FR2894166A1 - PROCESS FOR MODIFICATION OF SILICIC CRYSTALLINE MATERIALS - Google Patents

PROCESS FOR MODIFICATION OF SILICIC CRYSTALLINE MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
FR2894166A1
FR2894166A1 FR0512375A FR0512375A FR2894166A1 FR 2894166 A1 FR2894166 A1 FR 2894166A1 FR 0512375 A FR0512375 A FR 0512375A FR 0512375 A FR0512375 A FR 0512375A FR 2894166 A1 FR2894166 A1 FR 2894166A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
asbestos
crystalline
silicic
silicate
alkali metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0512375A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2894166B1 (en
Inventor
Daniel Joubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DANIEL JOUBERT, FR
JACQUES HUMBERT, FR
JEAN PHILIPPE CARPENTIER, FR
Original Assignee
Rhodia Recherche et Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Recherche et Technologies SAS filed Critical Rhodia Recherche et Technologies SAS
Priority to FR0512375A priority Critical patent/FR2894166B1/en
Priority to EP06841871A priority patent/EP2007484A2/en
Priority to PCT/FR2006/002664 priority patent/WO2007066005A2/en
Publication of FR2894166A1 publication Critical patent/FR2894166A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2894166B1 publication Critical patent/FR2894166B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/0066Disposal of asbestos
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • A62D3/33Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by chemical fixing the harmful substance, e.g. by chelation or complexation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • A62D3/36Detoxification by using acid or alkaline reagents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • C04B35/82Asbestos; Glass; Fused silica
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/40Inorganic substances
    • A62D2101/41Inorganic fibres, e.g. asbestos
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2203/00Aspects of processes for making harmful chemical substances harmless, or less harmful, by effecting chemical change in the substances
    • A62D2203/04Combined processes involving two or more non-distinct steps covered by groups A62D3/10 - A62D3/40
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/606Drying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/616Liquid infiltration of green bodies or pre-forms

Abstract

L'invention vise un procédé de modification de matières cristallines siliciques, comprenant les étapes consistant à :i) mettre en contact la matière cristalline silicique avec une solution aqueuse de silicate de métal alcalin ; etii) évaporer l'eau.Elle vise également le composite susceptible d'être obtenu par ce procédé ainsi que l'utilisation d'une solution de silicate de métal alcalin pour l'inertage de matériaux cristallins siliciques, notamment l'amiante.The invention relates to a method for modifying silicic crystalline materials, comprising the steps of: i) contacting the crystalline silicic material with an aqueous solution of alkali metal silicate; andii) evaporating the water. It also relates to the composite obtainable by this process as well as the use of an alkali metal silicate solution for the inerting of crystalline silicic materials, especially asbestos.

Description

La présente invention concerne un procédé de modification de matièresThe present invention relates to a process for modifying materials

cristallines siliciques, notamment de l'amiante, ainsi qu'un matériau composite ainsi obtenu. Les matières cristallines siliciques telles que l'amiante ont été mises 5 en oeuvre de manière extensive à titre de matière ignifuge et isolante, notamment dans le bâtiment. Cependant, l'exposition aux fibres et à la poussière d'amiante est dangereuse pour la santé humaine. Les propriétés nocives de l'amiante sont liées notamment à sa structure fibrilleuse et son caractère cristallin. io L'inhalation de particules d'amiante peut provoquer l'asbestose, une maladie des poumons. Cette maladie peut se transformer, au bout d'un temps de latence de trente ans ou plus, en différents cancers, en particulier le cancer des poumons et le mésothéliome, forme de cancer inopérable de la poitrine et de la paroi abdominale. 15 Ces risques ont conduit à interdire l'utilisation de l'amiante. Il est également apparu nécessaire de procéder au désamiantage des bâtiments publics et/ou à usage d'habitation comportant de l'amiante. Or le désamiantage, mené par voie mécanique, s'accompagne d'une production de poussières d'amiante importante, nécessitant une protection 20 adéquate des ouvriers, mais aussi, selon la réglementation applicable, l'inertage des produits amiantés issus de cette opération, avant leur mise en décharge contrôlée. On connaît différents procédés permettant d'inerter l'amiante. Il est ainsi possible de soumettre l'amiante à un traitement thermique 25 afin de détruire son caractère cristallin. Or, en raison du caractère réfractaire de l'amiante, ces traitements thermiques doivent être conduits à des températures élevées, de l'ordre de 1500 C. Ces procédés présentent donc un coût important en raison de leur consommation énergétique. Des procédés d'inertage de l'amiante par voie chimique ont 30 également été proposés.  crystalline silica, especially asbestos, and a composite material thus obtained. Silicone crystalline materials such as asbestos have been used extensively as flame retardant and insulating material, especially in the building. However, exposure to asbestos fibers and dust is dangerous for human health. The harmful properties of asbestos are related in particular to its fibrous structure and its crystalline character. Inhalation of asbestos particles can cause asbestosis, a disease of the lungs. This disease can be transformed, after a latency period of thirty years or more, into various cancers, in particular lung cancer and mesothelioma, a form of inoperable cancer of the chest and the abdominal wall. These risks led to the prohibition of the use of asbestos. It has also appeared necessary to proceed to the asbestos removal of public buildings and / or residential buildings. Now asbestos removal, carried out mechanically, is accompanied by a production of asbestos dusts important, requiring adequate protection of workers, but also, according to the applicable regulations, the inerting of asbestos products resulting from this operation, before being landfilled. Various methods for inerting asbestos are known. It is thus possible to heat treat asbestos to destroy its crystalline character. However, because of the refractory nature of asbestos, these heat treatments must be conducted at high temperatures, of the order of 1500 C. These processes therefore have a significant cost because of their energy consumption. Chemical inerting processes for asbestos have also been proposed.

Il est ainsi connu du brevet US 5,516,973 d'attaquer l'amiante avec des fluorures ou de l'acide fluorhydrique. Ces réactifs dissolvent les composants cations de l'amiante, notamment les oxydes de magnésium, ainsi que le squelette silicique en formant des fluoro-silicates hydrosolubles. Cependant, les réactifs utilisés dans ce procédé nécessitent un équipement spécifique très coûteux. Enfin, il a été proposé, notamment dans la demande WO 9203235, d'enrober l'amiante dans un liant hydraulique. Ce procédé présente toutefois comme inconvénient d'aboutir à des déchets de poids et de lo volume importants qu'il faut ensuite enfouir. La présente invention a pour but de proposer un procédé de modification de matières cristallines siliciques et notamment de l'amiante ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur, et notamment peu coûteux et aboutissant à des déchets peu encombrants. is Ce but est atteint selon l'invention par la mise en contact de la matière cristalline silicique avec un composé présentant une affinité physico-chimique très forte pour la structure de cette matière, ce qui a pour conséquence de réduire le caractère cristallin dangereux de ces matières. On obtient alors un composite amorphe/vitreux stable et 20 présentant une résistance mécanique notable, empêchant ainsi l'effritement de la matière. Plus précisément, l'invention vise selon un premier aspect un procédé de modification de matières cristallines siliciques, comprenant les étapes consistant à 25 i) mettre en contact la matière cristalline silicique avec une solution aqueuse de silicate de métal alcalin ; et ii) évaporer l'eau. On entend par matière cristalline silicique un matériau présentant une structure essentiellement cristalline et non pas amorphe et composé 30 au moins en partie de tétraèdres d'oxyde de silicium.  It is thus known from US Pat. No. 5,516,973 to attack asbestos with fluorides or hydrofluoric acid. These reagents dissolve the cationic components of asbestos, in particular magnesium oxides, as well as the silicic skeleton, forming hydrosoluble fluoro-silicates. However, the reagents used in this process require very expensive specific equipment. Finally, it has been proposed, in particular in the application WO 9203235, to coat the asbestos in a hydraulic binder. However, this method has the disadvantage of resulting in waste of considerable weight and volume which must then be buried. The object of the present invention is to propose a process for modifying silicic crystalline materials and in particular asbestos that does not have the drawbacks of the prior art, and in particular is inexpensive and results in waste that is not bulky. This object is achieved according to the invention by bringing the crystalline silica material into contact with a compound having a very strong physicochemical affinity for the structure of this material, which has the consequence of reducing the dangerous crystalline nature of these substances. materials. A stable amorphous / vitreous composite is then obtained which exhibits a notable mechanical strength, thus preventing the material from being crumbled. More specifically, the invention is directed, in a first aspect, to a process for modifying silicic crystalline materials, comprising the steps of: i) contacting the crystalline silicic material with an aqueous solution of alkali metal silicate; and ii) evaporate the water. By silicic crystalline material is meant a material having a substantially crystalline and not amorphous structure and composed at least in part of silicon oxide tetrahedra.

Particulièrement visées sont les matières cristallines siliciques fibreuses et notamment l'amiante. En effet, le procédé décrit est destiné tout particulièrement au traitement des fibres d'amiante provenant d'opération de désamiantage, avant la mise en décharge contrôlée. L'amiante est composée d'un agglomérat de fibrilles élémentaires extrêmement fines ayant des propriétés physiques et chimiques particulières : résistance aux hautes températures, incombustibilité, résistance mécanique élevée à la traction, résistance aux agressions lo chimiques et aux micro-organismes, résistance électrique élevée, flexibilité, facilité à être filées et tissées. Tableau 1 : Les différentes variétés et espèces d'amiante (D'après Kirk ûOthmer / Encyclopedia of Chemical Technology (Vol 3) 3ème édition) Espèces N de Variété Composition chimique registre CAS Chrysotile* 12007-29-5 serpentine 3MgO.2SiO2.2H2O anthophyllite 17068-78-9 amphibole 7MgO.8SiO2•H2O Amosite* 12172-73-5 amphibole 11 FeO.3MgO.16SiO2. 2H2O actinolite 13768-00-8 amphibole 2CaO.4MgO.FeO.8SiO2.H2O trémolite 14567-73-8 amphibole 2CaO.5MgO.8SiO2•H2O Crocidolite* 12001-28-4 amphibole Na2O-Fe2O3.3FeO.8SiO2.H2O 15 * Espèces d'amiante d'importance commerciale  Particularly targeted fibrous silicic crystalline materials include asbestos. Indeed, the method described is intended particularly for the treatment of asbestos fibers from asbestos removal operation, before the controlled landfill. Asbestos is composed of an agglomerate of extremely fine elementary fibrils with particular physical and chemical properties: resistance to high temperatures, incombustibility, high mechanical tensile strength, resistance to chemical and microorganisms, high electrical resistance , flexibility, easy to be spun and woven. Table 1: The different varieties and species of asbestos (From Kirk ûOthmer / Encyclopedia of Chemical Technology (Vol 3) 3rd Edition) Species N of Variety Chemical Composition Registry CAS Chrysotile * 12007-29-5 Serpentine 3MgO.2SiO2.2H2O Anthophyllite 17068-78-9 Amphibole 7MgO.8SiO2 • H2O Amosite * 12172-73-5 Amphibole 11 FeO.3MgO.16SiO2. 2H2O actinolite 13768-00-8 amphibole 2CaO.4MgO.FeO.8SiO2.H2O tremolite 14567-73-8 amphibole 2CaO.5MgO.8SiO2 • H2O Crocidolite * 12001-28-4 amphibole Na2O-Fe2O3.3FeO.8SiO2.H2O 15 * Asbestos species of commercial importance

II existe six variétés d'amiante, que l'on peut regrouper en deux grandes familles de silicates minéraux suivant leur structure cristalline : les amphiboles et les serpentines. La chrysolite ou amiante blanc, de la classe 20 des serpentines, représente environ 95% de la production mondiale d'amiante. Les risques représentés par les chrysolites, que certains présentent comme sans danger par rapport aux autres variétés d'amiante, font l'objet de controverses. Les amphiboles comprennent cinq minéraux dont deux sont utilisés industriellement : I'amosite ou amiante brun et le crocidolite ou amiante bleu.  There are six varieties of asbestos, which can be grouped into two large families of mineral silicates according to their crystalline structure: amphiboles and serpentines. Chrysosite or white asbestos, class 20 serpentines, accounts for about 95% of global asbestos production. The risks represented by chrysolites, which some claim to be safe compared to other asbestos varieties, are controversial. Amphiboles comprise five minerals, two of which are used industrially: amosite or brown asbestos and crocidolite or blue asbestos.

En dehors de l'application à l'amiante, le procédé est toutefois également intéressant pour l'inertage d'autres matières cristallines siliciques dangereuses. De telles matières sont par exemple les sables fins et toutes les formes divisées de silice cristalline telles que le quartz, mais surtout la io cristobalite et la tridymite qui possèdent des textures fibrilleuses. En effet, ces produits finement divisés, présentant une granulométrie de 0,5 à 100 microns, peuvent, comme l'amiante, provoquer des maladies comme la silicose lorsqu'ils sont inhalés et présentent donc de la même façon un danger pour la santé humaine. 15 Le procédé proposé comprend comme étape essentielle la mise en contact de la matière cristalline silicique à traiter avec une solution aqueuse de silicate alcalin. Les solutions de silicates alcalins ont des propriétés bien particulières qui ont valu à ces solutions l'appellation de verre soluble D. 20 Ces solutions contiennent en fait des oligomères siliciques rendus ioniques et mobiles grâce au métal alcalin, par exemple le sodium présent (Liaison Si-ONa rompant le réseau silicique) et également aux hydroxyles issus de l'hydrolyse avec l'eau (liaisons Si-OH). Leur déshydratation à des températures comprises entre 100 et 200 C conduit à un retour à un état 25 solide vitreux pratiquement insoluble si la déshydratation est poussée. Les solutions de silicates alcalins, notamment des silicates de sodium, possèdent une affinité physique et chimique très forte pour les surfaces et interfaces solides silicatées, telles que les argiles, les zéolithes naturels ou synthétiques, la silice de précipitation ou la silice cristalline, les 30 kaolins. Les amiantes, produits silicatés, font partie des produits pour lesquels les silicates en solution possèdent cette très forte affinité physicochimique. Cette affinité élevée peut être gênante, par exemple dans les formulations de lavage du linge où on désire formuler ensemble silicate de s sodium et zéolithes 4A synthétiques échangeurs d'ions. En effet, on observe que si on mélange et sèche ensemble, sans précaution, du silicate et une zéolithe cristalline, on obtient un amalgame des deux produits, dans lequel la zéolithe a perdu ses propriétés échangeuse d'ions, et ce de façon quasi irréversible. io En revanche, dans le cadre de I'inertage de matières cristallines siliciques comme l'amiante, cette propriété est très intéressante et peut être mise à profit pour obtenir, dans des conditions douces, un composite stable de matière cristalline et de silicate alcalin. De préférence, le silicate alcalin est un silicate de sodium ou de is potassium. Le rapport molaire SiO2/Me2O caractérisant le silicate alcalin (Me= métal alcalin) est généralement compris entre 1 et 4, de préférence entre 2 et 3,5. En principe, il est préféré que la solution de silicate alcalin soit 20 concentrée. Cela permet de limiter la quantité d'eau à évaporer à l'étape ii). On entend par le terme solution concentrée , une solution d'une concentration d'au moins 20%, de préférence de 30 à 60%, et plus particulièrement de 30 à 50% d'extrait sec en silicate alcalin. Il peut être avantageux, pour des matières à traiter riches en cations, 25 notamment de magnésium ou de fer, d'ajouter à la solution de silicate un séquestrant /complexant de cations. Cet additif contribue à la déstructuration du cristal en piégeant les cations insérés dans les intervalles de la structure cristalline. Selon un mode de réalisation préféré, la solution aqueuse de silicate 30 de métal alcalin comprend donc en outre un additif complexant les ions, notamment de magnésium ou de fer. De tels additifs peuvent être choisis parmi les complexants organiques amino-phosphonatés, et plus particulièrement parmi l'éthylène diaminotétraphosphonate de sodium, le diéthylénetriaminopentaphosphonate de sodium connus sous les noms de marque Briquest 423 et Briquest 543 (Rhodia). La quantité en additif n'est pas particulièrement limitée et dépend en particulier de celle en ions présents dans la matière à traiter. Généralement, la solution de silicate alcalin peut contenir 0 à 20%, de préférence 0,1 à 10% en poids de complexant organique lo amino-phosphonaté, lui-même sous forme de solution aqueuse de concentration comprise entre 25 et 50%. L'étape i) peut être réalisée par tout moyen connu dans l'art permettant un mouillage complet de la matière avec la solution. Un moyen simple est la pulvérisation de la composition liquide sur la matière is cristalline. En alternative, la matière à traiter peut être mise en contact par immersion ou trempage dans la solution de silicate alcalin. La quantité de solution d'inertage mise en oeuvre n'est pas critique, tant qu'elle est suffisante pour enrober complètement la matière à traiter. A titre indicatif, on peut ajouter 25 à 150%, de préférence 30 à 100% en 20 poids de solution de silicate alcalin, exprimé en produit sec, par rapport au poids de matière à traiter. Le temps de mise en contact de la matière à traiter avec la solution d'inertage est choisi de manière à assurer une bonne imprégnation de la matière à traiter. Généralement, quelques minutes sont suffisantes. 25 L'étape ii) peut être réalisée par séchage à une température modérée comprise entre 20 et 110 C, éventuellement sous l'effet de ventilation. De préférence, elle est réalisée à température ambiante, sans apport énergétique particulier. L'intérêt de ce procédé par rapport aux systèmes existants tient 30 notamment à ce que : - les réactifs sont aqueux, faiblement alcalins, non dangereux pour l'utilisateur et l'environnement ; il peut être mis en oeuvre à température ambiante ; il est globalement peu onéreux ; et il ne génère pas de sous-produits à traiter. Le procédé selon l'invention peut être appliqué à I'inertage de matières cristallines siliciques telles que l'amiante de différentes manières. Avantageusement, il permet un inertage de l'amiante en place, et de ce fait d'éviter l'opération de déflocage, génératrice de poussières. ~o En variante, l'amiante traitée sur place selon le procédé décrit peut être ultérieurement retirée, mais dans de meilleures conditions, pratiquement hors poussière. Enfin, bien entendu, le traitement peut être appliqué sur amiante défloquée dans une unité de traitement appropriée, avant mise en 15 décharge. De manière surprenante, le composite obtenu après évaporation d'eau résiste à l'eau et présente une résistance mécanique sensiblement supérieure à la matière cristalline silicique initiale. En particulier, il présente une rigidité importante, est solide et débarrassé de poussières ou 20 microparticules très fines. Ainsi, l'invention vise donc, selon un troisième aspect, un composite de matière cristalline et de silicate susceptible d'être obtenu par le procédé selon les revendications précédentes. Enfin, selon un dernier aspect, l'invention vise l'utilisation d'une 25 solution de silicate de métal alcalin pour l'inertage de matériaux cristallins siliciques, tels que notamment l'amiante. L'invention sera décrite plus en détail dans les exemples non limitatifs ci-après, et au regard de la figure unique qui montre : Fig. unique : une photographie d'un échantillon d'amiante non traitée 30 (à gauche) et d'un échantillon d'amiante inerté par du5 silicate de sodium selon l'exemple 2 (à droite). EXEMPLE 1 On prélève un morceau de 3,5g de tresse d'amiante utilisé comme s isolant. On constate au moment de la découpe qu'on produit une quantité bien visible de fines particules fibreuses. On immerge cette éprouvette dans une solution de silicate présentant un ratio molaire Rm SiO2/Na2O de 3,4, contenant 35% en poids de matière sèche. lo Après 5 mn de temps de contact, le morceau de tresse imprégné de silicate est déposé sur une grille métallique pour être égoutté. Après égouttage, le morceau de tresse mouillé de silicate est pesé et on note une masse de 8,6g. L'amiante sous forme tressée a donc absorbé 5,1g de solution de silicate. is L'éprouvette humectée de silicate est ensuite laissée 6 heures à l'air libre, à 25 C environ, puis à nouveau pesée. On relève une masse de 5,7g environ. L'amiante a donc absorbé 2,2g de silicate partiellement déshydraté. Le taux de traitement silicate sec/amiante est donc de 63%. Le composite obtenu se présente sous une forme rigidifiée, solide, 20 débarrassée de toutes formes de poussières ou microparticules très fines. L'examen microscopique confirme la disparition des formes fibrillées d'amiante.  Apart from asbestos application, however, the process is also useful for inerting other hazardous silicic crystalline materials. Such materials are, for example, fine sands and all the divided forms of crystalline silica such as quartz, but especially cristobalite and tridymite which have fibrillated textures. In fact, these finely divided products, having a particle size of 0.5 to 100 microns, can, like asbestos, cause diseases such as silicosis when they are inhaled and therefore present in the same way a danger to human health. . The proposed process comprises as an essential step the contacting of the silicic crystalline material to be treated with an aqueous solution of alkali silicate. The solutions of alkali silicates have very particular properties which have earned these solutions the name of soluble glass D. These solutions actually contain silicic oligomers made ionic and mobile thanks to the alkali metal, for example the sodium present (Si bond -ONa breaking the silicic network) and also hydroxyls resulting from hydrolysis with water (Si-OH bonds). Dehydration at temperatures between 100 and 200 ° C results in a return to a substantially insoluble glassy solid state if dehydration is increased. Solutions of alkali silicates, especially sodium silicates, have a very strong physical and chemical affinity for surfaces and solid silicate interfaces, such as clays, natural or synthetic zeolites, precipitated silica or crystalline silica, kaolin. Silicate products, which are known as silicates, are among the products for which silicates in solution possess this very strong physicochemical affinity. This high affinity can be troublesome, for example in laundry formulations where it is desired to formulate together sodium silicate and synthetic ion exchange zeolites 4A. Indeed, it is observed that if one mixes and dries together, without precaution, silicate and a crystalline zeolite, one obtains an amalgam of the two products, in which the zeolite has lost its ion exchange properties, and this almost irreversibly . By contrast, in the context of the inerting of crystalline silicic materials such as asbestos, this property is very interesting and can be used to obtain, under mild conditions, a stable composite of crystalline material and alkali silicate. Preferably, the alkali silicate is a sodium or potassium silicate. The molar SiO 2 / Me 2 O ratio characterizing the alkali silicate (Me = alkali metal) is generally between 1 and 4, preferably between 2 and 3.5. In principle, it is preferred that the alkali silicate solution is concentrated. This limits the amount of water to be evaporated in step ii). By the term "concentrated solution" is meant a solution of a concentration of at least 20%, preferably 30 to 60%, and more particularly 30 to 50% alkali silicate solids. It may be advantageous for cation-rich materials, especially magnesium or iron, to add a cation sequestering / complexing agent to the silicate solution. This additive contributes to the destructuring of the crystal by trapping the cations inserted in the intervals of the crystalline structure. According to a preferred embodiment, the aqueous solution of alkali metal silicate 30 also comprises an additive complexing the ions, in particular magnesium or iron. Such additives can be chosen from amino phosphonated organic complexing agents, and more particularly from sodium ethylene diaminotetraphaphonate, sodium diethylenetriaminopentaphosphonate known under the trade names Briquest 423 and Briquest 543 (Rhodia). The amount of additive is not particularly limited and depends in particular on the amount of ions present in the material to be treated. Generally, the alkali silicate solution may contain 0 to 20%, preferably 0.1 to 10% by weight of amino phosphonate organic complex, itself in the form of an aqueous solution of concentration of between 25 and 50%. Step i) can be carried out by any means known in the art allowing complete wetting of the material with the solution. A simple way is to spray the liquid composition onto the crystalline material. Alternatively, the material to be treated may be contacted by immersion or soaking in the alkali silicate solution. The amount of inerting solution used is not critical, as long as it is sufficient to completely coat the material to be treated. As an indication, 25 to 150%, preferably 30 to 100% by weight of alkali silicate solution, expressed as dry product, relative to the weight of material to be treated can be added. The contact time of the material to be treated with the inerting solution is chosen so as to ensure good impregnation of the material to be treated. Generally, a few minutes are sufficient. Step ii) can be carried out by drying at a moderate temperature of between 20 and 110 ° C., possibly under the effect of ventilation. Preferably, it is carried out at ambient temperature, without any particular energy supply. The advantage of this process over existing systems is that: - the reagents are aqueous, weakly alkaline, not dangerous for the user and the environment; it can be used at room temperature; it is generally inexpensive; and it does not generate by-products to process. The process according to the invention can be applied to the inerting of crystalline silicic materials such as asbestos in various ways. Advantageously, it allows an asbestos inerting in place, and thus avoid the deflocating operation, generating dust. Alternatively, asbestos treated in situ according to the described method can be subsequently removed, but under better conditions, practically dust free. Finally, of course, the treatment can be applied to deflated asbestos in an appropriate processing unit prior to discharge. Surprisingly, the composite obtained after evaporation of water is water-resistant and has a mechanical strength substantially greater than the initial crystalline silica material. In particular, it has a high rigidity, is solid and free of dust or very fine microparticles. Thus, the invention therefore aims, in a third aspect, a composite of crystalline material and silicate obtainable by the method according to the preceding claims. Finally, according to a last aspect, the invention relates to the use of an alkali metal silicate solution for the inerting of crystalline silicic materials, such as in particular asbestos. The invention will be described in more detail in the nonlimiting examples below, and with regard to the single figure which shows: FIG. single: a photograph of an untreated asbestos sample (left) and an asbestos sample inert with sodium silicate according to Example 2 (right). EXAMPLE 1 A piece of 3.5 g of asbestos braid used as insulation was taken. It is noted at the time of cutting that a very visible amount of fine fibrous particles is produced. This test piece is immersed in a silicate solution having a molar ratio Rm SiO 2 / Na 2 O of 3.4, containing 35% by weight of dry matter. After 5 minutes of contact time, the piece of braid impregnated with silicate is deposited on a metal grid to be drained. After draining, the piece of wet silicate braid is weighed and a mass of 8.6 g is noted. Asbestos in braided form therefore absorbed 5.1 g of silicate solution. The specimen moistened with silicate is then left for 6 hours in the open air, at approximately 25 ° C., and then weighed again. There is a mass of about 5.7g. Asbestos therefore absorbed 2.2 g of partially dehydrated silicate. The rate of dry silicate / asbestos treatment is therefore 63%. The composite obtained is in a stiffened, solid form, free of all forms of dust or very fine microparticles. Microscopic examination confirms the disappearance of fibrillated forms of asbestos.

EXEMPLE 2, 25 On procède de la même façon qu'à l'exemple 1, sauf que l'échantillon imprégné de silicate est séché pendant 2 heures à 120 C. La masse initiale de tresse d'amiante est de 2,6g. La tresse imprégnée égouttée pèse 4,7g. L'amiante a donc absorbée 2,1g de solution de silicate. La tresse après imprégnation et séchage pèse 3,5g. Le 30 taux de traitement silicate sec/amiante est donc de 35%.  EXAMPLE 2 The procedure is the same as in Example 1 except that the silicate-impregnated sample is dried for 2 hours at 120 ° C. The initial asbestos braiding mass is 2.6 g. The drained impregnated braid weighs 4.7g. Asbestos therefore absorbed 2.1 g of silicate solution. The braid after impregnation and drying weighs 3.5g. The rate of dry silicate / asbestos treatment is therefore 35%.

On note que l'opération de séchage à 120 C a permis de déshydrater presque complètement la solution de silicate imprégnée sur l'amiante. La matériau obtenu à un aspect amalgamé amorphe, et est extrêmement rigide et résistant à la cassure. Comme on voit à la figure unique, il ne présente aucune fibrille visible.  It should be noted that the drying operation at 120 ° C. made it possible to dehydrate the silicate solution impregnated on asbestos almost completely. The material obtained has an amorphous amalgamated appearance, and is extremely rigid and resistant to breakage. As we see in the single figure, it shows no visible fibril.

EXEMPLE 3 On procède de la même façon qu'à l'exemple 1 et 2, mais en remplaçant le silicate de Rm 3,4 par un silicate de Rm SiO2/Na2O = 2.  EXAMPLE 3 The procedure is the same as in Example 1 and 2, but replacing the silicate of Rm 3.4 with a silicate of Rm SiO2 / Na2O = 2.

On obtient donc deux éprouvettes composites après séchage de 6 heures à température ambiante et séchage de 2 heures à 120 C, respectivement. Les aspects de ces deux éprouvettes sont très proches de ceux des exemples 1 et 2. Notamment, ils ne présentent pas de fibrilles apparentes.  Two composite test pieces are thus obtained after drying for 6 hours at ambient temperature and drying for 2 hours at 120 ° C., respectively. The aspects of these two specimens are very close to those of Examples 1 and 2. In particular, they do not have apparent fibrils.

EXEMPLE 4 On reproduit l'exemple 1, mais en remplaçant la solution de traitement par un mélange composé de 90% en poids de solution de silicate Rm 3,4 à 35 % d'extrait sec et de 10% de diméthylène triaminopentaphosphonate de sodium en solution à 40% (Briquest 543 de chez Rhodia). Le séchage est conduit à température ambiante pendant 3 heures. Le taux de traitement final est de 40%, exprimé en solution de silicate + Briquest sèche par rapport à la masse d'amiante.  EXAMPLE 4 Example 1 is repeated, but replacing the treatment solution with a mixture composed of 90% by weight of silicate solution Rm 3.4 at 35% solids and 10% of sodium dimethyl triaminopentaphosphonate. 40% solution (Briquest 543 from Rhodia). Drying is conducted at room temperature for 3 hours. The final treatment rate is 40%, expressed in silicate solution + dry Briquest relative to the mass of asbestos.

Le composite obtenu est résistant mécaniquement, rigide, et sans fibrille apparente. 15  The resulting composite is mechanically strong, rigid, and without apparent fibril. 15

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de modification de matières cristallines siliciques, s comprenant les étapes consistant à : i) mettre en contact la matière cristalline silicique avec une solution aqueuse de silicate de métal alcalin ; et ii) évaporer l'eau. io  A method of modifying silicic crystalline materials, comprising the steps of: i) contacting the crystalline silicic material with an aqueous solution of alkali metal silicate; and ii) evaporate the water. io 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la matière cristalline silicique est fibreuse.  2. The process according to claim 1, wherein the crystalline silicic material is fibrous. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la matière cristalline silicique est de l'amiante.  3. The process of claim 1 or 2, wherein the crystalline silicic material is asbestos. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la matière cristalline silicique est du sable fin.  4. The method of claim 1 or 2, wherein the crystalline silica material is fine sand. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le 20 silicate de métal alcalin est du silicate de sodium.  5. Process according to one of claims 1 to 4, wherein the alkali metal silicate is sodium silicate. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape i) est réalisée par pulvérisation ou par trempage. 25  6. Method according to one of claims 1 to 5, wherein step i) is carried out by spraying or dipping. 25 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la solution aqueuse de silicate de métal alcalin comprend en outre un additif complexant les ions.  7. Method according to one of claims 1 to 6, wherein the aqueous solution of alkali metal silicate further comprises an additive complexing the ions. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel 30 l'étape ii) est réalisée à une température de 20 à 110 C.  8. Process according to one of claims 1 to 7, wherein step ii) is carried out at a temperature of 20 to 110 ° C. 9. Composite de matière cristalline et de silicate susceptible d'être obtenu par le procédé selon les revendications précédentes.  9. Composite of crystalline material and silicate obtainable by the process according to the preceding claims. 10. Utilisation d'une solution de silicate de métal alcalin pour I'inertage de matériaux cristallins siliciques.  10. Use of an alkali metal silicate solution for the inking of crystalline silicic materials.
FR0512375A 2005-12-06 2005-12-06 PROCESS FOR MODIFICATION OF SILICIC CRYSTALLINE MATERIALS Expired - Fee Related FR2894166B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0512375A FR2894166B1 (en) 2005-12-06 2005-12-06 PROCESS FOR MODIFICATION OF SILICIC CRYSTALLINE MATERIALS
EP06841871A EP2007484A2 (en) 2005-12-06 2006-12-06 Method for modifying silicic crystalline materials
PCT/FR2006/002664 WO2007066005A2 (en) 2005-12-06 2006-12-06 Method for modifying silicic crystalline materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0512375A FR2894166B1 (en) 2005-12-06 2005-12-06 PROCESS FOR MODIFICATION OF SILICIC CRYSTALLINE MATERIALS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2894166A1 true FR2894166A1 (en) 2007-06-08
FR2894166B1 FR2894166B1 (en) 2008-06-27

Family

ID=36698983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0512375A Expired - Fee Related FR2894166B1 (en) 2005-12-06 2005-12-06 PROCESS FOR MODIFICATION OF SILICIC CRYSTALLINE MATERIALS

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2007484A2 (en)
FR (1) FR2894166B1 (en)
WO (1) WO2007066005A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2067539A1 (en) * 2006-09-29 2009-06-10 K.K.M.-Tec Method of treating asbestos
WO2011095702A1 (en) 2010-02-08 2011-08-11 Techmé Sarl Method of complete amorphization of asbestos at a low temperature

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347150A (en) * 1981-06-16 1982-08-31 John Arpin Penetrating compositions for wet removal of friable insulation materials
US5041277A (en) * 1989-06-15 1991-08-20 Austen Chase Industries, Inc. Method for treating asbestos
US5258131A (en) * 1990-04-13 1993-11-02 Austen-Chase Industries Inc. Products for treating asbestos
US5753031A (en) * 1996-09-27 1998-05-19 W. R. Grace & Co.-Conn. Composition and method to remove asbestos

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347150A (en) * 1981-06-16 1982-08-31 John Arpin Penetrating compositions for wet removal of friable insulation materials
US5041277A (en) * 1989-06-15 1991-08-20 Austen Chase Industries, Inc. Method for treating asbestos
US5258131A (en) * 1990-04-13 1993-11-02 Austen-Chase Industries Inc. Products for treating asbestos
US5753031A (en) * 1996-09-27 1998-05-19 W. R. Grace & Co.-Conn. Composition and method to remove asbestos

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2067539A1 (en) * 2006-09-29 2009-06-10 K.K.M.-Tec Method of treating asbestos
EP2067539A4 (en) * 2006-09-29 2013-02-27 M Tec Kk Method of treating asbestos
WO2011095702A1 (en) 2010-02-08 2011-08-11 Techmé Sarl Method of complete amorphization of asbestos at a low temperature
FR2956046A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-12 Techme Sarl PROCESS FOR COMPLETE AMORPHIZATION OF LOW TEMPERATURE AMIANTS

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007066005A2 (en) 2007-06-14
WO2007066005A3 (en) 2007-07-26
WO2007066005B1 (en) 2007-09-20
EP2007484A2 (en) 2008-12-31
FR2894166B1 (en) 2008-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2940648A1 (en) FIRE-RESISTANT MINERAL WOOL INSULATION PRODUCT, METHOD OF MANUFACTURE, AND ADAPTIVE SIZING COMPOSITION
JPWO2008041416A1 (en) Asbestos treatment method
FR2894166A1 (en) PROCESS FOR MODIFICATION OF SILICIC CRYSTALLINE MATERIALS
EP2285455B1 (en) Method for treating an asbestos solid
EP2303479B1 (en) Acid treatment, at low temperature and pressure, of a waste containing asbestos
CA2942733C (en) Composite comprising a mineral wool comprising a sugar
WO2009141566A2 (en) Method for treating industrial waste containing asbestos and a hydraulic binding agent
FR2956046A1 (en) PROCESS FOR COMPLETE AMORPHIZATION OF LOW TEMPERATURE AMIANTS
CZ228694A3 (en) Method of removing asbestos or asbestos-containing matters
RU2343125C2 (en) Method of binding mineral fibres in product from mineral fibres
BE1011969A6 (en) Chrysotile treatment method and use of product obtained in this way
JP2007216073A (en) Reutilization method of asbestos and reutilization substance
JP4910755B2 (en) Asbestos treatment liquid and asbestos treatment method
JP2012161714A (en) Asbestos treatment method
ITMO20100190A1 (en) CONCRETE MIXTURE INCLUDING CEMENT-ASBESTOS THERMICALLY INERT
JP6224376B2 (en) Asbestos detoxification treatment method
JP2008272573A (en) Method of making asbestos harmless
EP0946444A1 (en) Method for treating fibrous mineral materials with toxic risks
JP2008301896A (en) Method of cryogenically detoxifying composite material containing fibrous asbestos
FR2993463A1 (en) Device, useful for treating asbestos in e.g. industrial site, comprises a unit for introducing asbestos into tank, a unit for introducing the treatment solution into the tank, and a unit for recovering the asbestos treated in the tank
JP2008001541A (en) Asbestos solidification agent and asbestos treatment method using the same
BG110624A (en) Method and composition of water solutions for detoxication of asbestos-cement products
JP2008302267A (en) Method for cryogenically detoxifying compound material containing fibrous asbestos
WO2008047924A1 (en) Wetting agent for asbestos removal and method of removing asbestos with the same
JP2008264774A (en) Method for detoxifying removed asbestos without scattering it in the air

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
TQ Partial transmission of property

Owner name: JEAN PHILIPPE CARPENTIER, FR

Effective date: 20120730

Owner name: DANIEL JOUBERT, FR

Effective date: 20120730

Owner name: JACQUES HUMBERT, FR

Effective date: 20120730

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

ST Notification of lapse

Effective date: 20180831