JP2008272592A - Asbestos processing method and processing apparatus for composite material containing asbestos - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法および処理装置に関し、特に、繊維状アスベストで強化したスレート材や水道管のような高強度アスベスト含有複合材を容易に破砕できる状態にしてから、繊維状アスベストを有効に非繊維化することができるアスベスト無害化技術に関する。 The present invention relates to an asbestos treatment method and treatment apparatus for an asbestos-containing composite material, and in particular, after making a high-strength asbestos-containing composite material, such as a slate material reinforced with fibrous asbestos or a water pipe, easily crushed, The present invention relates to an asbestos detoxification technology that can effectively make non-fibrous asbestos.
スベスト(石綿)は天然に産する鉱物繊維である。アスベストを使用した工業製品は、スレート材、水道管、耐火被覆材、ブレーキパッド、ガスケット、保温板、ロープ、パッキング、アセチレンボンベの充填材など多岐にわたる。この中でも、特に使用量の多いのは、スレート材である。これはセメントの強度補強をはかるべく石綿を強化材として15〜20質量%程度混入したものである。スレート材は、天井、壁材など大量に使用されてきた。水道管も大量に使用されている。 Sbestos is a naturally occurring mineral fiber. Industrial products that use asbestos range from slate materials, water pipes, fireproof coating materials, brake pads, gaskets, heat insulation plates, ropes, packing, and acetylene cylinder fillers. Of these, the slate material has a particularly large amount of use. In order to reinforce the strength of the cement, about 15 to 20% by mass of asbestos is mixed. Slate materials have been used in large quantities such as ceilings and wall materials. Water pipes are also used in large quantities.
廃棄されたスレート材であるスレート廃材は、安定なものであるので、一般廃棄物として取り扱われている。しかしながら、セメント硬化物が中性化すればアスベストの飛散、放散が予測されることから安全な対策が求められているが、現状では特別な対策はない。 Since the slate waste material which is the discarded slate material is stable, it is handled as general waste. However, if the cement hardened material is neutralized, it is predicted that asbestos will be scattered and released. Therefore, there are no special measures at present.
さらに、耐火被覆材や崩壊した天井板など含アスベスト建材を用いた建造物の解体は今後ピークを迎えることから、アスベスト暴露とアスベスト処理の問題が深刻化する。廃棄後の建材は、厳封され特定管理物質となり、その費用設備は膨大なものとなっている。スレート材は、アスベストをセメントで固めた安定な耐火性の高い材料であり、その廃材の分解、融解、崩壊にはさらに高いエネルギーを要している。 In addition, the dismantling of buildings using asbestos-containing building materials such as fireproof coverings and collapsed ceiling panels will peak in the future, and asbestos exposure and asbestos treatment problems will become serious. Building materials after disposal are tightly sealed and become specially controlled substances, and their cost facilities are enormous. The slate material is a stable and highly fire-resistant material in which asbestos is hardened with cement, and higher energy is required to decompose, melt, and collapse the waste material.
スレートの強化材であるアスベストは、石綿肺、肺癌、悪性中皮腫など多くの健康阻害の要因となる。しかし、長い潜伏期間と高い発病率から悪玉物質と言われ、使用が禁止された。アスベストの有害性は、その繊維質に由来するものであり、繊維質の改質、融解が無害化のポイントであると考えられる。 Asbestos, a slate reinforcement, causes many health problems such as asbestosis, lung cancer, and malignant mesothelioma. However, because of its long incubation period and high disease rate, it was said to be a bad substance and its use was prohibited. The harmfulness of asbestos originates from the fiber, and it is considered that the modification and melting of the fiber are the points of detoxification.
本発明者らは、アスベストをフッ化カルシウムを主体とするフロン分解物とともに575℃に加熱することでアスベストを融解し無害化する方法を開発した。しかし、スレート廃材中のアスベストは、この方法では分解できなかった。そこで、スレート廃材中のアスベストを融解することができれば、その他の多くの石綿使用材料を無害化することができると考えた。 The present inventors have developed a method for melting and detoxifying asbestos by heating it to 575 ° C. together with a fluorocarbon decomposition product mainly composed of calcium fluoride. However, asbestos in the slate waste material could not be decomposed by this method. Therefore, if the asbestos in the slate waste material could be melted, it was thought that many other materials using asbestos could be made harmless.
一般的に、スレート廃材中に含まれるアスベストの分解は、通常1500℃程度の高温を必要とする。耐熱性に優れたスレート廃材中のアスベストを1000℃以下の低温で融解、ガラス化する技術は知られていない。本発明者らは、スレート板からホウケイ酸ガラスを形成することで800〜850℃で分解し、スレートを溶融する方法を特許文献1で提案した。しかしながら、この特許文献1記載の方法は、ある厚さをもつスレート板を溶融するのに時間を要する点や、加える薬剤が高価である等の問題点があった。
アスベストを分解無害化するための手段は、例えば、特許文献2記載の密閉型電気炉溶解法や、特許文献3記載のスラグ浴融解法などが挙げられるが、いずれの方法も1000℃以上の処理温度を要し、膨大なエネルギー消費問題を抱えていることから実用化には至っていない。また、高温プラズマで溶融させる試みもあるが実施はされていない。
さらに、本発明者は、繊維状アスベストと酸化カルシウム成分を含有する吹きつけ材を、塩化カルシウムを含有する反応液に浸漬して該反応液を複合材中に含浸させた後、600〜800℃の温度で加熱することにより、アスベスト化合物中のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト無害化方法を特許文献4で提案した。
特許文献4記載の方法は、繊維状アスベストを含む複合材を、特定化合物を含有する反応液を低温で加熱することにより、複合材の繊維状アスベストを、粒状または粉状に分解してアスベストを無害化する方法であり、前記吹きつけ材のように、破砕しなくても反応液の含浸が容易な低強度複合材の場合には有効であるものの、スレート材や水道管のように強度が高く、そのままの形状では反応液が複合材中に含浸しにくい高強度複合材の場合には、この複合材を破砕してから反応液を含浸させないと、反応液がスレート材中のアスベストに十分に浸透させることができず、繊維状アスベストを有効に分解することができない場合があった。 In the method described in Patent Document 4, a composite material containing fibrous asbestos is decomposed into granular or powder form by heating the reaction liquid containing the specific compound at a low temperature to decompose the asbestos into granular or powder form. It is a detoxifying method, and it is effective in the case of a low-strength composite material that can be easily impregnated with a reaction liquid without being crushed, such as the spray material, but it has a strength similar to that of a slate material or water pipe. In the case of a high-strength composite material that is difficult to impregnate the reaction liquid into the composite material as it is, the reaction liquid is sufficient for asbestos in the slate material unless the reaction liquid is impregnated after the composite material is crushed. In some cases, fibrous asbestos could not be effectively decomposed.
ところで、アスベストを含むスレート材は板状であり、水道管は筒状であり、耐火被被覆材は堅い綿状である。形のあるものを分解あるいは融解させるには、できるだけ形を小さくした方が有利である。そのためには、前処理として粉砕工程、分解工程、微細クラックの発生工程などが必要となる。それらは、機械的手法もあり、重機などを用いて破壊することもあるが、アスベストが飛散などして好ましいとはいえない。したがって、できるだけ、建材などとして使用された形態のまま、あるいは最小限破砕した形態で処理することが望ましい。 By the way, the slate material containing asbestos is plate-shaped, the water pipe is cylindrical, and the fireproof covering material is hard cotton. In order to decompose or melt a shape, it is advantageous to make the shape as small as possible. For this purpose, a pulverization process, a decomposition process, a microcrack generation process, and the like are required as pretreatment. They also have mechanical methods and may be destroyed using heavy machinery or the like, but it is not preferable because asbestos is scattered. Therefore, it is desirable to process in the form used as building materials etc. as much as possible, or in the form crushed at the minimum.
本発明の目的は、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に分解(非繊維化)することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法および装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement, in particular, an asbestos-containing high-strength composite material such as a slate material or a water pipe, without scattering the fibrous asbestos. An object of the present invention is to provide an asbestos treatment method and apparatus for an asbestos-containing composite material capable of effectively decomposing (non-fibrosis) asbestos.
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
(1)繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、710〜960℃に加熱して前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、710〜960℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法(第1発明)。
In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
(1) Asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement is heated to 710 to 960 ° C. to reduce the mechanical strength of the composite material, and then the composite material is crushed into granules, and then chlorinated. The main reaction solution is immersed in the main reaction solution containing calcium or both calcium chloride and sodium chloride, and then impregnated in the composite material, and then heated at a temperature of 710 to 960 ° C. and Mg in the asbestos compound An asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material, characterized by breaking a chemical bond of Si and decomposing fibrous asbestos (first invention).
(2)繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を前記複合材中に含浸させた後、560〜700℃の温度で加熱して前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、710〜960℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法(第2発明)。 (2) An asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement was immersed in a pre-reaction solution containing sodium chloride or both sodium chloride and calcium chloride, and the pre-reaction solution was impregnated in the composite material. Then, the main reaction containing calcium chloride or both calcium chloride and sodium chloride is performed by reducing the mechanical strength of the composite material by heating at a temperature of 560 to 700 ° C. The composite is immersed in the liquid so that the main reaction liquid is impregnated, and then heated at a temperature of 710 to 960 ° C. to break the chemical bond between Mg and Si in the asbestos compound and decompose fibrous asbestos. An asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material (second invention).
(3)繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、710〜960℃の温度で加熱して、アスベスト化合物中のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法(第3発明)。 (3) An asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement is immersed in a main reaction solution containing both sodium chloride and calcium chloride so that the main reaction solution is impregnated in the composite material, and then 710 An asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material, which is heated at a temperature of ˜960 ° C. to break chemical bonds between Mg and Si in the asbestos compound and decompose fibrous asbestos (third invention).
(4)前記複合材はスレート材または水道管のようなアスベスト含有高強度複合材である上記(1)、(2)または(3)記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。 (4) The asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material according to (1), (2), or (3), wherein the composite material is an asbestos-containing high-strength composite material such as a slate material or a water pipe.
(5)前記主反応液は、塩化カルシウムに低温で溶融塩を形成する補助添加化合物をさらに含有する上記(1)〜(4)のいずれか1項記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法。 (5) The asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material according to any one of (1) to (4), wherein the main reaction solution further contains an auxiliary additive compound that forms a molten salt in calcium chloride at a low temperature.
(6)繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材を、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させる主含浸手段と、該主含浸手段によって主反応液を含浸させた前記複合材を、710〜960℃の温度で加熱することにより、前記複合材中のアスベスト化合物のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解する主加熱手段とを具えることを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。 (6) A main material in which the asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement is immersed in a main reaction solution containing calcium chloride or both calcium chloride and sodium chloride so that the main reaction solution is impregnated in the composite material. The chemical bond between Mg and Si of the asbestos compound in the composite material is cut by heating the impregnation means and the composite material impregnated with the main reaction solution by the main impregnation means at a temperature of 710 to 960 ° C. An asbestos treatment apparatus for an asbestos-containing composite material, comprising: main heating means for decomposing fibrous asbestos into a granular or powder form.
(7)アスベスト含有複合材の機械的強度を低下させる脆化手段と、該脆化手段により機械的強度が低下した前記複合材を破砕して粒状にする破砕手段をさらに具える上記(6)記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。 (7) The above (6) further comprising embrittlement means for reducing the mechanical strength of the asbestos-containing composite material, and crushing means for crushing the composite material whose mechanical strength has been reduced by the embrittlement means into granules. The asbestos processing apparatus of the asbestos containing composite material of description.
(8)前記脆化手段が、アスベスト含有複合材を710〜960℃の温度で加熱する予備加熱手段である上記(7)記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。 (8) The asbestos treatment apparatus for asbestos-containing composite material according to (7), wherein the embrittlement means is preheating means for heating the asbestos-containing composite material at a temperature of 710 to 960 ° C.
(9)前記脆化手段が、塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を含浸させた前記複合材を560〜700℃の温度で加熱する予備含浸加熱手段である上記(7)記載のアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。 (9) The embrittlement means heats the composite material impregnated with the preliminary reaction solution immersed in sodium chloride or both sodium chloride and calcium chloride at a temperature of 560 to 700 ° C. The asbestos treatment apparatus for an asbestos-containing composite material according to (7), which is a pre-impregnation heating means.
本発明によれば、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に分解(非繊維化)することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法の提供が可能になった。 According to the present invention, an asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement, in particular, an asbestos-containing high-strength composite material such as a slate material or a water pipe to be discarded, without scattering the fibrous asbestos. It has become possible to provide an asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material that can effectively decompose (non-fibrous) asbestos.
次に、この発明に従う実施形態について、図面を参照しながら以下で説明する。
図1は、第1発明に従うアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置の代表的な実施形態を示したものである。
Next, an embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a typical embodiment of an asbestos treatment apparatus suitable for use in the asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material according to the first invention.
図1のアスベスト処理装置1Aは、主含浸手段2および主加熱手段3とで主に構成されている。 The asbestos treatment apparatus 1A in FIG. 1 is mainly composed of a main impregnation means 2 and a main heating means 3.
主含浸手段2は、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材Cを、塩化カルシウムまたは塩化カルシウムと塩化ナトリウムの双方を含有する主反応液L1に浸漬して該主反応液L1を前記複合材中に含浸させるために設けられ、例えば、主反応液L1を供給した第1反応槽4が挙げられる。含浸効果を早めるために、加熱装置や脱気装置をもつことが望ましい。 The main impregnation means 2 immerses an asbestos-containing composite material C containing fibrous asbestos and cement in a main reaction solution L1 containing calcium chloride or both calcium chloride and sodium chloride, and the main reaction solution L1 is mixed with the composite material C1. For example, the first reaction tank 4 to which the main reaction liquid L1 is supplied is provided for impregnation in the material. In order to accelerate the impregnation effect, it is desirable to have a heating device and a deaeration device.
これらの液の混合については、図3に示すように、複数種類のタンク、すなわち、塩化ナトリウム水溶液用タンク5、水用タンク6、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの混合水溶液用タンク7および塩化カルシウム水溶液用タンク8等を設け、これらのタンク5〜8からの各溶液の量を、バルブ9の開閉等の調整により、所望の組成及び液量の主反応液L1を第1反応槽4に供給することができる。また、図1では、主反応液L1を供給するため、第1反応槽4の上方に、複数個のスプレー21を配設した場合を示しているが、図3に示すように、スプレーを配設することなくバルブ9の開閉を調整することによって直接、配管を通じて第1反応槽4に主反応液L1を供給することができる。
For mixing these liquids, as shown in FIG. 3, a plurality of types of tanks, that is, a sodium chloride aqueous solution tank 5, a
主加熱手段3は、該主含浸手段2によって主反応液L1を含浸させた前記複合材Cを、710〜960℃の温度で加熱することにより、前記複合材中のアスベスト化合物のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解するために設けられ、例えば、箱形、回転炉、縦型、横型、ストーカー炉等が挙げられ、加熱源も電気、ガス、石油、木材等を用いることができる。さらに、加熱時に混合効果を高める場合には、ロータリーキルンや攪拌機能をもつ回転軸やスクリュー軸を装備させることが好ましい。 The main heating means 3 heats the composite material C impregnated with the main reaction liquid L1 by the main impregnation means 2 at a temperature of 710 to 960 ° C., whereby Mg and Si of asbestos compounds in the composite material are heated. It is provided to break chemical bonds and decompose fibrous asbestos into granules or powders. Examples include box, rotary furnace, vertical type, horizontal type, stalker furnace, etc. Wood, etc. can be used. Furthermore, in order to enhance the mixing effect during heating, it is preferable to equip a rotary kiln, a rotating shaft having a stirring function, or a screw shaft.
主加熱手段3としては、例えば、前記複合材Cと塩化カルシウムとの反応を均一に生じるような攪拌、混合機構をもち、所定温度まで加熱でき、未分解のアスベストが装置外に流出しないように負圧状態にした熱処理炉10が挙げられる。前記加熱温度は710〜960℃の温度とする。710℃未満だと、アスベストの分解は生じにくいからであり、好ましくは、750℃以上、より好適には800℃以上とする。また、加熱温度の上限については、エネルギーコスト等の点から960℃以下、好ましくは850℃以下とする。
As the main heating means 3, for example, it has a stirring and mixing mechanism that uniformly generates a reaction between the composite material C and calcium chloride, and can be heated to a predetermined temperature so that undecomposed asbestos does not flow out of the apparatus. An example of the
また、主加熱手段3は、熱処理炉10内を、図1および図2に示すように、スクリュー11またはシャフトが回転することで、複合材Cが徐々に移動するような構成、すなわち、スクリュー11またはシャフトの回転速度を調整する構成にするか、あるいは、図4に示すように、複合材Cをベルトコンベヤ12上にのせて移動させるように構成し、複合材C中のアスベストのMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に十分に分解できる時間以上、好適には10分〜2時間、熱処理炉10内で前記複合材Cが滞留できるようにすることが好ましい。
Further, the main heating means 3 has a configuration in which the composite material C is gradually moved by rotating the
また、熱処理炉10における複合材の装入口13aは、図1では詳細には示していないが、熱処理炉10内の温度低下、繊維状アスベストの飛散および発生ガスの外部漏れを防止するため、複数の開閉弁構造で形成することが好ましい。さらに、図4に示すように、移動手段としてベルトコンベヤ12を用いる場合には、熱処理炉10の排出口13bについても、装入口13aと同様、複数の開閉弁構造で形成することが好ましい。加えて、前記熱処理炉10内の雰囲気は、アスベストが装置から流出するのを防ぐため、減圧(負圧)にすることが好ましい。
Although not shown in detail in FIG. 1, the
本発明のアスベスト処理装置1Aは、上述した主含浸手段2および主加熱手段3とで主に構成されているが、前記主含浸手段2を施すに先立って、アスベスト含有複合材Cの機械的強度を低下させる脆化手段14と、該脆化手段14により機械的強度が低下した前記複合材Cを破砕して粒状にする破砕手段15をさらに具えることが好ましい。前記複合材Cを破砕して粒状にしてから主含浸手段2を施すことにより、複合材中の繊維状アスベストに主反応液を十分に含浸(接触)させることができ、その後に施される主含浸手段2によって、繊維状アスベストの分解(非繊維化)を容易にするからである。 The asbestos treatment apparatus 1A of the present invention is mainly composed of the main impregnation means 2 and the main heating means 3 described above. Prior to applying the main impregnation means 2, the mechanical strength of the asbestos-containing composite material C is as follows. It is preferable to further include an embrittlement means 14 for reducing the strength and a crushing means 15 for crushing the composite material C whose mechanical strength has been lowered by the embrittlement means 14 into a granular shape. By applying the main impregnation means 2 after crushing the composite material C into granules, the main reaction liquid can be sufficiently impregnated (contacted) with the fibrous asbestos in the composite material. This is because the impregnation means 2 facilitates the decomposition (non-fibrosis) of the fibrous asbestos.
脆化手段14としては、例えば、図1に示すように、予備加熱手段、例えば主加熱手段3で用いる熱処理炉10と同様な構成の熱処理炉16で構成し、複合材Cの熱処理炉16内の移動速度は、熱処理炉16内で機械的強度が十分に低下する時間以上、好適には10分〜2時間、滞留できるようにベルトコンベヤ17等で構成することができる。
As the embrittlement means 14, for example, as shown in FIG. 1, a preheating means, for example, a
破砕手段15は、脆化手段14によって機械的強度を低下させたアスベスト含有複合材Cを破砕するための装置であって、例えば、混合、磨砕などの機能をもつロータリーキルン、スクリューキルン、ボールミル、ロッドミル、その他粉砕機能をもつ機器等を挙げることができる。粉砕や破砕方法には、種々の方法がある。前記複合材を破砕して粒状にできればよいのであるから、方法は問わない。 The crushing means 15 is an apparatus for crushing the asbestos-containing composite material C whose mechanical strength has been lowered by the embrittlement means 14, for example, a rotary kiln having a function of mixing, grinding, a screw kiln, a ball mill, Examples thereof include a rod mill and other equipment having a grinding function. There are various pulverization and crushing methods. Any method can be used as long as the composite material can be crushed and granulated.
破砕装置15は、図1では、水平方向に延在する回転軸18と、この回転軸18に所定の間隔で取り付けられた複数個の回転刃19とで構成された破砕部20を有し、この破砕部20の回転軸18をモータM等の駆動手段によって所定の回転数で回転させることにより、複合材を小径化する。さらに、図1では、破砕装置15の上面に、複合材が破砕により飛散するのを防止するため、水を噴霧するための複数個のノズル21が配置されている場合を示しているが、複合材が破砕により飛散するのを防止できる密閉構造である場合には、図3に示すようにノズルの配設を省略することができる。なお、破砕装置15のノズル21は、水に代えて、主含浸手段2で複合材に含浸させる処理に先立って、塩化カルシウムを含有する水溶液または塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する混合水溶液である主反応液を、より一層含浸させるために噴霧することもでき、必要に応じて、ノズル21で噴霧する液を選択すればよい。
In FIG. 1, the crushing
また、図3は、第2発明に従うアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置1Bを示したものであって、この装置1Bは、上記脆化手段14を予備加熱手段14aを施す前に、塩化ナトリウムを含有する予備反応液L2に前記複合材Cを浸漬して該予備反応液L2を前記複合材Cに含浸させる予備含浸手段14bを経てから前記熱処理炉16内で前記複合材Cを560〜700℃の温度で加熱する予備含浸加熱手段としたものであり、この構成によって、複合材Cの脆化を、第1発明の装置に比べて、より一層促進することができる。 FIG. 3 shows an asbestos treatment apparatus 1B suitable for use in the asbestos treatment method according to the second invention. This apparatus 1B is configured to apply the embrittlement means 14 to the preheating means 14a. The composite material C is immersed in the pre-reaction liquid L2 containing sodium chloride and subjected to pre-impregnation means 14b for impregnating the pre-reaction liquid L2 into the composite material C. This is a pre-impregnation heating means for heating at a temperature of 560 to 700 ° C. With this configuration, embrittlement of the composite material C can be further promoted compared to the apparatus of the first invention.
予備含浸手段14bは、各種アスベスト含有複合材(定尺ものまたは裁断もの)に、塩化ナトリウムを含有する予備反応液L2を含浸させるための装置であって、例えば予備反応液L2を供給した第2反応槽22が挙げられる。含浸効果を早めるために、予備反応液を昇温するための加熱装置や脱気装置をもつことが望ましい。
The pre-impregnation means 14b is a device for impregnating various asbestos-containing composite materials (fixed or cut) with a pre-reaction liquid L2 containing sodium chloride, for example, a second one supplied with the pre-reaction liquid L2.
熱処理炉16は、塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸したアスベスト含有複合材を560〜700℃、好適には600〜700℃に加熱するための装置であって、例えば、箱形、回転炉、縦型、横型、ストーカー炉が挙げられ、加熱源も電気、ガス、石油、木材等を用いることができる。
The
なお、熱処理炉10,16内で発生したアスベストの微細粉塵やダイオキシンのような有害なガスは、それぞれ急速冷却装置23、25および触媒またはフィルタ24、26で処理した上で、外界に排気すればよい。また、図1および図3では、急速冷却装置23、25とフィルタ24、26を、熱処理炉10、16に別個に設けた場合を示しているが、これらの熱処理炉10、16から出てくる発生ガスを、単一の、急速冷却装置および触媒またはフィルタで処理することも可能である。
In addition, harmful gases such as fine dust of asbestos and dioxins generated in the
また、図4は、第3発明に従うアスベスト処理方法に用いるのに好適なアスベスト処理装置1Cであって、この装置1Cは、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材Cを破砕しなくても繊維状(束状)アスベストに主反応液L1を十分にしみこませることができる場合に好適なアスベスト処理装置であって、この場合には、上述した第1および第2発明のように、脆化手段14および破砕手段15を設ける必要がなく、前記複合材Cを、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する水溶液からなる主反応液に浸漬して、該主反応液を前記複合材C中に含浸させ、その後、710〜960℃の温度で加熱して、アスベスト化合物中のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解することができる。特に、第3発明では、脆化手段14を省略しているため、主反応液には、前記複合材C中の繊維状アスベストを分解するため、塩化カルシウムを含有するだけではなく、塩化ナトリウムも含有することが必須の構成である。塩化ナトリウムも含有させることで、スレート自体を脆弱化させることができ、これにより、塩化カルシウムを繊維状アスベストに効率よく含浸させることが可能になる。 FIG. 4 shows an asbestos treatment apparatus 1C suitable for use in the asbestos treatment method according to the third invention. This apparatus 1C does not crush asbestos-containing composite material C containing fibrous asbestos and cement. Is an asbestos treatment apparatus suitable when the main reaction liquid L1 can be sufficiently infiltrated into the fibrous (bundle) asbestos. In this case, as in the first and second inventions described above, the brittle asbestos is brittle. There is no need to provide the crystallization means 14 and the crushing means 15, and the composite material C is immersed in a main reaction solution composed of an aqueous solution containing both sodium chloride and calcium chloride, and the main reaction solution is immersed in the composite material C. And then heated at a temperature of 710 to 960 ° C. to break the chemical bond between Mg and Si in the asbestos compound and decompose the fibrous asbestos. In particular, in the third invention, since the embrittlement means 14 is omitted, the main reaction solution contains not only calcium chloride but also sodium chloride in order to decompose the fibrous asbestos in the composite material C. It is an essential structure to contain. By containing sodium chloride, the slate itself can be weakened, and thereby it is possible to efficiently impregnate the fibrous asbestos with calcium chloride.
そして、第1〜第3発明の方法で主加熱手段3を施した複合材Cは、最終的には、複合材C中の繊維状アスベストが完全に分解(非繊維化)して無害化され、その後、必要に応じて水洗等を経て、回収容器28に回収される。
And the composite material C which gave the main heating means 3 by the method of the 1st-3rd invention finally decomposes | disassembles the fiber asbestos in the composite material C completely (non-fiber-ized), and is made harmless. Thereafter, it is recovered in the
次に、本発明に従うアスベスト含有複合材のアスベスト処理方法について以下で説明する。
本発明は、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に分解(非繊維化)することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法であって、第1発明では、アスベスト含有複合材を710〜960℃に加熱し、また、第2発明では、アスベスト含有複合材を、塩化ナトリウムを含有する予備反応液に浸漬して該予備反応液を前記複合材中に含浸させてから560〜700℃の温度で加熱することにより、それぞれ前記複合材の機械的強度を低下させてから前記複合材を破砕して粒状にし、次いで塩化カルシウムを含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、710〜960℃℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解(非繊維化)することにあり、また、第3発明は、予め破砕しなくても繊維状(束状)アスベストに主反応液をしみこませることができる場合であって、アスベスト含有複合材を、第2発明のように予備反応液で処理することなく、塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する主反応液に浸漬して該主反応液を前記複合材中に含浸させ、その後、710〜960℃の温度で加熱してアスベスト化合物中のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを分解(非繊維化)することにある。
Next, the asbestos processing method of the asbestos-containing composite material according to the present invention will be described below.
The present invention relates to an asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement, particularly an asbestos-containing high-strength composite material such as a slate material or a water pipe, which is discarded without scattering the fibrous asbestos. An asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material that can be effectively decomposed (non-fibrinated). In the first invention, the asbestos-containing composite material is heated to 710-960 ° C. In the second invention, The asbestos-containing composite material is immersed in a pre-reaction solution containing sodium chloride, impregnated with the pre-reaction solution in the composite material, and then heated at a temperature of 560 to 700 ° C., respectively. The composite material is crushed and granulated after reducing the mechanical strength, and then immersed in a main reaction solution containing calcium chloride, and the main reaction solution is immersed in the composite material. And then heating at a temperature of 710 to 960 ° C. to break the chemical bond between Mg and Si in the asbestos compound and decompose (non-fibrous) the fibrous asbestos. The invention is a case where the main reaction liquid can be soaked into the fibrous (bundle) asbestos without crushing in advance, and the asbestos-containing composite material is treated with the preliminary reaction liquid as in the second invention. Without being immersed in a main reaction solution containing both sodium chloride and calcium chloride, the main reaction solution is impregnated in the composite material, and then heated at a temperature of 710 to 960 ° C. to form Mg and the asbestos compound. The purpose is to break the chemical bond of Si and decompose (non-fibrous) fibrous asbestos.
一般に、スレート材のようなアスベスト含有高強度複合材中のアスベストは、束状繊維と分散した微細な繊維とが共存している。製造時には、束状繊維をほぐして微細繊維として使用するのであるが、ほぐす操作(解繊操作)が不十分であると、束状繊維が存在する。量的には微細繊維の方が多いが、顕微鏡観察のレベルでは束状繊維も観察される。束状繊維の中に分解液がしみ込めば分解できるが、スレート材の場合、まずはセメント硬化物で固められており、しみこみににくいのが現状である。束状アスベスト繊維は、分解液である主反応液との加熱のみでは、十分に分解することができないので、第1発明及び第2発明では、その前処理として、機械的な破砕処理を施すことが必要になる。 Generally, asbestos in an asbestos-containing high-strength composite material such as a slate material coexists with bundled fibers and dispersed fine fibers. At the time of production, the bundled fibers are loosened and used as fine fibers. If the loosening operation (defibration operation) is insufficient, the bundled fibers exist. Although there are more fine fibers quantitatively, bundle fibers are also observed at the level of microscopic observation. Although it can be decomposed if the decomposition solution penetrates into the bundle fiber, in the case of a slate material, it is first hardened with a hardened cement and is difficult to soak. The bundled asbestos fibers cannot be sufficiently decomposed only by heating with the main reaction liquid which is a decomposition liquid. Therefore, in the first and second inventions, mechanical crushing treatment is performed as the pretreatment. Is required.
このため、本発明は、アスベスト含有複合材に塩化ナトリウムまたは塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する予備反応液を含浸させてからアスベスト含有複合材を560〜700℃に加熱するか(第2発明)、あるいは、アスベスト含有複合材を、予備反応液を含浸させることなく710〜960℃に加熱する(第1発明)ことにより、アスベスト含有複合材の機械的強度は著しく低下し、脆くなるので、容易に破砕できるようになる。なお、破砕の容易性からすると、予備反応液を含浸させてから加熱する方が好ましい。なお、アスベスト含有複合材に予備反応液を含浸させてからアスベスト含有複合材を加熱する第2発明の方が、第1発明よりも加熱温度を低くすることができる。この理由は、塩化ナトリウムを含ませて加熱することにより、スレート構成物質と塩化ナトリウムとが反応し、塩化物が形成される。この塩化物が高温で分解する際に、膨張する。その際に発生する膨張するエネルギーによってスレートの内部構造に微細な亀裂やクラックが発生することから分解しやすくなる。その結果、適正加熱温度範囲が低い方にシフトするからである。 Therefore, in the present invention, the asbestos-containing composite material is impregnated with sodium chloride or a pre-reaction liquid containing both sodium chloride and calcium chloride, and then the asbestos-containing composite material is heated to 560 to 700 ° C (second invention). ), Or by heating the asbestos-containing composite material to 710 to 960 ° C. without impregnating the preliminary reaction solution (first invention), the mechanical strength of the asbestos-containing composite material is significantly reduced and becomes brittle. It can be easily crushed. In view of ease of crushing, it is preferable to heat after impregnating the preliminary reaction liquid. In addition, the 2nd invention which heats an asbestos containing composite material after making an asbestos containing composite material impregnate a preliminary reaction liquid can make heating temperature lower than the 1st invention. This is because when sodium chloride is included and heated, the slate constituent and sodium chloride react to form chloride. When this chloride decomposes at high temperatures, it expands. The expanding energy generated at that time causes minute cracks and cracks to occur in the internal structure of the slate, which makes it easy to decompose. As a result, the proper heating temperature range shifts to the lower side.
塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸し、加熱分解したアスベスト含有複合材は、走査型電子顕微鏡で観察すると、微細なアスベストは分解された。また、X線回折分析からは、アスベストが分解したことによって生じる酸化マグネシウムが生成した。これらのことから、微細なアスベストは分解されていた。 When the asbestos-containing composite material impregnated with a pre-reaction solution containing sodium chloride and thermally decomposed was observed with a scanning electron microscope, fine asbestos was decomposed. Moreover, from the X-ray diffraction analysis, magnesium oxide produced by the decomposition of asbestos was produced. From these things, the fine asbestos was decomposed | disassembled.
アスベスト含有高強度複合材、例えば、一般的に使用されているスレート材の場合には、繊維状(束状)アスベストが含まれている。従来の焼成温度500〜600℃で焼却処理する方法では、束状アスベスト繊維は完全には分解できないので、未分解で残存していることがある。そこで、第2発明では、スレート材中の束状アスベスト繊維を分解するため、少なくとも塩化ナトリウムを含有する予備反応液をしみ込ませてから加熱した後に、機械的な方法で破砕し、その後に少なくとも塩化カルシウムを含有する主反応液であるアスベスト分解剤をしみ込ませてから加熱することによって、粉砕は、加熱前のスレート板を粉砕するよりは遙かに容易にでき、繊維状アスベストの分解(非繊維化)を可能としたのである。主反応液中の塩化カルシウムの含有量は、水100mlに対し1g〜70gとすることが好ましい。1g未満だとアスベストの分解が不十分であり、70gを超えるとしみ込まない塩化カルシウムが試料の表面を被覆し、加熱装置を損傷するなどの問題点が発生するからである。
また、主反応液中に塩化ナトリウムも含有させる場合には、塩化カルシウムの含有量は、水100mlに対し0.7g〜40gとし、塩化ナトリウムの含有量は、0.3g〜25gとすることが好ましい。なお、主反応液に塩化ナトリウムを加えることは、両化合物間で溶融塩を形成するとともに、凝固点降下効果も発現し、溶融温度が低下することもあり望ましいことである。
In the case of an asbestos-containing high-strength composite material, for example, a slate material that is generally used, fibrous (bundle) asbestos is included. In the conventional method of incineration at a firing temperature of 500 to 600 ° C., bundled asbestos fibers cannot be completely decomposed and may remain undecomposed. Therefore, in the second invention, in order to decompose the bundled asbestos fibers in the slate material, the pre-reaction liquid containing at least sodium chloride is impregnated and heated, then crushed by a mechanical method, and then at least chlorinated. By soaking the asbestos decomposing agent, which is the main reaction solution containing calcium, and then heating, pulverization can be performed much more easily than pulverizing the slate plate before heating. ). The content of calcium chloride in the main reaction solution is preferably 1 to 70 g with respect to 100 ml of water. If it is less than 1 g, asbestos is not sufficiently decomposed, and if it exceeds 70 g, calcium chloride that does not penetrate will cover the surface of the sample and cause problems such as damage to the heating device.
When sodium chloride is also contained in the main reaction solution, the calcium chloride content is 0.7 g to 40 g with respect to 100 ml of water, and the sodium chloride content is 0.3 g to 25 g. preferable. In addition, it is desirable to add sodium chloride to the main reaction solution because a molten salt is formed between the two compounds and a freezing point lowering effect is exhibited, and the melting temperature may be lowered.
これらの機械的な粉砕操作を実施するには、加熱と同時に粉砕や混合、磨砕などの機能をもつロータリーキルン、スクリューキルン、ボールミル、ロッドミル、その他粉砕機能をもつ機器を用いればよい。 In order to carry out these mechanical pulverization operations, a rotary kiln, a screw kiln, a ball mill, a rod mill, or other equipment having a pulverizing function may be used that has functions such as pulverization, mixing, and grinding simultaneously with heating.
本発明は、実用的には定尺もの、いわゆる3尺×6尺(90cm×180cm)の大きさのスレート板を、切断する工程を必要とせずにそのままの大きさで無害化処理できる方法である。 The present invention is a method capable of detoxifying a slate plate having a size of 3 × 6 (90 cm × 180 cm), which is practically a fixed size, without any step of cutting. is there.
具体的には、定尺のスレート板に、塩化ナトリウムを含有する予備反応液であるスレート分解剤をしみ込ませ、560〜700℃に加熱する。この熱処理によって、強固なスレート板は、容易に破砕される。この段階で、スレート板は細片状あるいは粒状になる。次に、塩化カルシウムを含有する主反応液であるアスベスト分解剤をしみ込ませ、710〜960℃に加熱することで、スレート材中の強化素子である繊維状のアスベストがからみあった束状のアスベスト内部にまでも塩化カルシウムがしみ込み、加熱によって繊維状アスベストは分解されて粉状になり、分解(非繊維化・非石綿化)される。 Specifically, a slate decomposing agent, which is a pre-reaction solution containing sodium chloride, is impregnated into a standard slate plate and heated to 560 to 700 ° C. By this heat treatment, the strong slate plate is easily crushed. At this stage, the slate plate becomes strip-like or granular. Next, the asbestos decomposition agent which is the main reaction liquid containing calcium chloride is impregnated and heated to 710 to 960 ° C. so that the inside of the bundle asbestos entangled with the fibrous asbestos which is the reinforcing element in the slate material. Calcium chloride is soaked into the fiber, and the fibrous asbestos is decomposed by heating to a powder form and decomposed (non-fibrous and non-asbestos).
セメント−アスベスト系複合材は、吹き付けアスベスト,アスベスト保温材およびスレート材の3種類に大別することができる。この中で、使用量が多く、廃棄が問題になっているのはスレート材である。また、現状では、問題となっていないが、今後廃棄されるであろう水道管の処理も将来的には問題である。アスベスト問題が発生してから、撤去する方向で工事が進行している。撤去された使用済みの水道管も、アスベストを大量に含んでいることから、無害化処理が必要になる。 Cement-asbestos composite materials can be broadly classified into three types: sprayed asbestos, asbestos heat insulating material, and slate material. Of these, slate materials are used in large quantities, and disposal is a problem. Moreover, although it is not a problem now, the process of the water pipe which will be discarded in the future is also a problem in the future. Since the asbestos problem occurred, construction has progressed in the direction of removal. Since the removed used water pipes also contain a large amount of asbestos, they need to be detoxified.
(アスベスト含有複合材中の繊維状アスベストの飛散防止)
アスベスト含有複合材を扱う場合には、アスベスト繊維が飛散しないように、水などで湿潤化することで防ぐ必要がある。本発明では、予備反応液と主反応液を湿潤化用に用いることも可能である。
(Prevents scattering of fibrous asbestos in asbestos-containing composites)
When handling an asbestos-containing composite material, it is necessary to prevent it by wetting with water or the like so that asbestos fibers are not scattered. In the present invention, the preliminary reaction liquid and the main reaction liquid can be used for wetting.
(アスベスト含有複合材の破砕およびアスベストの分解)
アスベスト含有複合材の破砕しやすさは、もっとも容易に破壊できるのは、少なくとも塩化ナトリウムを含有する予備反応液で含浸させた後に560〜700℃、好適には600〜700℃に加熱した場合であり、次に破砕が容易なのは、アスベスト含有複合材を直接710〜960℃、好適には800〜900℃に加熱した場合であった。
(Fracture of composite material containing asbestos and decomposition of asbestos)
The asbestos-containing composite material is most easily crushed when it is impregnated with a pre-reaction solution containing at least sodium chloride and then heated to 560 to 700 ° C, preferably 600 to 700 ° C. Yes, the next easy crushing was when the asbestos-containing composite material was directly heated to 710-960 ° C, preferably 800-900 ° C.
アスベスト含有複合材中に含有する微細なアスベスト繊維は、塩化カルシウム水溶液を含浸させた場合には、710〜960℃に加熱すると分解した。塩化カルシウム水溶液を含浸させない場合には、1000℃以上に加熱しないかぎり、分解することはなかった。 The fine asbestos fibers contained in the asbestos-containing composite material decomposed when heated to 710-960 ° C. when impregnated with an aqueous calcium chloride solution. In the case where the aqueous calcium chloride solution was not impregnated, it was not decomposed unless heated to 1000 ° C. or higher.
また、アスベスト含有高強度複合材(スレート材)中に含有する繊維状(束状)のアスベスト繊維の場合には、塩化カルシウム水溶液のような分解剤を含浸し、加熱しただけでは分解できなかった。一方、塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸し560〜700℃、好適には600〜700℃の温度で加熱した後に粉砕する、あるいはアスベスト含有複合材を710〜960℃、好適には800〜900℃に加熱して粉砕するなどの粉砕操作を実施した後に、塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸し、710〜960℃、好適には750〜850℃の温度で加熱することで、束状のアスベスト繊維は破砕されて、粉末状となった。 In addition, in the case of fibrous (bundle) asbestos fibers contained in an asbestos-containing high-strength composite material (slate material), it could not be decomposed only by impregnating a decomposition agent such as an aqueous calcium chloride solution and heating. . On the other hand, it is impregnated with a pre-reaction solution containing sodium chloride and heated at a temperature of 560 to 700 ° C., preferably 600 to 700 ° C. and then pulverized, or the asbestos-containing composite material is 710 to 960 ° C., preferably 800 to After carrying out a pulverizing operation such as heating to 900 ° C. and pulverizing, the main reaction liquid containing calcium chloride is impregnated and heated at a temperature of 710 to 960 ° C., preferably 750 to 850 ° C. Asbestos fibers were crushed into powder.
(アスベスト含有複合材の処理工程のフロー)
本発明によるアスベストの処理方法の工程フローを下記に示す。
[第1発明の工程フロー]
アスベスト含有複合材 → 加熱(710〜960℃) → 粉砕 → 少なくとも塩化カルシウム含有主反応液→ 加熱(710〜960℃)
[第2発明の工程フロー]
アスベスト含有複合材 → 少なくとも塩化ナトリウム含有予備反応液(560〜700℃) → 粉砕 → 少なくとも塩化カルシウム含有主反応液→ 加熱(710〜960℃)
[第3発明の工程フロー]
アスベスト含有複合材 → 塩化ナトリウムおよび塩化カルシウム双方含有主反応液→ 加熱(710〜960℃)
(Process flow of asbestos-containing composite material)
The process flow of the asbestos processing method according to the present invention is shown below.
[Process flow of the first invention]
Asbestos-containing composite material → Heating (710 to 960 ° C) → Grinding → At least calcium chloride-containing main reaction solution → Heating (710 to 960 ° C)
[Process flow of the second invention]
Asbestos-containing composite material → At least sodium chloride-containing preliminary reaction solution (560 to 700 ° C.) → Grinding → At least calcium chloride-containing main reaction solution → Heating (710 to 960 ° C.)
[Process flow of the third invention]
Composite material containing asbestos → Main reaction solution containing both sodium chloride and calcium chloride → Heating (710-960 ° C)
(アスベスト含有複合材中のアスベスト非繊維化の確認方法)
本発明者らは、アスベスト含有複合材中のアスベストが、通常の使用形態では繊維状を呈し、この形態を壊して繊維状アスベストを粉末状あるいは粒状に分解し無害化した。この評価は、走査型電子顕微鏡で観察した。この点をさらに詳細に検討するために、水あるいは酢酸で洗浄し、アスベスト以外の物質が存在しても、酢酸に溶解するものであれば除去分離されることになり、評価が容易になる。
(Method for confirming asbestos non-fibrosis in asbestos-containing composites)
The present inventors have made the asbestos in the asbestos-containing composite material into a fiber form in a normal use form, and broke this form to decompose the fiber asbestos into a powder form or a granular form to make it harmless. This evaluation was observed with a scanning electron microscope. In order to examine this point in more detail, even if a substance other than asbestos is washed with water or acetic acid, it can be removed and separated as long as it dissolves in acetic acid.
すなわち、生成物中に添加した過剰の塩化カルシウム溶融物や未反応の酸化カルシウム複合酸化物などが残っている生成物を電子顕微鏡で観察した場合、残存する化合物のためにアスベスト繊維自体が観察しにくくなる。しかし、水で洗浄した場合には、溶融した塩化カルシウムが水に溶け除去できる。また、酢酸で洗浄した場合には、酸化カルシウム系の酸化物も溶解除去できる。特に、酢酸のような有機酸を使うのは、前述のような酸化物は溶解するが、アスベストは溶解しないため、好適であるからである。 That is, when the product in which the excess calcium chloride melt or unreacted calcium oxide composite oxide added in the product remains is observed with an electron microscope, the asbestos fiber itself is observed due to the remaining compound. It becomes difficult. However, when washed with water, the molten calcium chloride dissolves in water and can be removed. In addition, when washed with acetic acid, calcium oxide oxide can be dissolved and removed. In particular, an organic acid such as acetic acid is used because it is preferable because the oxide as described above dissolves but asbestos does not dissolve.
(アスベストの有無および分解の判定方法)
アスベスト(クリソタイル)は、マグネシウム(Mg)とケイ素(Si)とを含み特有の結晶構造を有しており、X線回折法により分析できる。本発明でのアスベストの有無の判定はこの方法で行った。また、アスベストの分解は、MgとSiの化学結合が切断して生成する酸化マグネシウムの有無により判定した。
(Asbestos presence and decomposition method)
Asbestos (chrysotile) contains magnesium (Mg) and silicon (Si) and has a specific crystal structure, and can be analyzed by X-ray diffraction. The determination of the presence or absence of asbestos in the present invention was performed by this method. Moreover, the decomposition | disassembly of asbestos was determined by the presence or absence of the magnesium oxide which a chemical bond of Mg and Si cut | disconnects and produces | generates.
[試験1]アスベスト含有複合材の加熱による粉砕粒状化の検討
(1)加熱によるアスベスト含有複合材の変化
工業製品として製造された、アスベスト含有複合材であるスレート板をルツボに入れ、1000℃まで2時間で加熱し、その温度に2時間保持し、放冷し、性状を調査した。実験に用いたスレート板は、横浜スレート(株)で製造したもので、アスベスト含有量は約20 [mass%]、嵩密度は1.54 [g/cm3]であった。また、スレートの含水能力は、表面積を基準に表すと0.238 [g-water/cm3-slate]( 23.8 [vol%])、重量を基準に示すと0.155 [cm3-water /g-slate](15.5 [mass%])であった。
スレート板の表面を走査電子顕微鏡(SEM)で観察すると、大量のアスベスト繊維の存在が確認できた。スレート材に含有するアスベストは、X線回折分析からクリソタイルアスベストと炭酸カルシウムによって構成されていた。
[Test 1] Examination of pulverization and granulation by heating of asbestos-containing composite material (1) Change of asbestos-containing composite material by heating Place the slate plate, which is an asbestos-containing composite material, manufactured as an industrial product in a crucible, up to 1000 ° C Heated for 2 hours, held at that temperature for 2 hours, allowed to cool, and investigated for properties. The slate plate used in the experiment was manufactured by Yokohama Slate Co., Ltd., and the asbestos content was about 20 [mass%] and the bulk density was 1.54 [g / cm 3 ]. The water content of slate is 0.238 [g-water / cm 3 -slate] (23.8 [vol%]) in terms of surface area and 0.155 [cm 3 -water / g-slate] in terms of weight. (15.5 [mass%]).
When the surface of the slate plate was observed with a scanning electron microscope (SEM), the presence of a large amount of asbestos fibers could be confirmed. Asbestos contained in the slate material was composed of chrysotile asbestos and calcium carbonate from X-ray diffraction analysis.
次に、上記1000℃に加熱したスレート材の他、同様に700℃、800℃および900℃に加熱したスレート材を作製した。各スレート材について、外観の変化、重量変化等を調べた。また、破裂、亀裂、粉砕などの有無、機械的な強度の変化を測定した。 Next, in addition to the slate material heated to 1000 ° C., slate materials similarly heated to 700 ° C., 800 ° C., and 900 ° C. were produced. Each slate material was examined for changes in appearance, weight changes, and the like. In addition, the presence or absence of rupture, cracking, crushing, etc., and changes in mechanical strength were measured.
(i)外観の変化
700〜900℃での加熱物の外観に、変化(膨張、亀裂、変形)はなかった。色は、焼成前のスレート板の色に近い灰色で、変化はなかった。
(I) Change in appearance There was no change (expansion, crack, deformation) in the appearance of the heated product at 700 to 900 ° C. The color was gray that was close to the color of the slate plate before firing, and there was no change.
(ii)走査型電子顕微鏡観察
各加熱物は、いずれの温度でも繊維状アスベストの存在が認められた。
(ii) Observation with scanning electron microscope The presence of fibrous asbestos was observed in each heated product at any temperature.
(iii)機械的強度(曲げ強度)測定
スレート板(50mm×14mm×6.5mm)の加熱前の曲げ強度は、33.4MPaであったが、800〜1000℃で2時間加熱処理すると3.4MPaに低下した。弾性率は3.4GPaから0.7GPaになった。スレート板は、加熱によって脆く、変形量も大となり、強度低下は大であった。
(iii) Mechanical strength (bending strength) measurement
The bending strength before heating of the slate plate (50 mm × 14 mm × 6.5 mm) was 33.4 MPa, but it decreased to 3.4 MPa when heat-treated at 800 to 1000 ° C. for 2 hours. The elastic modulus was changed from 3.4 GPa to 0.7 GPa. The slate plate was brittle by heating, the deformation amount was large, and the strength was greatly reduced.
(iv)結論
スレート板は、800℃以上の加熱によって強度は低下したが、アスベスト繊維の分解は認められなかった。
(iv) Conclusion Although the strength of the slate plate was reduced by heating at 800 ° C or higher, the asbestos fiber was not decomposed.
(2)加熱によるアスベスト含有複合材の粉砕状況への影響
(i)目的
スレート中のアスベストを分解して無害化するには、分解剤との接触面積を増やすことである。粉砕しやすくするには強固なスレート材の強度を低くする必要がある。そこで、スレート材を加熱しただけで、どの程度強度が低下し、粉砕が容易になるか検討した。
(2) Influence on the pulverization of asbestos-containing composites by heating (i) Purpose
In order to decompose and detoxify asbestos in the slate, it is necessary to increase the contact area with the decomposition agent. In order to facilitate pulverization, it is necessary to reduce the strength of a strong slate material. Therefore, it was examined how much the strength is reduced and the pulverization is facilitated only by heating the slate material.
(ii)実験方法
試料は、20mass%の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板(横浜スレート(株)提供)を使用した。
スレート板は、磁性るつぼに移し、所定温度(600℃、700℃、800℃)まで1時間で昇温、その温度に1時間保持し焼成し、デシケーター中で室温まで放冷した。得られた試料は、粉末X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
(ii) Experimental method As a sample, a flat asbestos slate plate containing 20% by weight of asbestos (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) was used.
The slate plate was transferred to a magnetic crucible, heated to a predetermined temperature (600 ° C., 700 ° C., 800 ° C.) in 1 hour, held at that temperature for 1 hour, fired, and allowed to cool to room temperature in a desiccator. The obtained sample was subjected to powder X-ray diffraction measurement and observation with a scanning electron microscope.
(iii)実験結果
(乳鉢での粉砕しやすさ)
焼成温度が600℃の場合、試料は硬く、強く叩きつけると割れ、亀裂が入った。硬くて粉砕するのが困難であり、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。
(iii) Experimental results (ease of grinding in a mortar)
When the firing temperature was 600 ° C., the sample was hard and cracked when cracked. It was hard and difficult to pulverize, and even after grinding, it did not become fine particles.
焼成温度が700℃の場合、600℃焼成ほどではないが硬く、多少加熱による劣化はあった。粉砕は、600℃焼成と比較すれば容易にはなるものの、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。 When the firing temperature was 700 ° C., it was not as hard as 600 ° C., but was somewhat deteriorated by heating. Although pulverization was easier compared to baking at 600 ° C., fine particles were not easily obtained even after grinding.
焼成温度が800℃の場合、600℃および700℃焼成物とは全く異なり脆くなっていた。塩化ナトリウム水溶液を含浸してから加熱した場合のように、垂直に力を加えるだけでボロボロの粉状になった。劣化が進行していた。粉砕は容易であり、数回ですりつぶすことができ、すりつぶした粒子は十分に細かくなった。 When the firing temperature was 800 ° C., it was completely fragile unlike the 600 ° C. and 700 ° C. fired products. As in the case of heating after impregnating with an aqueous sodium chloride solution, the powder was tattered by simply applying a force vertically. Deterioration was progressing. Grinding was easy and could be ground several times, and the ground particles became fine enough.
(X線回折)
焼成温度が600℃の場合、スレートの構成物質であるクリソタイルとCaCO3が観察された。
焼成温度が700℃の場合、CaCO3のピーク強度は強いが、そのほかのピークは低く同定が困難であった。
焼成温度が800℃の場合、Ca2SiO4およびCaOのピークが高く、クリソタイルのピークはないが、フォルステライトのピークらしきものが見られた。
スレートのX線回折パターンは、焼成温度600〜800℃では、100℃違うと大きく変化した。
(X-ray diffraction)
When the firing temperature was 600 ° C., chrysotile and CaCO 3 which are constituent materials of slate were observed.
When the firing temperature was 700 ° C., the peak intensity of CaCO 3 was strong, but the other peaks were low and difficult to identify.
When the firing temperature was 800 ° C., the peaks of Ca 2 SiO 4 and CaO were high and there was no chrysotile peak, but what appeared to be a forsterite peak was observed.
The X-ray diffraction pattern of the slate changed greatly when the firing temperature was 600 to 800 ° C. and was different by 100 ° C.
(走査型電子顕微鏡観察)
焼成温度が600℃の場合、細い繊維の劣化は見られなかった。
焼成温度が700℃の場合、600℃よりも繊維表面に劣化が見られたものの、未分解繊維も観察された。熱による劣化は大きくない。
焼成温度が800℃の場合、微細繊維はないものの、束状繊維は見られ、繊維の表面は明らかに劣化していた。
(Scanning electron microscope observation)
When the firing temperature was 600 ° C., the thin fibers were not deteriorated.
When the firing temperature was 700 ° C., the fiber surface deteriorated more than 600 ° C., but undegraded fibers were also observed. Degradation due to heat is not significant.
When the firing temperature was 800 ° C., although there were no fine fibers, bundled fibers were seen and the surface of the fibers was clearly deteriorated.
(iv)結論
焼成温度が600℃と700℃の場合には、破砕が困難であり、微細繊維と束状繊維の双方が見られ、石綿が存在した。
一方、焼成温度が800℃の場合には、束状繊維が見られ、石綿が存在するものの、破砕が容易であり、微細繊維が見られなかった。
(iv) Conclusion When the firing temperatures were 600 ° C and 700 ° C, crushing was difficult, both fine fibers and bundled fibers were seen, and asbestos was present.
On the other hand, when the firing temperature was 800 ° C., bundled fibers were observed and asbestos was present, but crushing was easy, and fine fibers were not observed.
(3)加熱によるアスベスト含有複合材の曲げ強度への影響
(i)目的
スレート板の機械的強度は、加熱温度および加熱時間により、どの程度影響を受けるのか検討した。
(3) Effect of heating on the bending strength of asbestos-containing composites
(i) Purpose
The degree to which the mechanical strength of the slate plate is affected by the heating temperature and the heating time was examined.
(ii)実験方法
試料は、20mass%の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート(横浜スレート(株)提供)を使用した。
スレート板は、磁製るつぼに入れ、所定温度(500℃、600℃、700℃、800℃)まで1時間で昇温し、所定時間(30分、1時間、1時間30分、2時間)保持し焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷した。
曲げ強度は、下記の方法で最大点応力を測定した。試料数は3個であった。
(ii) Experimental method As a sample, a flat plate asbestos slate (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) containing asbestos at a rate of 20 mass% was used.
The slate plate is put in a porcelain crucible and heated up to a predetermined temperature (500 ° C, 600 ° C, 700 ° C, 800 ° C) in 1 hour, and for a predetermined time (30 minutes, 1 hour, 1 hour 30 minutes, 2 hours) Hold and fired. After firing, it was allowed to cool to room temperature in a desiccator.
For the bending strength, the maximum point stress was measured by the following method. The number of samples was three.
試験機:テンシロン万能試験機UCT-1S
支点間距離:試料長さ×0.8(mm)
荷重フルスケール:10gf
加重速度:2.0mm/min
測定で求めた最大点応力の結果を下記に示す。
Testing machine: Tensilon universal testing machine UCT-1S
Distance between fulcrums: Sample length x 0.8 (mm)
Load full scale: 10gf
Weighting speed: 2.0mm / min
The results of the maximum point stress obtained by measurement are shown below.
その結果、500〜800℃のいずれの場合も、焼成時間(30分〜2時間)を変化させても、機械的強度に有意差は認められなかった。
また、500℃、600℃、700℃で焼成した場合には、加熱処理を行う前に比べると、機械的強度の低下は認められるものの、乳鉢ですり潰したときの破砕しやすさの観点からすると簡単に破砕することはできなかった。
一方、800℃で焼成した場合には、加熱処理を行う前の未加熱スレート板の機械的強度(33MPa)に比べると、機械的強度(6MPa)の大幅な低下が認められ、乳鉢ですり潰したときにも容易に破砕することができた。
As a result, in any case of 500 to 800 ° C., no significant difference was observed in mechanical strength even when the firing time (30 minutes to 2 hours) was changed.
In addition, when firing at 500 ° C., 600 ° C., and 700 ° C., a decrease in mechanical strength is observed compared to before heat treatment, but from the viewpoint of ease of crushing when crushed in a mortar. It could not be easily crushed.
On the other hand, when calcined at 800 ° C., a significant decrease in mechanical strength (6 MPa) was observed compared to the mechanical strength (33 MPa) of the unheated slate plate before heat treatment, and it was ground in a mortar. Sometimes it could be easily crushed.
各焼成温度の最大点応力の低下割合は、未加熱スレート板と比較すると、特に800℃では約80%であった。800℃での大きな強度の低下は、スレート中のOH基の脱離に起因すると考えられる。そのことは、熱分析(TG/DTA)を行うと、725℃付近に吸熱ピークがあることから、OH基の脱離を示している。 The reduction rate of the maximum point stress at each firing temperature was about 80%, particularly at 800 ° C., compared with the unheated slate plate. It is considered that the large decrease in strength at 800 ° C. is caused by elimination of OH groups in the slate. This indicates the elimination of the OH group because of the endothermic peak around 725 ° C. when thermal analysis (TG / DTA) is performed.
(iii)観察(乳鉢での粉砕しやすさ)
焼成温度が600℃の場合、試料は硬く、強く叩きつけると割れ、亀裂が入った。硬くて粉砕するのが困難であり、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。
焼成温度が700℃の場合、600℃焼成ほどではないが硬く、多少セメントの熱による劣化はあった。粉砕は、600℃焼成と比較すれば容易にはなるものの、すり潰しても細かい粒子になかなかならなかった。
焼成温度が800℃の場合、600℃および700℃焼成物とは全く異なり脆くなっていた。垂直に力を加えるだけでボロボロと粉状になり、かなり劣化した。粉砕は容易であり、数回ですりつぶすことができ、すりつぶした粒子は十分に細かくなった。
(iii) Observation (Ease of grinding in a mortar)
When the firing temperature was 600 ° C., the sample was hard and cracked when cracked. It was hard and difficult to pulverize, and even after grinding, it did not become fine particles.
When the firing temperature was 700 ° C., it was not as hard as firing at 600 ° C., but was somewhat deteriorated by the heat of the cement. Although pulverization was easier compared with baking at 600 ° C., fine particles were not easily obtained even after grinding.
When the firing temperature was 800 ° C., it was completely fragile unlike the 600 ° C. and 700 ° C. fired products. Just by applying a force perpendicularly, it became tattered and powdery and deteriorated considerably. Grinding was easy and could be ground several times, and the ground particles became fine enough.
(粉末X線回折測定)
前記加熱処理したスレートのX線回折パターンは、焼成温度600〜800℃では、100℃違うと大きく変化した。
焼成温度が600℃の場合、スレートの構成物質であるクリソタイルとCaCO3が観察された。
焼成温度が700℃の場合、CaCO3のピーク強度は強いが、そのほかのピークは低く同定が困難であった。
焼成温度が800℃の場合、Ca2SiO4およびCaOのピークが高く、クリソタイルのピークはないが、フォルステライトのピークらしきものが見られた。
(Powder X-ray diffraction measurement)
The X-ray diffraction pattern of the heat-treated slate changed greatly when the baking temperature was 600 to 800 ° C. and was different by 100 ° C.
When the firing temperature was 600 ° C., chrysotile and CaCO 3 which are constituent materials of slate were observed.
When the firing temperature was 700 ° C., the peak intensity of CaCO 3 was strong, but the other peaks were low and difficult to identify.
When the firing temperature was 800 ° C., the peaks of Ca 2 SiO 4 and CaO were high and there was no chrysotile peak, but what appeared to be a forsterite peak was observed.
(走査型電子顕微鏡観察)
焼成温度が600℃の場合、細い繊維の劣化は見られなかった。
焼成温度が700℃の場合、600℃よりも繊維表面に劣化が見られたものの、未分解繊維も観察された。熱による劣化はそれほど大きくない。
焼成温度が800℃の場合、微細繊維はないものの、束状繊維は見られ、繊維の表面は明らかに劣化していた。
(Scanning electron microscope observation)
When the firing temperature was 600 ° C., the thin fibers were not deteriorated.
When the firing temperature was 700 ° C., the fiber surface deteriorated more than 600 ° C., but undegraded fibers were also observed. Degradation due to heat is not so great.
When the firing temperature was 800 ° C., although there were no fine fibers, bundled fibers were seen and the surface of the fibers was clearly deteriorated.
(iv)結論
焼成温度が600℃と700℃の場合には、破砕も困難であり、微細繊維と束状繊維の双方が残存していた。
一方、焼成温度が710〜960℃(ここでは800℃)の場合には、破砕は容易であった。また、走査型電子顕微鏡観察では、束状繊維は見られたが、微細繊維は見られなかった。
(iv) Conclusion When the firing temperatures were 600 ° C and 700 ° C, crushing was difficult, and both fine fibers and bundled fibers remained.
On the other hand, when the firing temperature was 710 to 960 ° C. (here, 800 ° C.), crushing was easy. Moreover, in scanning electron microscope observation, bundle-like fibers were seen, but fine fibers were not seen.
[試験2]アスベスト含有複合材の塩化ナトリウムを含有する予備反応液の含浸・加熱による粉砕および粒状化の検討
(1)予備反応液を含浸させたアスベスト含有複合材の加熱による変化
(i)実験方法
アスベスト含有複合材(スレート板)は、20mass%の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート(横浜スレート(株)提供)を使用した。
予備反応液(分解剤)は、塩化ナトリウム飽和溶液(35gNaCl/100mlH2O)を用いた。この中に板状スレート(長さ32.0mm、幅16.5mm、厚さ5.7mm、質量3.5g)を入れ、2日間水溶液を含浸させた。分解液から取り出したスレート板は、磁性るつぼに移し、所定温度(600℃、700℃、800℃、900℃)で2時間加熱した。加熱にはマッフル炉を使用し、空気中で行い、室温まで放冷した。加熱物は、粉末X線回折測定および、走査型電子顕微鏡観察を行なった。
[Test 2] Examination of pulverization and granulation of pre-reaction liquid containing sodium chloride of asbestos-containing composite material by heating (1) Changes in heating of asbestos-containing composite material impregnated with pre-reaction liquid
(i) Experimental Method Asbestos-containing composite material (slate plate) was a flat plate asbestos slate (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) containing asbestos at a rate of 20 mass%.
A sodium chloride saturated solution (35 g NaCl / 100 ml H 2 O) was used as the preliminary reaction solution (decomposing agent). A plate-like slate (length: 32.0 mm, width: 16.5 mm, thickness: 5.7 mm, mass: 3.5 g) was placed therein, and impregnated with an aqueous solution for 2 days. The slate plate taken out from the decomposition solution was transferred to a magnetic crucible and heated at a predetermined temperature (600 ° C., 700 ° C., 800 ° C., 900 ° C.) for 2 hours. A muffle furnace was used for heating, which was performed in air and allowed to cool to room temperature. The heated product was subjected to powder X-ray diffraction measurement and observation with a scanning electron microscope.
(ii)実験結果
(外観、色)
600℃、700℃、800℃および900℃での加熱物は、変形も変色もなかった。
(機械的強度)
600℃、700℃、800℃および900℃での加熱物は、いずれも非常にもろくなった。
(ii) Experimental results (appearance, color)
The heated product at 600 ° C., 700 ° C., 800 ° C. and 900 ° C. was neither deformed nor discolored.
(Mechanical strength)
The heated products at 600 ° C., 700 ° C., 800 ° C. and 900 ° C. were all very brittle.
(X線回折分析)
加熱温度にかかわらずアスベストの回折線は、認められない。酸化マグネシウムの回折線は、いずれの温度でも認められた。
(X-ray diffraction analysis)
Asbestos diffraction lines are not recognized regardless of the heating temperature. Magnesium oxide diffraction lines were observed at any temperature.
(走査型電子顕微鏡)
600℃、700℃および800℃焼成物:微細なアスベスト繊維が残存していた。特に、800℃の場合には、アスベスト繊維の劣化している様子が見られた。
900℃焼成物:単独のアスベスト繊維は消滅したが、束状物質の残存物が認めれた。
(Scanning electron microscope)
600 degreeC, 700 degreeC, and 800 degreeC baked material: The fine asbestos fiber remained. In particular, in the case of 800 ° C., the appearance of asbestos fibers was observed to be degraded.
900 ° C. fired product: The asbestos fiber alone disappeared, but a bundle-like residue was observed.
(iii)結論
予備反応液を含浸させたアスベスト含有複合材の加熱温度(焼成温度)は、600℃以上で破砕が容易になった。
(iii) Conclusion The asbestos-containing composite material impregnated with the pre-reaction liquid has a heating temperature (firing temperature) of 600 ° C. or higher, which facilitates crushing.
(2)予備反応液の濃度変化による影響
(i)目的
スレート板に含浸する予備反応液中の塩化ナトリウムの濃度を変化させて700℃に加熱し、X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行い、スレートを分解する最適な濃度を検討する。
(2) Effects of changes in the concentration of the pre-reaction solution
(i) Purpose Change the concentration of sodium chloride in the pre-reaction solution impregnated in the slate plate, heat it to 700 ° C, perform X-ray diffraction measurement and observation with a scanning electron microscope, and examine the optimum concentration for decomposing the slate. To do.
(ii)実験方法
予備反応液(分解剤)は、20gNaCl/100mlH2Oおよび35gNaCl/100mlH2O(飽和溶液)の2種類のものを用いた。スレート板(長さ32.0mm、幅16.5mm、厚さ5.7mm、質量3.5g)は、各予備反応液に浸漬し、大気圧よりも約0.095MPa減圧された真空デシケーター内で2時間静置し、予備反応液を含浸させた。乾燥後、700℃で2時間加熱した試料は、酢酸洗浄後に、X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
(ii) Experimental method As the preliminary reaction solution (decomposing agent), two types of 20 g NaCl / 100 ml H 2 O and 35 g NaCl / 100 ml H 2 O (saturated solution) were used. A slate plate (length: 32.0mm, width: 16.5mm, thickness: 5.7mm, mass: 3.5g) is immersed in each pre-reaction solution and allowed to stand for 2 hours in a vacuum desiccator whose pressure is reduced by approximately 0.095MPa from atmospheric pressure. The pre-reaction solution was impregnated. After drying, the sample heated at 700 ° C. for 2 hours was subjected to X-ray diffraction measurement and scanning electron microscope observation after washing with acetic acid.
酢酸処理は、加熱焼成試料を乳鉢にて粉砕した試料(100mg)にpH5に調整した酢酸約60mlを加え洗浄液とした。洗浄は、30秒間超音波洗浄、1分30秒間静置の操作を6回繰り返して行った。洗浄した試料は、孔径0.2μmのメンブランフィルターでろ過し、110℃で乾燥させた。得られた試料は、走査型電子顕微鏡観察を行った。
In the acetic acid treatment, about 60 ml of acetic acid adjusted to pH 5 was added to a sample (100 mg) obtained by pulverizing a heat-fired sample in a mortar to obtain a washing solution. The washing was performed by repeating ultrasonic washing for 30 seconds and standing for 1 minute and 30
(iii)実験結果
2種類の塩濃度の違いによるスレートへの含浸量を比較した。濃度25%(20gNaCl/100mlH2O)の場合には、含浸量は0.24g(7.3%)であり、濃度35%(35gNaCl /100mlH2O)の場合には、含浸量は0.39g(11.4%)であった。
X線回折分析では、いずれの場合でもフォルステライトが認められた。濃度35%の場合の方が回折線強度は低くなっていた。走査電子顕微鏡で観察すると、微細なアスベストは分解したが、太い束状アスベストは依然として認められた。
(iii) Experimental results The amount of impregnation into the slate due to the difference in the two salt concentrations was compared. When the concentration is 25% (20 g NaCl / 100 ml H 2 O), the impregnation amount is 0.24 g (7.3%), and when the concentration is 35% (35 g NaCl / 100 ml H 2 O), the impregnation amount is 0.39 g (11.4%). )Met.
X-ray diffraction analysis showed forsterite in all cases. The diffraction line intensity was lower when the concentration was 35%. When observed with a scanning electron microscope, fine asbestos was decomposed, but thick bundles of asbestos were still observed.
(iv)結論
20gNaCl/100mlH2Oおよび35gNaCl/100mlH2Oのいずれの予備反応液を含浸させたスレートとも、700℃で2時間加熱した場合、破砕は容易になり、微細繊維は分解し、非石綿化が認められるものの、束状繊維が依然として存在していた。
(iv) Conclusion When both slate impregnated with 20 g NaCl / 100 ml H 2 O and 35 g NaCl / 100 ml H 2 O pre-reaction liquid is heated at 700 ° C. for 2 hours, crushing is facilitated, the fine fibers are decomposed, Although asbestos formation was observed, bundled fibers were still present.
(3)アスベスト含有複合材の予備反応液への浸漬時間による影響
(i)目的
塩化ナトリウムは、アスベスト含有複合材(スレート)に含浸させ加熱すると焼成物の強度を低下させる作用がある。この作用は、粉砕工程を容易にすることができるので、塩化ナトリウムを含有する予備反応液の好適な浸漬時間を、粉砕時の感覚、X線回折測定および走査電子顕微鏡観察から検討した。
(3) Influence of immersion time in pre-reaction liquid of asbestos-containing composite material
(i) Purpose Sodium chloride has the effect of reducing the strength of the fired product when impregnated into an asbestos-containing composite material (slate) and heated. Since this action can facilitate the pulverization step, a suitable immersion time of the pre-reaction solution containing sodium chloride was examined from the sensation during pulverization, X-ray diffraction measurement, and scanning electron microscope observation.
(ii)実験方法
試料は、20mass%の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート(横浜スレート(株)提供)であった。
予備反応液は、20%塩化ナトリウム水溶液(20g/100mlH2O)を用いた。予備反応液の中に板状スレートを、所定時間(10分、30分、1時間、3時間、6時間、24時間)浸漬し含浸させた。予備反応液から取り出したスレートは、磁製るつぼに移し、700℃まで1時間で昇温し、その温度で1時間加熱・保持(焼成)した。焼成後の試料は、デシケーター中で室温まで放冷し、粉末X線回折測定および走査電子顕微鏡観察を行った。
(ii) Experimental method The sample was a flat asbestos slate containing asbestos at a rate of 20 mass% (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.).
A 20% aqueous sodium chloride solution (20 g / 100 ml H 2 O) was used as the preliminary reaction solution. Plate slate was immersed in the pre-reaction solution for a predetermined time (10 minutes, 30 minutes, 1 hour, 3 hours, 6 hours, 24 hours) and impregnated. The slate taken out from the preliminary reaction solution was transferred to a magnetic crucible, heated to 700 ° C. over 1 hour, and heated and held (fired) at that temperature for 1 hour. The sample after firing was allowed to cool to room temperature in a desiccator, and powder X-ray diffraction measurement and scanning electron microscope observation were performed.
(iii)実験結果
(外観観察および壊れやすさ)
浸漬時間が10分間だと、スレートの強度がまだ残っているため、粉砕が難しかった。
浸漬時間が30分間〜1時間だと、10分間のときよりも強度が若干下がるものの、粉砕は依然として難しかった。
浸漬時間が3時間だと、さらに強度が低下するものの、粉砕はまだ難しかった。
浸漬時間が6時間以上になると、強度が大幅に低下して脆くなり、粉砕は容易になったが、容易に粉々になるわけではない。
各試料間で色・形に差は無かった。いずれの場合も灰色で変形がなかった。
浸漬時間が6時間以上であるとき、塩化ナトリウムの効果が現れた。
(iii) Experimental results (appearance observation and fragility)
When the immersion time was 10 minutes, the strength of the slate still remained, and pulverization was difficult.
When the immersion time was 30 minutes to 1 hour, the strength was slightly lower than when it was 10 minutes, but pulverization was still difficult.
When the immersion time was 3 hours, the strength was further reduced, but pulverization was still difficult.
When the immersion time was 6 hours or more, the strength was greatly reduced and the material became brittle and pulverization was easy, but it was not easily shattered.
There was no difference in color and shape between each sample. In all cases, gray and no deformation.
When the immersion time was 6 hours or more, the effect of sodium chloride appeared.
(粉末X線回折測定)
いずれの浸漬時間でも、29度付近にCaCO3、32度付近にはNaClのピークがあった。また、MgOピークも認められ、その他のピークはCa5(SiO4)2CO3、Ca2(SiO4)、Ca3Mg(SiO4)2であった。クリソタイルピークは認められなかった。加えて、フォルステライトピークは、他のピークに重なり、同定は不可能であった。
(Powder X-ray diffraction measurement)
In any immersion time, there was a CaCO 3 peak at around 29 degrees, and a NaCl peak at around 32 degrees. MgO peaks were also observed, and the other peaks were Ca 5 (SiO 4 ) 2 CO 3 , Ca 2 (SiO 4 ), and Ca 3 Mg (SiO 4 ) 2 . No chrysotile peak was observed. In addition, the forsterite peak overlapped with other peaks and could not be identified.
(走査型電子顕微鏡観察)
塩化ナトリウムを含有する予備反応液に24時間浸漬した試料では、微細なアスベスト繊維が観察された。また、繊維表面にやや劣化の兆候が見られた。これは、焼成温度が700℃であることに起因している。
(Scanning electron microscope observation)
Fine asbestos fibers were observed in the sample immersed for 24 hours in a pre-reaction solution containing sodium chloride. In addition, some signs of deterioration were observed on the fiber surface. This is due to the firing temperature being 700 ° C.
(iv)結論
アスベスト含有複合材(スレート)の強度低下は、少なくとも塩化ナトリウムを含有する予備反応液に6時間以上浸漬させ、560〜700℃(ここでの実験例では700℃)で1時間焼成することにより達成され、容易に粉砕できる程度まで低下させることができた。
(iv) Conclusion The strength of the asbestos-containing composite material (slate) is reduced by immersing it in a pre-reaction solution containing at least sodium chloride for 6 hours or more and firing at 560 to 700 ° C. (700 ° C. in the experimental example here) for 1 hour. It was achieved by doing so and was able to be reduced to the extent that it can be easily pulverized.
[試験3]アスベスト含有複合材の、塩化ナトリウムおよび塩化カルシウムの双方を含有する主反応液の含浸・加熱による粉砕および粒状化の検討(第3発明)
(i)目的
アスベスト含有複合材(スレート材)を劣化させる塩化ナトリウムと、アスベストの分解反応を促進させる塩化カルシウムの双方を混合した主反応液を用いてアスベスト含有複合材中のアスベストの分解を試みた。
[Test 3] Examination of pulverization and granulation by impregnation and heating of main reaction liquid containing both sodium chloride and calcium chloride of composite material containing asbestos (third invention)
(i) Purpose Attempts to decompose asbestos in an asbestos-containing composite material using a main reaction solution in which both sodium chloride, which degrades the asbestos-containing composite material (slate material), and calcium chloride, which promotes the decomposition reaction of asbestos, are mixed. It was.
(ii)実験方法
主反応液は、塩化カルシウム:塩化ナトリウム=1:1(質量比 各17.5g /100mlH2O)になるように調整した。この中に板状スレートを浸漬し、2日間主反応液を含浸させた。主反応液から取り出したスレートを磁製るつぼに移し、所定温度(600℃、700℃、800℃)まで1時間で昇温、その後2時間焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷した。
加熱後の試料の分析は、粉末X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
(ii) Experimental method The main reaction solution was adjusted to have calcium chloride: sodium chloride = 1: 1 (mass ratio 17.5 g / 100 ml H 2 O each). Plate slate was immersed in this and impregnated with the main reaction liquid for 2 days. The slate taken out from the main reaction solution was transferred to a porcelain crucible, heated to a predetermined temperature (600 ° C., 700 ° C., 800 ° C.) in 1 hour, and then fired for 2 hours. After firing, it was allowed to cool to room temperature in a desiccator.
Analysis of the sample after heating was performed by powder X-ray diffraction measurement and scanning electron microscope observation.
(iii)実験結果
(外観)
焼成後の外観の変化はほとんどなく、表面は白みがかった灰色をしていた。断面も変化は少ないが焼成温度800℃においてわずかに黄色がかった部分があった。変形は全くなかった。
(iii) Experimental results (appearance)
There was almost no change in the appearance after firing, and the surface was whitish gray. There was little change in the cross section, but there was a slightly yellowish portion at a firing temperature of 800 ° C. There was no deformation.
(硬さ)
焼成温度が600℃の場合には、スレートの強度は幾分低下したがまだ硬く、粉砕は難しかった。
焼成温度が700℃の場合には、600℃と比較すると強度はさらに低下したものの、粉砕は依然として難しかった。
焼成温度が800℃の場合には、強度が著しく低下し、脆くなり、粉砕は容易になった。
(Hardness)
When the firing temperature was 600 ° C., the strength of the slate decreased somewhat, but it was still hard and pulverization was difficult.
When the firing temperature was 700 ° C., the strength was further reduced as compared with 600 ° C., but pulverization was still difficult.
When the calcination temperature was 800 ° C., the strength was remarkably lowered and the material became brittle and pulverization was easy.
(電子顕微鏡観察)
焼成温度が600℃および700℃の場合には、細いアスベスト繊維が観察された。
また、焼成温度が800℃の場合には、細いアスベスト繊維も束状繊維もはほぼなくなった。
(Electron microscope observation)
When the firing temperature was 600 ° C. and 700 ° C., fine asbestos fibers were observed.
Further, when the firing temperature was 800 ° C., there were almost no thin asbestos fibers or bundle fibers.
(X線回折)
焼成温度が600℃の場合には、クリソタイルのピーク強度は低いが見られた。
焼成温度が700℃の場合には、クリソタイルピークはなくなり、MgOピークが明確になった。
焼成温度が800℃の場合には、ほとんどのピークがCa2SiO4に属していた。MgOピークもはっきりと現れ、クリソタイルピークは消失していた。
(X-ray diffraction)
When the firing temperature was 600 ° C., the peak intensity of chrysotile was low.
When the firing temperature was 700 ° C., the chrysotile peak disappeared and the MgO peak became clear.
When the firing temperature was 800 ° C., most of the peaks belonged to Ca 2 SiO 4 . The MgO peak also appeared clearly and the chrysotile peak disappeared.
(iv)結論
塩化ナトリウムと塩化カルシウムの双方を含有する主反応液(分解剤)を用いた場合には、710℃以上(ここでの実験例では800℃)で細かいアスベストも束状のアスベストも分解した。
(iv) Conclusion When the main reaction liquid (decomposing agent) containing both sodium chloride and calcium chloride is used, both fine asbestos and bundled asbestos at 710 ° C or higher (800 ° C in the experimental example here) Disassembled.
[試験4]塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸加熱後に粉砕し、その後に塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸し加熱したアスベスト含有複合材中のアスベストの分解・無害化(第2発明)
(i)目的
これまでの検討結果から、アスベスト含有複合材(スレート板)は塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸させ、560〜700℃、好適には600〜700℃で1時間焼成した場合には、容易に粉砕できることがわかった。粉砕しやすさは、スレート板を塩化ナトリウムを含有する予備反応液に浸漬させて加熱した場合の方が、単に710〜960℃で加熱した場合よりも容易であった。また、アスベスト含有複合材(スレート板)を塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸させて加熱しただけでは、束状のアスベスト繊維が未分解であったが、粉砕後に塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸させてから加熱することで、効果的にアスベストの分解が可能であるかを検証する。
[Test 4] Decomposition / detoxification of asbestos in asbestos-containing composite material which was pulverized after impregnation and heating after containing sodium chloride and then impregnated with main reaction solution containing calcium chloride and heated (second invention) )
(i) Purpose From the results of the examination so far, the asbestos-containing composite material (slate plate) is impregnated with a pre-reaction solution containing sodium chloride and calcined at 560 to 700 ° C., preferably 600 to 700 ° C. for 1 hour. Was found to be easily pulverized. Easiness of pulverization was easier when the slate plate was immersed in a pre-reaction solution containing sodium chloride and heated than when heated at 710 to 960 ° C. Also, asbestos-containing composite material (slate plate) was impregnated with a pre-reaction solution containing sodium chloride and heated, but bundled asbestos fibers were undegraded, but the main reaction containing calcium chloride after pulverization It is verified whether asbestos can be effectively decomposed by heating after impregnating the liquid.
具体的には、塩化ナトリウムを含有する予備反応液を含浸・加熱後に粉砕し、次に塩化カルシウムを含有する主反応液を含浸・焼成することで、微細なアスベスト繊維も、束状のアスベスト繊維も容易に分解できるものと考え検討を行った。 Specifically, the pre-reaction solution containing sodium chloride is impregnated and pulverized after heating, and then the main reaction solution containing calcium chloride is impregnated and fired, so that fine asbestos fibers can also be bundled asbestos fibers. Were also considered to be easily disassembled.
スレート板は、強固に製造したものであるから、これを分解するには、機械的な破砕処理が必要であった。粉砕は、塩化ナトリウムを含有する予備反応液で含浸処理後に加熱することで、そのことは容易になった。破砕・粉砕方法は、通常の乳鉢、ボールミル、ローラーミル、その他の粉砕方法があり、その時の状況によって、最適な方法を適用する。 Since the slate plate is produced firmly, mechanical crushing treatment was necessary to decompose it. Grinding was facilitated by heating after impregnation with a pre-reaction solution containing sodium chloride. The crushing and crushing method includes a normal mortar, ball mill, roller mill, and other crushing methods, and an optimum method is applied depending on the situation at that time.
(ii)実験方法
試料は、20mass%の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート(横浜スレート(株)提供)を使用した。
予備反応液として、塩化ナトリウム水溶液(20gNaCl/100mlH2O)を用いた。この中に板状スレートを浸漬し、1日間予備反応液を含浸させた。予備反応液から取り出したスレート板を磁製るつぼに移し、所定温度(700℃)まで1時間で昇温し、その後1時間焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷し乳鉢を用いて粉砕した。
主反応液として、塩化カルシウム飽和水溶液(60g/100mlH2O)を用いた。主反応液である塩化カルシウム飽和水溶液(60g/100mlH2O)の使用量は、実験に用いた試料(スレート粉砕物)と同重量であった。主反応液は粉砕した試料と十分に混合し、主反応液を試料内部にまでしみ込ませた。浸漬時間は、試料の容積や形状によって異なるが、10分〜24時間以上、好ましくは 30分〜3時間である。その際に、加熱したり、減圧にすることは効果的である。主反応液をしみ込ませた試料は、105℃の乾燥器中で、一晩乾燥させた。乾燥後の試料は、磁性るつぼに移し、所定温度(600℃、700℃、750℃、800℃)まで1時間で昇温、その後2時間焼成した。これらの試料は、粉末X線回折測定および走査型電子顕微鏡観察を行った。
得られた焼成試料は、潮解性を持つため、的確な顕微鏡観察のできない可能性があり、酢酸で洗浄を行い、残存物について観察した。
(ii) Experimental method As a sample, a flat plate asbestos slate (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) containing asbestos at a rate of 20 mass% was used.
A sodium chloride aqueous solution (20 g NaCl / 100 ml H 2 O) was used as a preliminary reaction solution. Plate slate was immersed in this and impregnated with the pre-reaction solution for 1 day. The slate plate taken out from the preliminary reaction liquid was transferred to a magnetic crucible, heated to a predetermined temperature (700 ° C.) in 1 hour, and then fired for 1 hour. After firing, the mixture was allowed to cool to room temperature in a desiccator and pulverized using a mortar.
As the main reaction solution, a saturated aqueous solution of calcium chloride (60 g / 100 ml H 2 O) was used. The amount of saturated calcium chloride aqueous solution (60 g / 100 ml H 2 O) used as the main reaction solution was the same weight as the sample (slate pulverized product) used in the experiment. The main reaction solution was thoroughly mixed with the crushed sample, and the main reaction solution was soaked into the sample. The immersion time varies depending on the volume and shape of the sample, but is 10 minutes to 24 hours or more, preferably 30 minutes to 3 hours. At that time, it is effective to heat or reduce the pressure. The sample soaked with the main reaction solution was dried overnight in a dryer at 105 ° C. The dried sample was transferred to a magnetic crucible, heated to a predetermined temperature (600 ° C., 700 ° C., 750 ° C., 800 ° C.) in 1 hour, and then fired for 2 hours. These samples were subjected to powder X-ray diffraction measurement and scanning electron microscope observation.
Since the obtained fired sample had deliquescence, there was a possibility that accurate microscopic observation was not possible, and it was washed with acetic acid and the residue was observed.
(iii)実験および観察結果
(外観)
主反応液含浸後の加熱(焼成)温度の異なる試料の外観は以下のとおりであった。
焼成温度が600℃の場合には、白みの強い灰色を呈し、るつぼと接する底部は緑色がかっており、吸湿性があった。
焼成温度が700℃の場合には、上面は紫がかった茶色を呈し、るつぼと接する底面は緑色がかっており、吸湿性があった。
焼成温度が750℃と800℃の場合には、上面は黒味がかった濃い赤茶色を呈し、るつぼに接していた底面は緑色がかっており、潮解性は、きわめて大であった。
なお、ここでいう潮解性とは、具体的には、塩化カルシウムが未分解のまま残っていると、空気中の水分を吸収してベトベトになる性質を意味し、潮解性が大きいと、分析も顕微鏡観察もできないので、水で洗浄するか、酢酸で洗浄し、残存している塩化カルシウムを除去してから分析等を行う必要がある。
(iii) Experiment and observation results
(appearance)
The appearances of the samples with different heating (firing) temperatures after impregnation with the main reaction solution were as follows.
When the calcination temperature was 600 ° C., it had a strong white gray color, and the bottom part in contact with the crucible was greenish and was hygroscopic.
When the firing temperature was 700 ° C., the upper surface had a purplish brown color, the bottom surface in contact with the crucible was greenish, and was hygroscopic.
When the calcination temperatures were 750 ° C. and 800 ° C., the upper surface exhibited a dark reddish brownish brown color, the bottom surface in contact with the crucible was greenish, and deliquescence was extremely high.
The deliquescence here means specifically the property that calcium chloride remains undegraded and absorbs moisture in the air and becomes sticky. Therefore, it is necessary to perform analysis or the like after washing with water or acetic acid to remove the remaining calcium chloride.
(X線回折)
主反応液含浸後の焼成温度が600℃の場合、焼成物の主なピークはCa3Cl2SiO4であった。この焼成物は、スレート板を単に加熱した焼成物や、NaClを含有する予備反応液を含浸・加熱のみ行った焼成物からは同定されない。よって、粉砕後添加したCaCl2との反応が進行して生成したものと考えられる。その他、ピーク強度の高い順にNaCl、CaClOH、MgO、Ca2SiO4などが同定された。主反応液含浸後の焼成温度が700℃、750℃および800℃の場合には、焼成物のX線回折(XRD)パターンの強度は低く非晶質であった。
(X-ray diffraction)
When the firing temperature after impregnation with the main reaction solution was 600 ° C., the main peak of the fired product was Ca 3 Cl 2 SiO 4 . This calcined product is not identified from a calcined product obtained by simply heating a slate plate or a calcined product obtained by only impregnating and heating a pre-reaction solution containing NaCl. Therefore, it is considered that the reaction with CaCl 2 added after pulverization progressed and formed. In addition, NaCl, CaClOH, MgO, Ca 2 SiO 4 and the like were identified in descending order of peak intensity. When the firing temperature after impregnation with the main reaction solution was 700 ° C., 750 ° C., and 800 ° C., the strength of the X-ray diffraction (XRD) pattern of the fired product was low and amorphous.
(酢酸洗浄試験)
酢酸洗浄における試料の残存率は、600℃、700℃、750℃および800℃では、いずれも9%であった。実験に使用したスレート中にはアスベストが約20mass%含まれていることから、アスベストは分解し、酢酸に溶解する物質に変化したことを示している。
(Acetic acid washing test)
The residual rate of the sample in acetic acid cleaning was 9% at 600 ° C., 700 ° C., 750 ° C., and 800 ° C., respectively. Since about 20 mass% of asbestos is contained in the slate used in the experiment, it indicates that the asbestos was decomposed and changed into a substance dissolved in acetic acid.
(走査電子顕微鏡観察)
主反応液含浸後の焼成温度が600℃の場合、太い繊維の残骸はあるが少ない。
主反応液含浸後の焼成温度が700℃の場合、800℃焼成物と比較して繊維の絶対数は多いが、全体を観察するとかなり少ない。
主反応液含浸後の焼成温度が750℃および800℃の場合、殆ど繊維は見当たらない。洗浄後残存物は粉状物質であった。
(Scanning electron microscope observation)
When the firing temperature after impregnation with the main reaction solution is 600 ° C., there are few thick fiber remnants.
When the firing temperature after impregnation of the main reaction liquid is 700 ° C., the absolute number of fibers is larger than that of the 800 ° C. fired product, but it is considerably less when observed as a whole.
When the firing temperature after impregnation with the main reaction solution is 750 ° C. and 800 ° C., almost no fibers are found. The residue after washing was a powdery substance.
(iv)結論
アスベスト含有複合材(スレート材)中のアスベスト繊維は、塩化ナトリウムを含有する予備反応液に浸漬し、加熱(焼成)しただけでは束状アスベスト繊維は分解(崩壊)しなかった。そこで粉砕操作を加え、その後、塩化カルシウムを含有する主反応液に浸漬し、710℃以上(ここでの実験例では750℃と800℃)に加熱(焼成)することで、微細なアスベストも束状のアスベスト繊維もすべて分解した。
(iv) Conclusion Asbestos fibers in the asbestos-containing composite material (slate material) were immersed in a pre-reaction solution containing sodium chloride and heated (fired), and the bundled asbestos fibers were not decomposed (disintegrated). Therefore, the fine asbestos is bundled by adding a pulverization operation and then immersing in a main reaction solution containing calcium chloride and heating (baking) to 710 ° C. or higher (750 ° C. and 800 ° C. in the experimental example here). All the asbestos fibers were also broken down.
[試験5]第1〜第3発明(実施例1〜3)の方法と特許文献4(比較例)記載の方法の対比検討
(I)第1発明の方法による実証実験(実施例1)
実施例1は、試料として20mass%の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板(横浜スレート(株)提供)を使用した。スレート板は、磁性るつぼに移し、800℃まで1時間で昇温、その温度に1時間保持し焼成し、デシケーター中で室温まで放冷した。その後、25体積%の塩化カルシウム水溶液に浸漬して含浸させた後、ルツボに入れ、110℃の乾燥器中で乾燥させた。その後、ルツボをマッフル炉に入れ、室温から800℃まで2.5時間で昇温した後、この温度で2時間焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
(II)第2発明の方法による実証実験(実施例2)
実施例2は、試料として20mass%の割合でアスベストを含んだ平板アスベストスレート(横浜スレート(株)提供)を使用した。予備反応液として、塩化ナトリウム水溶液(20gNaCl/100mlH2O)を用いた。この中に板状スレートを浸漬し、1日間予備反応液を含浸させた。予備反応液から取り出したスレート板を磁製るつぼに移し、所定温度(700℃)まで1時間で昇温し、その後1時間焼成した。焼成後はデシケーター中で室温まで放冷し乳鉢を用いて粉砕した。主反応液として、塩化カルシウム飽和水溶液(60g/100mlH2O)を用いた。主反応液である塩化カルシウム飽和水溶液(60g/100mlH2O)の使用量は、実験に用いた試料(スレート粉砕物)と同重量であった。主反応液は粉砕した試料と十分に混合し、主反応液を試料内部にまでしみ込ませた。浸漬時間は、試料の容積や形状によって異なるが、10分〜24時間以上、好ましくは 30分〜3時間である。その際に、加熱したり、減圧にすることは効果的である。主反応液をしみ込ませた試料は、105℃の乾燥器中で、一晩乾燥させた。乾燥後の試料は、磁性るつぼに移し、800℃まで1時間で昇温、その後2時間焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
(III)第3発明の方法による実証実験(実施例3)
実施例3は、試料として20mass%の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板(横浜スレート(株)提供)を使用した。主反応液は、塩化カルシウム:塩化ナトリウム=1:1(質量比 各17.5g/100mlH2O)になるように調整した。この中に板状スレートを浸漬し、2日間主反応液を含浸させた。主反応液から取り出したスレートを磁製るつぼに移し、所定温度800℃まで1時間で昇温、その後2時間焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
(IV)特許文献4記載の方法による実証実験(比較例)
比較例は、試料として20mass%の割合でアスベストを含む平板アスベストスレート板(横浜スレート(株)提供)を使用した。スレート板は、磁性るつぼに移し、塩化カルシウム溶液に2日間浸漬した。浸漬後、空気中で乾燥し800℃まで1時間で昇温、その温度に1時間保持し焼成し、デシケーター中で室温まで放冷することにより焼成物を得た。
(性能評価)
上記各焼成物について、物性を評価した結果は以下の通りである。
1.粉末X線回折法による解析結果
実施例1〜3で得られた焼成物は、いずれも酸化マグネシウム(MgO)の回折線が確認できた。なお、酸化マグネシウムの存在は、アスベストの構成元素であるSiとMgの化学結合が切断したことを示しており、アスベストが分解されたことを意味する。一方、比較例では、アスベストの成分が熱分解したフォルステライトの回折線が確認され、酸化マグネシウム(MgO)の回折線は確認できなかった。
2.走査電子顕微鏡(SEM)による観察
実施例1は、アスベストが粒状になっており、当初のアスベストがもつ繊維状の形態は観察されなかった。実施例2は、殆ど繊維は見当たらず、洗浄後の残存物を観察したところ、粉状物質で微細なアスベストも束状のアスベスト繊維もすべて分解していた。実施例3は、細いアスベスト繊維も束状繊維も分解していた。一方、比較例で処理した焼成物は、処理前よりも硬くなって破砕しにくくなったため、ハンマーで破砕し、内部から試料を取りだしたものを走査電子顕微鏡で観察したが、束状のアスベスト繊維の分解している様子は認められなかった。
(V)結論
上述した試験5の結果から、第1〜第3発明は、特許文献1記載の発明に比べて、スレート材のようなアスベスト含有高強度複合材中のアスベストを処理する能力が優れていた。
[Test 5] Comparison between the method of the first to third inventions (Examples 1 to 3) and the method described in Patent Document 4 (Comparative Example) (I) Demonstration experiment by the method of the first invention (Example 1)
In Example 1, a flat asbestos slate plate (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) containing asbestos at a rate of 20 mass% was used as a sample. The slate plate was transferred to a magnetic crucible, heated to 800 ° C. over 1 hour, held at that temperature for 1 hour, fired, and allowed to cool to room temperature in a desiccator. Then, after being immersed in a 25% by volume calcium chloride aqueous solution and impregnating, it was put in a crucible and dried in a drier at 110 ° C. Thereafter, the crucible was placed in a muffle furnace, heated from room temperature to 800 ° C. in 2.5 hours, fired at this temperature for 2 hours, and allowed to cool to room temperature in a desiccator to obtain a fired product.
(II) Demonstration experiment by the method of the second invention (Example 2)
Example 2 used a plate asbestos slate (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) containing asbestos at a rate of 20 mass% as a sample. A sodium chloride aqueous solution (20 g NaCl / 100 ml H 2 O) was used as a preliminary reaction solution. Plate slate was immersed in this and impregnated with the pre-reaction solution for 1 day. The slate plate taken out from the preliminary reaction liquid was transferred to a magnetic crucible, heated to a predetermined temperature (700 ° C.) in 1 hour, and then fired for 1 hour. After firing, the mixture was allowed to cool to room temperature in a desiccator and pulverized using a mortar. As the main reaction solution, a saturated aqueous solution of calcium chloride (60 g / 100 ml H 2 O) was used. The amount of saturated aqueous solution of calcium chloride (60 g / 100 ml H 2 O) used as the main reaction solution was the same weight as the sample (slate pulverized product) used in the experiment. The main reaction solution was thoroughly mixed with the crushed sample, and the main reaction solution was soaked into the sample. The immersion time varies depending on the volume and shape of the sample, but is 10 minutes to 24 hours or more, preferably 30 minutes to 3 hours. At that time, it is effective to heat or reduce the pressure. The sample soaked with the main reaction solution was dried overnight in a dryer at 105 ° C. The dried sample was transferred to a magnetic crucible, heated to 800 ° C. over 1 hour, then fired for 2 hours, and allowed to cool to room temperature in a desiccator to obtain a fired product.
(III) Demonstration experiment by the method of the third invention (Example 3)
In Example 3, a flat asbestos slate plate (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) containing asbestos at a rate of 20 mass% was used as a sample. The main reaction solution was adjusted to have calcium chloride: sodium chloride = 1: 1 (mass ratio 17.5 g / 100 ml H 2 O each). Plate slate was immersed in this and impregnated with the main reaction liquid for 2 days. The slate taken out from the main reaction solution was transferred to a porcelain crucible, heated to a predetermined temperature of 800 ° C. over 1 hour, then fired for 2 hours, and allowed to cool to room temperature in a desiccator to obtain a fired product.
(IV) Demonstration experiment by the method described in Patent Document 4 (comparative example)
In the comparative example, a flat asbestos slate plate (provided by Yokohama Slate Co., Ltd.) containing asbestos at a rate of 20 mass% was used as a sample. The slate plate was transferred to a magnetic crucible and immersed in a calcium chloride solution for 2 days. After soaking, it was dried in air, heated to 800 ° C. over 1 hour, held at that temperature for 1 hour, fired, and allowed to cool to room temperature in a desiccator to obtain a fired product.
(Performance evaluation)
The results of evaluating the physical properties of each fired product are as follows.
1. Analysis Results by Powder X-ray Diffraction Method All the fired products obtained in Examples 1 to 3 were confirmed to have magnesium oxide (MgO) diffraction lines. The presence of magnesium oxide indicates that the chemical bond between Si and Mg, which are constituent elements of asbestos, has been broken, which means that asbestos has been decomposed. On the other hand, in the comparative example, the diffraction line of forsterite in which the asbestos component was thermally decomposed was confirmed, and the diffraction line of magnesium oxide (MgO) could not be confirmed.
2. Observation Example 1 by Scanning Electron Microscope (SEM) Asbestos was granular, and the fibrous form of the original asbestos was not observed. In Example 2, almost no fiber was found, and the residue after washing was observed. As a result, all fine asbestos and bundled asbestos fibers were decomposed by the powdery substance. In Example 3, both fine asbestos fibers and bundled fibers were decomposed. On the other hand, the fired product treated in the comparative example was harder and harder to crush than before the treatment. Therefore, it was crushed with a hammer and the sample taken from the inside was observed with a scanning electron microscope. The state of disassembling was not observed.
(V) Conclusion From the results of Test 5 described above, the first to third inventions are superior to the invention described in Patent Document 1 in the ability to treat asbestos in an asbestos-containing high-strength composite material such as a slate material. It was.
なお、上記実施形態の例では、いずれも複合材Cがスレート材である場合を例として述べてきたが、水道管についても同様の試験を行い、スレート材の場合と同様の結果が得られることは別の実験によって確認してある。 In the example of the above embodiment, the case where the composite material C is a slate material has been described as an example. However, the same test is performed on the water pipe, and the same result as in the case of the slate material is obtained. Has been confirmed by another experiment.
また、アスベストとカルシウムとの反応温度を低下させることや、融解塩を形成し反応の均一性を高める点から、前記主反応液は、塩化カルシウムに低温で溶融塩を形成する補助添加化合物をさらに含有することが好ましい。利用可能な溶融塩の系としては、例えば、以下の系が考えられる。 In addition, from the viewpoint of reducing the reaction temperature between asbestos and calcium and increasing the uniformity of the reaction by forming a molten salt, the main reaction solution further includes an auxiliary additive compound that forms a molten salt at low temperature in calcium chloride. It is preferable to contain. Examples of the molten salt system that can be used include the following systems.
500℃付近で融ける系−KCl-NaCl-CaCl2、KCl-CaCl2-MgCl2、NaCl-CaCl2
600℃付近から融ける系−BaCl2-CaCl2、NaCl-CaCl2-NaF-CaF2
650℃付近から融ける系−CaCl2-CaF2
Systems that melt at around 500 ° C-KCl-NaCl-CaCl 2 , KCl-CaCl 2 -MgCl 2 , NaCl-CaCl 2
Systems that melt from around 600 ° C -BaCl 2 -CaCl 2 , NaCl-CaCl 2 -NaF-CaF 2
Melts from the vicinity of 650 ℃ system -CaCl 2 -CaF 2
なお、フッ素化合物は、オゾン層破壊物質であるフロンを含有するため、原料として用いるのは、生成物の処理に問題があり、また、Ba化合物は高価であり、MgCl2は蒸気圧が1mmHgとなるのが778℃であり、NaClは865℃、KClは821℃で、いずれも反応温度付近で塩の蒸気圧が高いので、これらの化合物は、必要に応じて適宜含有する溶融塩を用いればよい。 In addition, since the fluorine compound contains chlorofluorocarbon, which is an ozone depleting substance, it has a problem in processing the product, and the Ba compound is expensive. MgCl 2 has a vapor pressure of 1 mmHg. It is 778 ° C, NaCl is 865 ° C, KCl is 821 ° C, and since the vapor pressure of the salt is high near the reaction temperature, these compounds can be used by using a molten salt appropriately contained as necessary. Good.
アスベストを融解させる溶融塩として、上記の系以外でも適用することは可能である。それら以外にも塩類の微量添加による系の変更もある。
また、AlCl3やFeCl3などのように蒸気圧が高い塩類を含有する場合であっても、アスベストの分解反応は600〜800℃で生じるものと思われる。
As a molten salt for melting asbestos, it is possible to apply other than the above system. There are other system changes due to the addition of trace amounts of salts.
Further, even when containing a salt having a high vapor pressure such as AlCl 3 or FeCl 3 , it is considered that the decomposition reaction of asbestos occurs at 600 to 800 ° C.
なお、上記実施例および比較例では、いずれもアスベストとして、クリソタイル型アスベストを用いた場合の例で示したが、本発明の方法が、クロシドライト、アモサイト、アンソフィライト、トレモライト、アクチノライト等の他のアスベストに対しても適用できることは言うまでもない。 In the above-mentioned examples and comparative examples, both are shown as examples in which chrysotile type asbestos is used as asbestos, but the method of the present invention can be applied to other methods such as crocidolite, amosite, anthophyllite, tremolite, actinolite, Needless to say, it can also be applied to asbestos.
上述したところは、この発明の実施形態の例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。 What has been described above is merely an example of an embodiment of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the claims.
本発明によれば、繊維状アスベストとセメントを含有するアスベスト含有複合材、特に廃棄されるスレート材や水道管のようなアスベスト含有高強度複合材を、繊維状アスベストを飛散させることなく、繊維状アスベストを有効に非繊維化することができる、アスベスト含有複合材のアスベスト処理方法の提供が可能になった。 According to the present invention, an asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement, in particular, an asbestos-containing high-strength composite material such as a slate material or a water pipe to be discarded, without scattering the fibrous asbestos. It has become possible to provide an asbestos treatment method for an asbestos-containing composite material that can effectively make asbestos non-fibrous.
1A、1B、1C アスベスト処理装置
2 主含浸手段(または主含浸装置)
3 主加熱手段(または主加熱装置)
4 第1反応槽
5 塩化ナトリウム水溶液用タンク
6 水用タンク
7 塩化ナトリウムと塩化カルシウムの混合水溶液用タンク
8 塩化カルシウム水溶液用タンク
9 バルブ
10、16 熱処理炉
11 スクリュー
12、17 ベルトコンベヤ
13a 熱処理炉の装入口
13b 熱処理炉の排出口
14 脆化手段
14a 予備加熱手段
14b 予備含浸手段
15 破砕手段(または破砕装置)
18 回転軸
19 回転刃
20 破砕部
21 ノズル
22 第2反応槽
23、25 急速冷却装置
24、26 フィルタ
28 回収容器
1A, 1B, 1C
3 Main heating means (or main heating device)
4 First reaction tank 5 Sodium chloride
10, 16 Heat treatment furnace
11 Screw
12, 17 Belt conveyor
13a Heat treatment furnace inlet
13b Heat treatment furnace outlet
14 Brittle means
14a Preheating means
14b Pre-impregnation means
15 Crushing means (or crushing device)
18 axis of rotation
19 Rotating blade
20 Crushing section
21 nozzles
22 Second reactor
23, 25 Rapid cooling system
24, 26 filters
28 Collection container
Claims (9)
該主含浸手段によって主反応液を含浸させた前記複合材を、710〜960℃の温度で加熱することにより、前記複合材中のアスベスト化合物のMgとSiの化学結合を切断し、繊維状アスベストを粒状または粉状に分解する主加熱手段とを具えることを特徴とするアスベスト含有複合材のアスベスト処理装置。 Main impregnation means for immersing an asbestos-containing composite material containing fibrous asbestos and cement in a main reaction solution containing calcium chloride or both calcium chloride and sodium chloride, and impregnating the main reaction solution into the composite material; ,
By heating the composite material impregnated with the main reaction liquid by the main impregnation means at a temperature of 710 to 960 ° C., the chemical bond between Mg and Si of the asbestos compound in the composite material is cut, and fibrous asbestos An asbestos treatment apparatus for an asbestos-containing composite material, comprising: a main heating means for decomposing the powder into a granular or powder form.
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|---|---|---|---|---|
| JP2004137139A (en) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | A & A Material Corp | Non-asbestos processing method of asbestos slate |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004137139A (en) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | A & A Material Corp | Non-asbestos processing method of asbestos slate |
| JP3747246B1 (en) * | 2005-08-31 | 2006-02-22 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | Asbestos detoxification method for composite materials containing asbestos |
| JP2008049213A (en) * | 2006-04-04 | 2008-03-06 | Masamitsu Yoshida | Continuous detoxification treatment system of fibrous asbestos containing agglomerated material and its method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011200832A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Nishimatsu Constr Co Ltd | Heat treatment system for asbestos-containing building material |
| KR101391142B1 (en) * | 2012-06-04 | 2014-05-02 | 송혜영 | Method of Asbestos Detoxification |
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