ITLI20120012A1 - Processo di inertizzazione dell'amianto mediante trattamento fisico chimico, con particolare riferimento ai manufatti in fibrocemento con riutilizzo dei sottoprodotti inerti ottenuti. - Google Patents
Processo di inertizzazione dell'amianto mediante trattamento fisico chimico, con particolare riferimento ai manufatti in fibrocemento con riutilizzo dei sottoprodotti inerti ottenuti. Download PDFInfo
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- B09B3/0066—Disposal of asbestos
Description
DESCRIZIONE dell’invenzione avente per titolo “Processo di inertizzazione dell’amianto mediante trattamento fisico chimico, con particolare riferimento ai manufatti in fibrocemento con riutilizzo dei sottoprodotti inerti ottenuti”:
Il trovato in esame ha per oggetto un innovativo processo di inertizzazione finalizzato alla distruzione fisica e chimica delle fibre di amianto ed il recupero dei solidi con successivo controllo qualità dei sottoprodotti.
Come è noto con il termine amianto si intende un insieme di minerali appartenenti al gruppo degli inosilicati e alle famiglie mineralogiche dei pirosseni (caso del serpentino - crisotile) e degli antiboli (tremolite). 1 primi sono caratterizzati da una catena semplice con rapporto S1O3<2'>; mentre gli anfiboli da catene doppie con rapporto Si40n<6>.
La gestione dei rifiuti da materiali da costruzione contenenti amianto prevede prevalentemente lo smaltimento in discarica ovvero avviamento a deposito preliminare.
Può essere interessante, ricordare che il resto dell’amianto 0 dei prodotti contenenti amianto non smaltiti in Italia, sia trasportato ed esportato, ad oggi, in altri paesi UE in particolare in Germania.
Dati per assodati i quantitativi stimati dal CNR dell’amianto ancora presente sul territorio nazionale (32 milioni di tonnellate) e quelli dell’ISPRA sul quantitativo annuale rimosso (380.000 tonnellate), a questo ritmo di rimozione annuale il processo di dismissione è stimabile possa durare per altri 85 anni circa. Grazie a questi dati tratti da i “Quaderni del Ministero della Salute” di Maggio-Giugno 2012 è possibile intuire l’innovazione e le interessanti proprietà del trovato in esame.
I principali tipi di amianto suscettibili di essere inertizzati mediante il trovato in esame sono di seguito elencati: il crisotile, detto amianto bianco, della famiglia mineralogica dei pirosseni; Il crocidolite, appartenente alla famiglia mineralogica degli anfiboli; la balangerolite e la tremolite, appartenenti alla famiglia mineralogica degli anfiboli.
1 Il trovato in esame rappresenta un innovativo processo di inertizzazione dell’amianto che viene ridotto alla sua struttura essenziale attraverso un processo che si realizza mediante l’attuazione di una sequenza di tre fasi, di seguito descritte, che si basano su trattamenti fisici e chimici.
La prima fase è caratterizzata da un trattamento fisico, durante il quale i manufatti di fibrocemento o altro materiale solido contenente amianto, subiscono una disaggregazione, separazione e selezione del diametro delle particelle. In questa fase i manufatti contenenti amianto sono disaggregati e frantumati all' interno di una macchina a perfetta tenuta stagna. Alla fine di questa fase si ottiene un particolato con particelle di diametro < 50 pm che sono selezionate attraverso griglie di opportuno diametro.
La seconda fase si basa su un trattamento chimico, caratterizzato dalla reazione di carbonatazione in ambiente acido. In questa seconda fase il particolato selezionato nella prima fase, è mantenuto in agitazione continua airintemo di un idoneo reattore a tenuta stagno termoregolato a 79 °C ± 1,0 °C, in ambiente umido, riducente e in presenza di una soluzione acida contenente acido acetico (CH3COOH) e di un opportuno acceleratore costituito da una soluzione salina contenente una miscela al 50% di NaCl/MgCl2. Il volume complessivo di reagenti e polveri è pari ai 2/3 del volume del reattore, al fine di favorire una corretta agitazione e miscelazione dei reagenti.
Tali operazioni sono eseguite in sequenza così da ottenere l’aggressione chimica del particolato solido, provocando stress delle fibre di amianto e dissoluzione degli elementi solubili mediante carbonatazione, a cui segue la destabilizzazione e la successiva distruzione dei cristalli di silice che residuano dall’attacco chimico.
L’attacco chimico procede in continuo ed automaticamente al interno del reattore per più cicli, mediante il prolungamento della durata della seconda fase, fino alla scomparsa delle fibre di amianto.
Le reazioni chimiche che sono alla base della seconda fase sono descritte di seguito per una migliore comprensione del trovato in esame.
La C02presente in pressione nel reattore viene incorporata nei minerali carbonati secondo il seguente schema di reazione generale (1):
(Mg; Ca)x Siy Ox+2y+z H2z (n) xC02(g)— >x(Mg; Ca) C03 (n) ySi02(n) zH20 (1)
La reazione di carbonatazione aU'intemo del reattore avviene molto velocemente grazie alla sinergia di un opportuno acceleratore di reazione costituito da una soluzione salina (1-5% in peso rispetto alle polveri) e ad idonee condizioni di temperatura e pressione.
Nel reattore è presente anche una soluzione di acido acetico che contribuisce a sciogliere i metalli alcalino terrosi (calcio e magnesio) oltre al ferro e all’ alluminio presenti nei reticoli di cristallizzazione dei diversi tipi di amianto. La reazione che prevede l' incorporazione della CO2avviene in due fasi: il primo porta alla dissoluzione dei minerali alcalino terrosi a seguito dell’azione dell’acido acetico (reazioni 2 e 3), il secondo porta alla precipitazione e sedimentazione dei sali insolubili (reazioni 4 e 5).
La prima fase è caratterizzata da una fase di estrazione/solubilizz azione le cui reazioni sono sotto descritte:
CaSiOj 2CH3COOH → Ca<2+>+ 2CH3COO H20 Si021 (2)
MgSiCh 2CH,COOH → Mg<2+>+ 2CH3COO H20 SiCh 1 (3)
La seconda fase è caratterizzata, invece, da una fase di precipitazione e sedimentazione le cui reazioni sono sotto descritte:
Ca<2t>+ 2CH,COO C02+ H20 → 2CaC03] 2CH3COOH (4)
Mg<2*>+ 2CH3COO C02+ H20 → 2MgC03|+ 2CH3COOH (5)
Nelle equazioni sopra riportate, per semplificare, si riporta lo sviluppo delle reazioni per il calcio e per il magnesio, in cui il meccanismo di carbonatazione conduce dapprima alla solubilizzazione mediante formazione di bicarbonati (reazioni (2) e (3)) ed alla seguente fase precipitazione del prodotto sotto forma di carbonato (reazioni (4)-(5)).
Le reazioni (4) e (5) evidenziano, inoltre, come, alla fine della reazione, sia possibile il recupero dell'acido acetico, che può essere così riutilizzato per successivi cicli di reazione. Infatti, una peculiarità del trovato in esame è il recupero, nella fase di precipitazione, dell’acido acetico utilizzato nella fase di solubilizzazione, attraverso filtrazione.
La terza fase è caratterizzata dal recupero dei solidi e dal controllo di qualità dei sottoprodotti ottenuti. Questa fase di recupero e controllo qualità avviene attraverso la separazione del natante dal residuo solido e dalla diversificazione dei trattamenti successivi per le due frazioni.
II natante, costituito dal solvente e dalla frazione solubile contenente i sali solubili (principalmente bicarbonati, cloruri e acetati), sarà sottoposto al recupero del solvente sotto forma di acido acetico che verrà così reimpiegato nel nuovo ciclo del processo di inertizzazione. Il residuo solido, invece, caratterizzato da una miscela di minerali insolubili contenente prevalentemente i silicati sotto forma di Si02(silice) e carbonati CChX dove X è rappresentato dagli atomi di calcio, magnesio, ferro, alluminio ecc. In questa fase mediante il riscaldamento del natante, avrà luogo la decarbonatazione dei bicarbonati ottenendo così la precipitazione dei carbonati e di tutti gli altri sali presenti nel natante. A questo punto, i carbonati e gli altri sali precipitati verranno separati e sottoposti a opportuni processi al fine di poter reimpiegare questi prodotti in settori industriali idonei alla loro forma merceologica, come ad esempio l’industria edile e l'industria del silicio.
La parte insolubile, costituita prevalentemente da silicati e carbonati inerti e non tossici, il recupero delle polveri e per la successiva destinazione nei diversi processi industriali di riferimento.
AH'occorrenza si può eseguire un ulteriore frazionamento, separando la silice dai carbonati al fine di purificare ulteriormente i silicati, fino ad un grado di purezza assoluta.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI dell’ invenzione avente per titolo “Processo di inertizzazione dell’amianto mediante trattamento fisico chimico, con particolare riferimento ai manufatti in fibrocemento con riutilizzo dei sottoprodotti inerti ottenuti”: 1 ) Processo di inertizazione di prodotti di amianto-cemento caratterizzato da: - una prima fase consistente in un trattamento fisico dei manufatti in fibrocemento o solidi di amianto in un apparato per la frantumazione con griglie dimensionate al fine di ottenere un particolato dimensioni < 50 pm; - una seconda fase consistente in un trattamento chimico mediante l’uso di una soluzione di acido acetico concentrato al 90% , addizionato con una miscela di sali composto da 50% NaCl/MgCl in qualità di acceleratori di reazione nel reattore; - trattamento termico all'interno di un reattore termoregolato alla temperatura di 79°C ± 1,0 °C; - trattamento chimico in ambiente umido, riducente e privo di ossigeno; - produzione di un’atmosfera satura di C02alla pressione di 2-5 bar aH’intemo del reattore; - meccanismo automatico di agitazione al fine di mantenere in movimento costante la sospensione che si forma tra il particolato solido e la soluzione di reazione durante il tempo di reazione; - utilizzo di un particolare rapporto tra solvente e particolato solido da trattare pari al massimo di 2/3 del volume totale del reattore; - impiego di una miscela di sali composto da 50% NaCl/MgCl2pari aIl'1-5% del peso delle polveri come acceleratore di reazione durante la seconda fase del processo di inertizzazione delle fibre di amianto; - utilizzo del gas CO2 per ottenere un’atmosfera riducente nel reattore e promuovere la solubilizzazione degli ioni presenti nel cemento amianto e la formazione dei bicarbonati solubili; - processo di agitazione continua dei reagenti durante la seconda fase; - Una terza fase che consiste nel recupero del solvente acido mediante distillazione abbinato alla decarbonatazione dei bicarbonati per la precipitazione dei carbonati nella fase di recupero del \ì solvente dal natante e ottenimento dei carbonati da impiegare in altri processi industriali; - essiccazione del residuo solido inerte costituito da silice e successivo recupero dei silicati per ulteriori impieghi in diversi processi industriali 2) Innovativo processo di cui alla rivendicazione 1, 2, caratterizzato dal fatto che comprende un trattamento chimico in ambiente umido riducente privo di ossigeno; 3) Innovativo processo di cui alla rivendicazione 1, 2, 3, caratterizzato dal fatto che comprende meccanismo automatico di agitazione per mantenere in movimento costante la sospensione che si forma tra le polveri e la soluzione di reazione durante il tempo di reazione; 4) Innovativo processo di cui alla rivendicazione 1, 2, 3, 4, caratterizzato dal fatto che comprende un particolare rapporto tra solvente e particolato solido da trattare pari al 50% in volume; 5) Innovativo processo di cui alla rivendicazione 1, 2, 3, 4, 5, caratterizzato dal fatto che prevede il recupero e il riutilizzo dei reagenti e l’essiccazione del residuo solido inerte costituito da silice e silicati per ulteriori impieghi in diversi processi industriali. CLAIMS of the invention having for title "Process of asbestos inertization by physical treatment chemical, with particular reference to manufactures of fiber cement with reuse of inert byproducts obtained": 1) Process inertization of products of asbestos- cement characterized by: - A first phase which is a physical treatment of the manufactured articles of fiber cement or asbestos-cement containing solids in an apparatus for crushing with grids dimensioned in order to obtain a particulate solid having a size of of <50 um; - A second phase which is a chemical treatment through the use of a solution of concentrated acetic acid to 90% , supplemented with a mixture of salts consisting 50% N aCl/MgCL acting as accelerators reaction in a reactor; - Heat treatment within a reactor thermostated at the temperature of 79 ° C ± 1.0 ° C; - Chemical treatment in humid, reducing and oxygen-free environment; - Production of an atmosphere saturated with C(3⁄4 at a pressure of 2-5 bar inside the reactor; - Automatic mechanism for stirring in order to keep in constant movement the suspension that is formed between the particulate solid and the reaction solution during the reaction time; - Use of a particular ratio between solvent and particulate solid to be treated at a maximum of 2/3 of the total volume of the reactor; - Use of a mixture of salts consisting 50% NaCl/MgCL equal to 1-5 % of the weight of the powders as a reaction accelerator during the second phase of the inertization process of asbestos fibers; - Use C02gas to obtain a reducing atmosphere in the reactor so as to promote the solubilization of ions present in the asbestos-cement and the formation of soluble bicarbonates; - Process of continuous agitation of the reactants during the second phase; A third phase is a recovery system acidic solvent by distillation combined with the decarbonation of the for the precipitation of carbonates in the recovery phase of the solvent from the vessel and obtaining of carbonates to be used in other industrial processes; - Drying of the solid residue consisting of inert silica and subsequent the recovery of silicates for further applications in various industrial processes 2) Innovative process as claimed in claim 1, 2, characterized in that it comprises a chemical treatment in a moist environment reductant devoid of oxygen; 3) Innovative process as claimed in claim 1, 2, 3, characterized in that it comprises automatic mechanism of agitation to keep in constant movement the suspension that is formed between the powder and the reaction solution during the time reaction; 4) Innovative process as claimed in claim 1, 2, 3, 4 characterized in that it comprises a particular ratio between solvent and particulate solid to be treated equal to 50% by volume; 5) Innovative process as claimed in claim 1, 2, 3, 4, 5, characterized in that it includes the recovery and reuse of the reagents and drying of the residual inert solid consisting of silica and silicates for further uses in various industrial processes.
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WO1988010234A1 (en) * | 1987-06-26 | 1988-12-29 | Forskningscenter Risø | A method for treating asbestos |
US5041277A (en) * | 1989-06-15 | 1991-08-20 | Austen Chase Industries, Inc. | Method for treating asbestos |
JP2008155143A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | M-Tec:Kk | セメント硬化体の処理方法及び既処理物 |
FR2930736A1 (fr) * | 2008-04-30 | 2009-11-06 | Centre Nat Rech Scient | Traitement acide sous faibles temperature et pression d'un dechet contenant de l'amiante |
-
2012
- 2012-10-31 IT IT000012A patent/ITLI20120012A1/it unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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