JPH0512307B2

JPH0512307B2 -

Info

Publication number: JPH0512307B2
Application number: JP30061888A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Kawasaki; Hatsuo Inagaki; Yasuo Kyomoto
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1993-02-17
Also published as: JPH02149483A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、石綿の改質処理剤及び処理方法に
係り、より詳しくは、主として産業廃棄物として
処置された建築構造物の壁、天井等から除去され
た吹付け石綿、スレート板、ブレーキシユー等の
不要となつた石綿含有物質を改質して無害化する
ための処理剤及び処理方法に関する。

［従来の技術］石綿には、一般にアスベストとして従来から広
く使用されている白石綿（クリソタイル、
MgO・SiO₂を主成分とするもの）のほかに、少
量ではあるが、茶石綿（アモサイト、Fe₂O₃・
SiO₂を主成分とするもの）、青石綿（クロシドラ
イト、Fe₂O₃・SiO₂を主成分とするもの）等も使
用されており、耐火性、耐久性、断熱性、耐摩耗
性等の長所を有する天然繊維として優れた特性を
有している。このため、このような石綿は、成形
板として、あるいは、耐火被覆、吸音材料、断熱
材料等の吹付け材料等として建築関係の分野で幅
広く使用されてきた。

しかしながら、このような石綿は針状繊維の粉
塵の発生原因となり、この針状繊維が粉塵となつ
て人体に取込まれると健康に悪影響を及ぼすこと
がわかり、この石綿公害が大きな社会問題となつ
てきた。

このため、従来すでに用いられた石綿含有物質
について、これを除去して廃棄しようとする考え
が生じ、これまでに除去されて廃棄物となつた石
綿含有物質を袋詰めやコンクリート詰めにして土
中に埋める等の方法が試みられてきた。

しかしながら、このような方法での石綿含有物
質の処理は、何らかの機会、例えば地震等によつ
て土中から地表に露出し、再び粉塵となつて公害
発生の原因となる可能性もあり、地方自治体によ
つては、このような方法での石綿含有物質の廃棄
処理を禁止するところもでてきた。このため、石
綿含有物質をいかにして無害なものに処理できる
かが大きな課題となつていた。

ところで、石綿は、化学的に極めて安定な物質
であり、弗化水素酸を除いては通常一般の酸に溶
解せず、化学的に改質することが極めて困難であ
ると考えられていたことから、これまでにこの石
綿を化学的に改質しようとする試みは全くなされ
ておらず、石綿の処理については根本的な解決に
は至つていないのが実情であつた。

［発明が解決しようとする課題］そこで、本発明者らは、石綿が塩基性物質であ
ることに着目し、石綿に含まれている塩基性成分
もMgOやFe₂O₃と反応し、しかも、この石綿の
表面を覆つていると考えられるSiO₂あるいはこ
のSiO₂とMgO若しくはFe₂O₃化合物を化学的あ
るいは物理的に破壊できないかという観点から、
種々の物質について鋭意検討した結果、本発明に
到達したものである。

従つて、本発明の目的は、石綿自体を化学的に
改質し無害化することができる石綿の改質処理剤
を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、このような改質処
理剤を使用して石綿を化学的に改質し無害化する
石綿の改質処理方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］すなわち、本発明は、硫黄、窒素又はハロゲン
のいずれか１種又は２種以上の元素を有する酸の
１種又は２種以上の混合物、水性無機高分子化合
物の１種又は２種以上の混合物とを含有する石綿
の改質処理剤であり、また、このような改質処理
剤を繊維状の石綿に接触させて反応させることに
より、この石綿を塊状化させつつ固結化させる石
綿の改質処理方法である。

本発明で使用する硫黄、窒素又はハロゲンのい
ずれか１種又は２種以上の元素を有する酸とは、
これらの元素のいずれかを有し、水溶液の状態で
酸としての性質を示すものをいい、硫黄を含む酸
としては例えば硫黄、無水硫酸、発煙硫酸、過硫
酸、亜硫酸等を挙げることができ、また、窒素を
含む酸としては例えば硝酸、発煙硝酸、亜硝酸等
を挙げることができ、さらに、ハロゲンを含む酸
としては例えば弗化水素酸、塩酸、臭化水素酸、
沃化水素酸、過弗素酸、過塩素酸、過臭素酸、過
沃素酸等を挙げることができる。これらの酸類
は、その１種のみで使用できるほか、２種以上を
併用した混合物としても使用でき、さらには、こ
れらの酸類のアンモニウム塩や金属塩を併用使用
することもできる。

なお、本発明で使用する酸は、石綿がMgO・
SiO₂を主成分とするクリソタイル（白石綿）で
ある場合は、その塩基性が比較的強いでの、上記
いずれの酸類であつても好適に使用できるが、こ
の石綿が、一般にはあまり使用されず、また、使
用されたとしても極少量用いられるにすぎないも
のではあるが、上記クリソタイル以外の石綿、例
えばアモサイト（茶石綿）やクロシドライト（青
石綿）である場合には、これらがSiO₂・Fe₂O₃を
主成分とし、その塩基性が弱く、通常の酸との反
応が遅く、なかなか改質が進まない場合があるの
で、このような場合には、弗素を含む酸、例えば
弗化水素酸、過弗素酸あるいは弗素を含む酸の塩
とその他の酸類との混合物を使用するのがよい。

また、本発明において、上記酸類と共に使用す
る水性無機高分子化合物は、水溶性又は水分散性
を有し、かつ、分子内にSi−Ｏ，Ti−Ｏ，Al−
Ｏ等の結合を少なくとも１種以上有する高分子化
合物であり、水に溶解あるいは分散させた際に高
分子として水中に溶解あるいはコロイド状に分散
しており、乾燥すれば固結化してそれ自体が皮膜
を形成する能力を有するものである。この水性無
機高分子化合物の水溶性あるいは水分散液として
は、例えば水ガラス、アルキルシリケート部分加
水分解物水溶液、コロイダルシリカ、アルキルチ
タネート部分加水分解物水溶液、チタニアゾル、
アルミナゾル等を挙げることができ、その１種の
みを単独で使用することもできるし、また、２種
以上の混合物としても使用することもできる。

本発明の改質処理剤を製造するに当つては、先
ず、上記酸類の水溶液に上記水性無機高分子化合
物の水溶液あるいは水分酸性液を攪拌しながら添
加し、充分に混合する。この際に、水性無機高分
子化合物がゲル化して沈澱することがあるので、
攪拌は十分に行なう必要がある。

本発明の改質処理剤において、酸類の濃度はそ
の反応性を考慮すると、PHが3.5以下、好ましく
は3.0〜0.5の範囲となるようにするのが適当であ
る。PHが0.5より低いと、水性無機高分子化合物
の水溶液あるいは水分散液が安定に存在すること
が難しくなり、ゲル化が起つて沈澱物が生成し易
くなる。また、水性無機高分子化合物の濃度につ
いては、改質処理剤の水溶液又は水分散液中固形
分として0.5〜20重量％、好ましくは１〜10重量
％程度がよい。この使用量が0.5重量％より少な
いと石綿の改質処理能力が不足し、また、20重量
％より多いと水溶液又は水分散液中でゲル化し沈
澱する場合があつて好ましくない。

本発明において、改質処理剤を使用して石綿を
処理するには、この改質処理剤をそのまま石綿に
噴霧又は塗布するか、あるいは、この石綿を攪拌
及び／又は粉砕しながらこの改質処理剤を作用さ
せるのがよく、この際に改質処理剤の石綿への反
応性を高めるために必要により改質処理剤及び／
又は合いを適当な温度に加温することもできる。

なお、本発明の改質処理剤と石綿との反応が終
了して余剰の酸が残つた場合には、石灰等を用い
て中和し、また、窒素、ハロゲンを含む酸類を用
いた場合は石綿との反応生成物が水に可溶性であ
る場合が多いので、改質処理剤中に適量の水溶性
あるいは水分散性の有機高分子化合物、例えばポ
リアクリルアミド、ポリビニルブチラール部分加
水分解物、ポリアクリルエマルジヨン等を添加し
ておき、乾燥後には水不溶性の皮膜を形成せしめ
て封じ込めることも可能である。

さらに、この改質処理剤は、場合により石綿を
廃棄しないで、その表面に吹付け層等の被覆層を
形成せしめ、その状態のまま補修し、あるいは、
封じ込み処理する場合に適用することができる。
この場合でも、改質処理剤を噴霧あるいは塗布し
て石綿を塊状化させつつ改質させることができ
る。

［作用］本発明の改質処理剤で石綿を処理すると、針状
繊維状の石綿が溶解しつつ固化する際に塊状物質
となる。そして、この理由については、以下のよ
うに考察することができる。

すなわち、例えば石綿がクリソタイルである場
合、その石綿がMgO・SiO₂を主成分とし塩基性
であるにもかかわらず通常の酸に溶解しない理由
については、その表面が通常の酸には溶解し難い
SiO₂を主成分とする皮膜で覆われているからで
あると考えられている。

しかるに、上記酸類と水性無機高分子化合物を
含有する水溶液あるいは水分散液からなる本発明
の改質処理剤でこの石綿を処理すると、無機高分
子化合物が石綿表面で固結化して皮膜を形成する
際に収縮応力が発生する。そして、この収縮応力
は、石綿表面に存在する通常の酸には溶解し難い
上記皮膜に微細な亀裂を生起せしめ、そこに活性
点が発生し、そこから酸類が侵入し、石綿内部に
存在する塩基性のMgO・SiO₂と反応してMgの酸
塩を形成するものと考えられる。

［実施例］以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説
明する。

実施例１白石綿（クリソタイル）40重量％とセメント60
重量％とを含む吹付け石綿の除去物を供試体とし
た。

改質処理剤として下記組成（固形分換算重量
％）のものを調製した。

硫酸 ……15wt％過硫酸アンモン ……5wt％シリカゾル（SiO２として） ……10wt％この改質処理剤を上記の供試体石綿に対して重
量比で80％添加し、80℃に加温して１時間攪拌し
た後、乾燥固化させた。

固化後の供試体の成分をＸ線回析法で分析した
ところ、クリソタイルは検出不能となつており、
代りに硫酸マグネシウムとシリカ、及び、微量の
硫酸カルシウムと硫酸鉄が検出され、針状繊維状
であつた供試体は塊状に固結化していた。

従つて、この改質処理により、針状繊維状の石
綿は塊状に改質され、また、その組成も上記の通
りに無害化されており、このような状態で固結化
していることが判明した。

実施例２茶石綿（アモサイト）40重量％とセメント60重
量％とを含む吹付け石綿の除去物を供試体とし
た。

弗化水素酸 ……10wt％硝酸 ……5wt％エチルシリケート部分加水分解物（SiO₂として） ……5wt％この改質処理剤を上記の供試体石綿に対して重
量比で70％添加し、70℃に加温して１時間攪拌し
た後、乾燥固化させた。

固化終了後、供試体に対し、余剰の酸を中和す
るための石灰を10重量％（固形分換算重量％）、
及び、5wt％−アクリルエマルジヨン水溶液を20
％それぞれ攪拌しながら添加し、乾燥固化させ
た。このようにして弗化物は弗化カルシウムとし
て、また、硝酸塩はアクリルエマルジヨンに封じ
込み、水難溶性の物質に改質した。

得られた処理物は塊状に固化しており、Ｘ線回
析法による分析の結果、アモサイトは検出不能で
あり、代りに硫酸カルシウム、酸化カルシウム、
弗化カルシウム、硝酸鉄、弗化鉄、シリカ等の特
性ピークが認められた。

［発明の効果］本発明によれば、石綿含有物質を産業廃棄物と
して廃棄処理する際に、その針状繊維の粉塵を飛
散させることなく塊状化、固結化すると共に、こ
の針状繊維を改質無害化することができ、実用上
の効果は極めて顕著である。

Claims

【特許請求の範囲】１硫黄、窒素又はハロゲンのいずれか１種又は
２種以上の元素を有する酸の１種又は２種以上の
混合物と、水性無機高分子化合物の１種又は２種
以上の混合物とを含有することを特徴とする石綿
の改質処理剤。２硫黄、窒素又はハロゲンのいずれか１種又は
２種以上の元素を有する酸の１種又は２種以上の
混合物と水性無機高分子化合物の１種又は２種以
上の混合物とを含有する処理剤を、繊維状の石綿
に接触させて反応させることにより、この石綿を
塊状化させつつ固結化させることを特徴とする石
綿の改質処理方法。