri (laminatoio) raffreddati internamente con acqua. La fritta subisce i controlli tecnologici di qualità in uscita. Una parte della fritta subisce le operazioni di frazionamento con bilance automatiche e di insaccamento in big bags da 0.3 - 1 ton. o in sacchi da 50 Kg. Il prodotto, confezionato in pallets, viene commercializzato tale e quale.

5.2 PRODUZIONE DEI PIGMENTI CERAMICI (Fig. 19)

Le materie prime necessarie a costituire la formula del pigmento, che sono normalmente stoccate in sacchi vengono pesate e miscelate a secco. Il prodotto ottenuto, come da diagramma di flusso, viene avviato al riempimento di contenitori in materiale refrattario. Questi contenitori sono introdotti nei forni che possono essere di tipo continuo oppure possono essere muffole di grandi dimensioni a ventilazione forzata che attualmente vengono maggiormente usate.

La miscela subisce la calcinazione necessaria per la formazione del pigmento, dopo di che la massa ottenuta viene versata in un primo frantumatore grossolano che disgrega il corpo greificato contenuto nel refrattario. La fase successiva è quella di macinazione ad umido con normali mulini a sfere di alubit. La barbottina ottenuta viene setacciata, lavata, essiccata in teglie o in essiccatori a nastro. A questo punto il prodotto può avere necessità di essere miscelato ad altre materie prime e subire un nuovo trattamento termico (pigmenti a doppia calcinazione). Il prodotto finale subisce poi una sgrumatura meccanica per ridurre le dimensioni dell’agglomeratura da essiccamento. Quando i pigmenti vengono utilizzati senza rientrare in altre macinazioni, allora subiscono un trattamento finale di superventilazione per arrivare ad una polvere impalpabile che non crei problemi di nessun genere all’utilizzatore. Si effettua il controllo di qualità al termine di ogni fase operativa.

Una scheda di produzione accompagna il prodotto dall’inizio alla fine in modo da poter riconoscere immediatamente il punto esatto nel flusso produttivo dove si possono essere verificati problemi e poter intervenire immediatamente.

5.3 PRODUZIONE DEGLI SMALTI CERAMICI (Fig. 20)

Gli smalti ceramici sono commercializzati in composto, cioè non macinati, per la più alta percentuale quantitativa. Una parte di essi viene invece macinata e viene commercializzata la barbottina liquida (una piccola percentuale). Una parte più consistente viene avviata all’essiccamento e venduta in polvere. In questa fascia rientrano anche i colori ceramici che sono smalti ceramici particolari contenenti una elevata percentuale di pigmenti e che servono di ausilio nella esecuzione della piastrella (applicazioni di contorno).

5.3.1 SMALTI IN COMPOSTO

Le fritte componenti lo smalto (da una a cinque) vengono pesate e insaccate nei big bags o nei sacchi. Le materie prime (ed eventualmente i pigmenti) sono contenute nelle scatumiere, dalle quali sono prelevate manualmente, pesate ed introdotte nei sacchi fino al completamento della formulazione. Una valida alternativa è quella di miscelare a secco il quantitativo totale che si vuole produrre e prelevare i quantitativi della miscela da addizionare all’aliquota di fritte fino al completamento del composto. Questa tecnica è utilizzabile solamente per le materie prime che non subiscono fenomeni di separazione e stratificazione per differenza di peso specifico apparente o per differenza di granulometria. I nostri stabilimenti più moderni sono dotati di un nuovo sistema completamente automatico ed informatizzato che introduce in sequenza le aliquote pesate provenienti dai sili delle fritte e delle materie prime. In questo modo viene scongiurato quasi totalmente il pericolo di errori. I sacchi ottenuti vengono composti in pallets, controllati e spediti.

5.3.2 SMALTI MACINATI

La tecnica più frequentemente adottata è quella di comporre lo smalto con le fritte e le materie prime, pesata per pesata, direttamente alla bocca del mulino ad umido. L’alternativa è quella di utilizzare bilance semoventi su rotaia che, in base ad un programma di fermate, raccolgono e pesano dai sili le fritte e le materie prime fino alla completa formazione del quantitativo per riempire i mulini. Le dimensioni dei mulini più utilizzate variano dai 500 Kg fino ai 5000 Kg. Una volta ottenuta la barbottina alla giusta granulometria si effettua la setacciatura. L’essiccamento può avvenire in tre modi: in teglia per le piccole produzioni con cambi frequenti; su nastro per le produzioni maggiori; con atomizzatore per le produzioni a campagne. Una aliquota del prodotto così ottenuto viene avviato alla superpolverizzazione fino a granulometrie anche inferiori ai 5 micron (per clienti di terzo fuoco o per l’uso come serigrafia).

5.3.3 SMALTI COLORATI

Anche per questi smalti si utilizza la stessa tecnica vista per gli smalti macinati.

5.3.4 GRANIGLIE DI FRITTA

La fritta (come da schema - Fig. 21) viene avviata, se occorre, all’essiccamento completo su nastro o in cestello rotante. Viene poi avviata ad una serie di coppie di cilindri con superficie trattata per la frantumazione. Dopo ogni trattamento, una serie di setacci separa il prodotto del range prefissato che non subisce ulteriori trattamenti. L’oversize va alla coppia successiva. Il troppo fine viene eliminato dal ciclo. Il prodotto ottenuto viene controllato ed insaccato.

5.3.5 GRANIGLIE SINTERIZZATE

Nello schema - Fig. 22 - possiamo vedere il ciclo completo di produzione delle graniglie sinterizzate confrontato con quelle pellettizzate.

Lo smalto macinato viene agglomerato per estrusione o per pellettizzazione. La sinterizzazione avviene in forno rapido continuo o in muffola. La granulazione e la selezione granulometrica avviene come con le graniglie di fritta.

5.3.6 GRANIGLIE PELLETTIZZATE

Lo smalto macinato viene pellettizzato in una macchina continua per la grandi produzioni o discontinua per le piccole. Si introduce l’additivo indurente in modo graduale e perfettamente dosato e diffuso. Il prodotto ottenuto viene essiccato a 250° C. in modo da ottenere un completo indurimento. Quasi tutto il prodotto rientra normalmente nella granulometria fissata. Soltanto una aliquota di circa il 10% di esso deve essere frazionata ed integrata. La frazione troppo fine viene riciclata alla fase di pellettizzazione.

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