JPH0428648B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、アスベスト廃棄物をガラス化する方
法に関するものである。 （従来の技術） アスベストは珪酸塩複合体の範囲に包含され
る。これは非常に耐火性の高い材料であり、高温
における絶縁体として広く使用されている。アス
ベストは容易にガラス化できる材料とはみなされ
ておらず、事実、誤つてガラス炉の中に装入され
たアスベストが、完成したガラスの中で固形含有
物となつてしまうことが知られている。しかし、
アスベストは毒性のある材料であるため、廃棄ア
スベストを不活性な物質に変える何等かの手段が
要求される。 ガラス製造における中でもアスベストの使用
は、米国特許明細書第1394973号の再発行特許第
15727号のCrossleyによつて提案されている。彼
は、雲母又はアスベストの物理的性質及び化学的
性質が維持されるよう、ガラス原料及び雲母又は
アスベストを、ガラス溶解点より高く、かつアス
ベスト分解温度よりも低い温度で加熱することを
堤義し、650〜900℃の温度を採用した。しかし、
アスベストが破壊されず、ガラスマトリツクスの
部分とならない限り、その毒性は残ることから、
Crossleyの方法によりアスベストから得たガラス
は、廃棄チツプとして安全に排出されるとはみな
されない。アスベストのガラス化は、仏特許明細
書第2398704号のSanttによつても教示されている
が、彼は、アスベストは600℃以上の温度で破壊
されると誤解し、かつガラス又はフリツト
（frit）の形成を、鉄を含む複雑な混合物に頼つ
ている。 （発明の概要） 本発明は、アスベストが大気中に放出される危
険性が最も少ない遮蔽された工程システムの中
で、アスベストを無毒なガラスに変えることがで
きるという知見に基づいてなされたものである。 本発明は、電気ガラス溶解炉の中で、溶融した
ガラス体をアスベストの分解温度より高い温度に
保つこと；アスベストを炉に供給すること；溶融
ガラスを少なくとも1000℃の温度で炉から取り出
すこと；を特徴とする、廃棄アスベストをガラス
に変える方法を提供するものである。 上述の方法は、連続作業ができるという長所を
有する。その上、ガラス生成物の体積が廃棄アス
ベストの体積よりも格段に小さいので、処理の問
題を非常に楽にしている。 本発明により加工し得るアスベストは、例えば
屋根ふき材料や建築材料として使用されるアスベ
スト−セメントのようなアスベストを含有する材
料のほか、主な種類としてクリソタイル、アモナ
イト、及びクロシドライトを含む。 通常の状況においては、大量のアスベストがガ
ラス溶解炉に装入されると、ほんの少量だけがガ
ラスの中に溶解する。その結果、変化しないもし
くは部分的に変化したアスベスト残留物を含むガ
ラス状マトリツクスとなる。その後、ガラスが冷
却して割れると、アスベスト面が露出し、付随的
にアスベストの塵化の化険性が生じる。 （本発明の好適な特徴） 実験室規模における溶解試験では、アスベスト
を、コレツト（廃棄ガラス）及び溶解促進剤とし
て重量比で10％程度のNaOH水溶液と組合せる
ことにより、アスベストは完全に溶解し、よく精
製された均質なガラスを生成することが判明し
た。試験では、溶解してガラスになるまでの時間
は、1250℃で１時間以内であつた。0.5ton／日の
能力をもつ炉を用いたパイロツトプラントの溶解
試験において、より少量のカセイソーダ、例えば
0.5〜５重量％、望ましくは0.5〜２重量％、が溶
解を適当に促進し、溶解温度を下げ、そして電力
消費量を減らすことが見い出された。 溶解促進剤は、アルカリ金属化合物、アルカリ
土類金属化合物、ボロン化合物、弗化物又は塩化
物、あるいは溶鉱炉スラブの如きスラグでよい。
多分、水酸化カルシウムの如きアルカリ土類金属
水酸化物の懸濁液として、水酸化カリウムは効果
的な溶解促進剤であると信じられている。炭酸塩
を使うこともできるが、ガスの放出量が増大し、
このため空気濾過システムが厄介になるので好ま
しくない。そして同一の理由により、頂部燃焼ガ
ス炉の如き他種のガラス溶解炉の代りに、電気炉
中での溶解が用いられる。 アスベストとの混合物にコレツトを使用するこ
とは、アスベストを有効に溶解し分解すること
と、低い溶解温度ですむという理由から好まし
い。しかし、炉の作業温度が幾分高い場合は、ア
スベストを、ソーダ灰、砂、石灰岩のようなガラ
ス製造材料と混合することができる。供給する材
料の重量比80％まではアスベストでよく、残部は
コレツトと溶解促進剤である。もし弗化物イオン
源が必要ならば、アスベストにとつて一層積極的
な溶解媒体を提供し、溶解粘性を減じ、それによ
つて良好な大量移送性能を発揮させるために、ナ
トリウム、カリウム、カルシウム等の弗化物を混
合物に混入すればよい。 取扱いの便宜上、かつ環境に対する影響を最小
にするため、アスベストを一旦炉へ搬送した後
は、遮蔽された環境に保たなければならない。こ
のため、アスベストとコレツト又はガラス製造材
料は、遮蔽された混合及び搬送手段により炉へ搬
送されることが望ましい。それゆえ、アスベスト
ホツパからのアスベストは、コレツト又はガラス
製造材料とともに、他の溶解促進剤を加え、直接
スクリユーコンベアに供給され、スクリユーコン
ベアが、直接炉へ導く。 炉及び供給システムは、アスベストが周囲に発
散するのを最小に抑えるため、減圧下で運転する
のが望ましい。この観点から、本発明は、冷い空
気の流入を最小に止めるよう若干高い気圧で炉を
運転する通常のガラス製造例とは異なつている。 更に、前述のアスベストガラス化工程を遂行す
るプラントは、ポータブル型にも構成できる。こ
れにより、処分すべきアスベストが存在する工場
や発電所のような現場へプラントを輸送すること
ができ、又、一般公衆に対する危険性を包含する
ことが避けられない作業である、アスベストの現
場からの輸送を行うことなく、処理作業を遂行す
ることがきる。輸送可能な炉としては、１日当り
10トンまでの容量をもつものが適当である。 炉が電気燃焼のタイプである場合、多くの現場
は、炉を運転するに充分な３相の電力を持つてい
るので問題はない。 （実施態様の詳細な説明） 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。 アスベストを受け取ると、必要に応じ、急速な
溶解を可能とするため充分小さいサイズに粉砕
し、次に、アスベストの微片が大気中に漏出しな
いよう減圧され全体的に遮蔽された貯蔵ホツパ１
に保管する。ホツパ１からの廃棄アスベストは、
スクリユーコンベア兼ミキサ２に沿つて流出し、
３において水性カセイソーダが導入され、アスベ
ストと密に混合される。アスベストをカセイソー
ダで完全に被覆する利点は、次の２点にある。ま
ず第一に、アスベストを濡らすことによつて、そ
の後の塵を放散する可能性を取り除くこと、そし
て第二に、アスベストをガラスの中に急速にまぜ
合わす重要な助けになることである。コレツト
（廃棄ガラス）は４において加えられ、アスベス
ト／カセイソーダ混合物と混合される。次いで、
材料は電気炉５に導入され、その中で溶解ガラス
本体は、アスベストの分解温度（900℃）より高
く、好ましくは溶解ガラスのトツプにおける約
1250℃の温度に応じ1350〜1380℃に保たれる。材
料と一緒に入つてきた空気、及びカセイソーダ溶
液から放出された水は、炉から排出される。必要
に応じ、水は凝縮器６により凝結され、フイルタ
８で濾過され、捨てられる。しかし、炉５を出る
ガスの露点が充分高い場合、水は凝結せず、凝縮
器６を省略することができよう。少量の空気は、
減圧を維持するフアン１０により、有効なフイル
タ７を通つて大気中に排出される。炭酸ナトリウ
ムに対してカセイソーダの使用は、溶解時に放出
するガスの容量が小さく、このため濾過システム
が比較的に安くできる点で有利である。標準的な
ガラス製造においては大量のガスが放出され、化
石燃料が使用されると、更に大量の燃焼生成物が
放出される。製造されたガラス９は、急冷され、
安全な無毒廃棄物として処分されるか、又はフア
イバーインシユレーシヨン、バロテイニ
（ballotini）、ブロツク、ボトル、ガラス質エナメ
ル、セラミツクタイル等の多様なガラス製品をつ
くるための加工供給ストツクを形成することがで
きる。本発明により電気炉を使用すれば、もし炉
ののど部分１１におけるガラス温度が1000℃以下
になつてもガラスは粘性を持つようになるため流
れず、一方、アスベストは900℃を超える温度で
熱せられることにより破壊されるので、本質的に
安全である。結局、アスベストは未処理のまま炉
を出ることはない。 炉５から出たガラスは、電気的な頂部を加熱さ
れている放出容器１２に流れ、その底部から均質
な溶解ガラス生成物の流れ１３が放出されてウオ
ータークエンチタンク１４に入り、結果として生
じたコレツトが、そこからベルトコンベア１５に
よつて、処理箱１６へ搬送される。水による急冷
は、可能な限りもつとも広い範囲の生成物の流れ
が、均質なガラスとして維持されるという利点を
有する。これの代りに、生成物の流れを噴水手段
により急冷し、かつコンベア又は他の適当な処理
装置へ推し進めることもできる。 カセイソーダ及び電気炉を使用するということ
は、ごく少量の流入空気以外に放出される唯一の
ガス水蒸気であり、それは正常な場合凝結水にな
らないことを意味している。しかしながら、もし
水が凝結しても、容易かつ安全に濾過することが
できる。従つて、この方法は、環境的視点から見
て、処分が容易な生成物を得ることができると言
える。 本発明は、更に以下の実施例を引用して説明さ
れるであろう。実施例１は、実験室バツチ溶解試
験を述べたものであり、実施例２は、本発明の１
例である。 実施例 １ 純粋な白アスベストと認められたアスベスト繊
維を、10〜120mmの長さに切断し、直径約１〜２
mmの個々のストランドに分離した。白色のフリン
トガラスコレツトは、５mm以下の粒子サイズに粉
砕された。実験室等級のカセイソーダが、一方は
40ｇ／100mlを含む水溶液に調合された。溶解さ
れるバツチは、以下のように調合された。アスベ
ストは目方を量り白金合金のるつぼに入れられ、
適量の１又は各カセイソーダ溶液が、できる限り
平均にアスベストの上へピペツトで移された。溶
液が少量のアスベストしか濡らさないときは、ア
スベストは混ぜ回され、その後アスベストとカセ
イソーダの混合物はるつぼの中で圧し下げられ、
そしてコレツトが計量されてその上へ移され、均
一な層を形成する。以下の条件は、小規模の溶解
にとつてもつとも好ましいことが判つていたの
で、圧し固められたアスベスト／カセイソーダ混
合物より高い容積密度をもつコレツトが、一番上
の層であつた。各バツチの全重量は20ｇであり、
1250℃で60分間加熱された。使用された21のバツ
チの組成は表１に示され、得られた結果は表２に
示され、かつ第３図にグラフで図示されている。 アスベスト、カセイソーダ及びコレツトの比が
適切に選択されれば、実験室の溶解試験において
は透明なガラスが得られることが判明し、又、バ
ツチの規模が大きくなるにつれて溶解工程の信頼
度が高まり、かつ制御し易くなるので、同様の組
成の材料のバツチ規模を大きくして溶解すること
は実際的な提案であり得ることが明らかとなつ
た。

【表】

【表】

【表】

【表】 実施例 ２ 第１図及び第２図に図示する如く、0.5トン／
日の能力をもつパイロツトプラントが設置され、
炉にコレツトが充填され、溶解された。ほぼ１日
間隔で転換しながら、次の供給流が炉に供給され
た：

【表】

【表】 上記試験は、標準的な廃棄アスベストに存在す
る不純物を含まぬアスベストが、コレツトのみを
使用する連続電気溶解手段により、完全に溶解物
質に変えられることを示した。溶解促進剤の存在
は、非−アスベスト材料の消化をもたらし、かつ
溶解を促進するため、本方法の実用化に際し望ま
しいと考えられた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法のフローチヤート図であ
る；第２図は本発明による実際的な炉の設置概略
図である；第３図は実験室バツチ溶解試験の結果
を示すグラフである。 １…貯蔵ホツパ、２…スクリユーコンベア、５
…電気炉、６…凝縮器、７，８…フイルタ、９…
ガラス、１０…フアン、１２…放出容器、１４…
ウオータークエンチタンク、１５…ベルトコンベ
ア、１６…処理箱。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気ガラス溶解炉の中に、アスベストの分解
   温度より高い温度で溶解ガラスの本体を維持する
   こと；アスベストを炉に供給すること；少なくと
   も1000℃の温度で、炉から溶融ガラスを取り出す
   こと、よりなることを特徴とする廃棄アスベスト
   のガラス化方法。 ２ 炉に供給される前にアスベストをコレツトと
   混合する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 炉に供給される前にアスベストをガラス製造
   材料と混合する、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ４ アスベストが密閉された混合及び搬送手段に
   より炉へ供給される、特許請求の範囲第２項又は
   第３項記載の方法。 ５ アスベスト廃棄物ホツパ及びコレツト又はガ
   ラス製造材料ホツパを、炉に向うスクリユーコン
   ベアに連設する、特許請求の範囲第４項記載の方
   法。 ６ 炉が大気圧より低い気圧で運転される、特許
   請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項記載の
   方法。 ７ 炉に供給される材料が、更に溶解促進剤をも
   組成分とする、特許請求の範囲第２項〜第６項の
   いずれか１項記載の方法。 ８ 溶解促進剤がアルカリ金属化合物、アルカリ
   土類金属化合物、ボロン化合物、弗化物又は塩化
   物又は溶鉱炉スラグである、特許請求の範囲第７
   項記載の方法。 ９ 溶解促進剤がカセイソーダから成る、特許請
   求の範囲第８項記載の方法。 １０ ガラス溶解炉に供給される材料が20〜80重
   量％のアスベスト、80〜20重量％のコレツト、及
   び0.5〜５重量％のカセイソーダから成る、特許
   請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 炉が1350〜1380℃の温度に維持され、アス
   ベストの在炉時間が少なくとも１時間である、特
   許請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか１項記
   載の方法。 １２ 炉から放出されるガラスの流れが水浴槽の
   中を通過することにより急冷される、特許請求の
   範囲第１項〜第１１項のいずれか１項記載の方
   法。