JPH0483574A - 石綿の溶解無害化処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石綿の溶解無害化処理法に係り、詳しくは建築
物等において石綿を被覆した壁、天井等の石綿利用構造
物等あるいはこれらの石綿利用構造物から廃棄処理され
た吹きつけ石綿、スレート板、ブレーキシュー等の不要
の石綿廃棄物中の針状石綿を薬剤を用いて完全に溶解し
、溶液状ないし塊状物質として無害化する方法に関する
。

〔従来の技術〕

石綿には、一般にアスベストとしてよ（知られている白
石綿（クリソタイル、ＭｇＯ・Ｓｉｎ。

を主成分とする）のほか、茶石綿（アモサイト、Ｆｅ○
・ＳｉＣ２を主成分とする）や青石綿（クロシトライト
、Ｆｅ○・Ｆｅ２０ｓ　　・ＳｉＣ２を主成分とする）
等もあり、これらが耐火性、耐久性、断熱性、耐摩耗性
等において優れた特性を有する天然繊維であることから
、成形板、耐火被覆、吸音材料、断熱材料等の吹き付は
材料等として建築関係の分野で幅広（使用されてきた。

しかしなから、このような石綿は、針状繊維の粉塵の発
生原因となり、この針状繊維の粉塵が人体に取り込まれ
ると健康に悪影響を及ぼすことが明らかになり、こうし
た石綿公害か大きな社会問題になってきた。

このため、建築関係等の分野で過去に使用され、廃棄処
理された石綿廃棄物を除去し廃棄しようとする考えが生
じ、これまでに、例えば石綿廃棄物を袋詰めやコンクリ
ート詰めにして土中に埋設する等の方法が提案され、実
際に適用されてきた。

しかしなから、このような方法での石綿廃棄物の処理は
、何らかの機会、例えば地震等によって埋設された土中
から露出すると、再び粉塵となって公害を引き起こす可
能性かあり、地方自治体によってはこのような方法での
石綿廃棄物の廃棄処理を禁止するところもでてきた。こ
のため、このような石綿廃棄物を如何にして無害化処理
するかが大きな課題となっていた。

そこで、これまでの廃棄処理に代えて、例えばロータリ
ーキルン等の溶融炉を使用し、石綿廃棄物を高温で加熱
溶融し、塊状化する方法が提案されている。しかしなか
ら、この方法においても、石綿廃棄物を加熱溶融するの
に１．１００〜１□２００℃に加熱する必要かあるほか
、効率よく加熱溶融するために炉内の石綿廃棄物を撹拌
する必要かあり、このために設備か大型化してその設備
費か嵩んだり、燃料効率か悪（て燃料費か嵩んだりする
。それにもまして溶融処理により針状石綿か完全溶解し
て、未反２のまま残っていないかどうか確かめて保証す
ることは非常に困難である。

一方、湿式処理について考えると、石綿は前述のように
主として白石綿、青石綿、茶石綿かあり、フッ化水素酸
を除いて一般の酸にはほとんと溶解しないとされて来た
。即ち、各種石綿の化学組成の一例を示すと第１表のよ
うになる。

！１ｇ　石綿の化学組成 このうち塩基性の強いクリソタイルは鉱酸と高温で長時
間加熱するたけでも浸食溶解されるか、その他の石綿は
仲々溶解しない。これはＳｉ○。

か石綿繊維表面にあって内層部分を保護しているのと塩
基性か弱（仲々酸と反応しにくいことにもよると考えら
れる。

本発明者等もこれに鑑み特開平２−５１４５３号公報な
どにより鉱酸に水溶性ないし水分散性高分子化合物を含
む薬剤、場合によりフッ化物を含む薬剤で処理すると針
状石綿が塊状に改質することを提案している。

しかるに石綿を完全に無害化するという観点に立つと処
理中に公害を発生しないこと、また処理されたものには
全く石綿の針状繊維か含まれておらず、公害の発生源に
ならないことが必要となる。

例えば石綿をフッ化水素酸に溶解するにしても溶解時に
発生する粉塵、蒸気の問題または生成物には多量のフッ
化水素酸及び石綿との反応生成物である各種のフッ化物
か公害の発生源となる。また上記のように石綿を改質す
る場合も反応のかなりの部分が固相反応となるので薬剤
が完全に浸透し針状の未反応石綿か全くないということ
を保証するのは非常に困難である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明の目的とするところは、建築物等の石綿利
用構造物等から廃棄処理された石綿物質を薬剤水溶液を
用いて完全に溶解し、針状石綿を全（含まない溶液或い
は固体として無害化処理する方法を提供することにある
。

また本発明の他の目的は揮発性酸性フッ化物を蒸発回収
し必要によりリサイクルして一種の触媒のような形で使
用し、一方、溶解反応により生成した石綿構成元素の鉱
酸塩を工業的再利用のため回収することを可能とした無
害化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〕

本発明者等は前記のような課題を解決するために検討を
行ない、石綿を公害を発生しない条件で完全に溶解し、
さらに溶解生成物も公害発生源を含まない形となるよう
な無害化処理方法を創案して本発明を完成したものであ
る。

即ち本発明は （１）、石綿をリン、硫黄、或いは窒素の１種以上を含
む鉱酸とフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸或いはホウフ
ッ化水素酸から選ばれた揮発性酸性フッ化物を含む水溶
液を用いて加熱溶解して水溶液化し、必要により濾過し
たのち、えられた水溶液を１００℃以上に加熱して揮発
性酸性フッ化物を蒸発回収し、残液を石綿の構成元素の
鉱酸塩溶液或いは該鉱酸塩の固体として回収することを
特徴とする石綿の溶解無害化処理法。

（２）１石綿をリン、硫黄、或いは窒素の１種以上を含
む鉱酸とフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸或いはホウフ
ッ化水素酸から選ばれた揮発性酸性フッ化物どを含む水
溶液を用いてＬ口前溶解して水溶液化し、必要により濾
過したのち、えられた水溶液を１００℃以上に加熱して
揮発性酸性フッ化物を蒸発回収し、残液を石綿の構成元
素の鉱酸塩溶液或いは該鉱酸塩の固体として回収すると
ともに、先に蒸発回収された揮発性酸性フッ化物及び濾
過の阻生じた石綿を主体とする固形分を石綿の加熱溶解
工程にリサイクルすることを特徴とする石綿の溶解無害
化処理法である。

以下本発明の詳細な説明する。

まず、本発明で使用する鉱酸はリン、硫黄、或いは窒素
の１種以上を含む酸で、リン酸、亜リン酸、硫酸、硝酸
、亜硝酸、等を用いることができる。これらの酸は、強
酸で石綿及びその他セメント等のアルカリ物質を溶解、
中和し、後述の揮発性酸性フッ化物を十分よく回収でき
るようにすると共に酸性過剰の状態では溶解反応を促進
するためのものである。この酸を用いない場合は処理に
より生成する物質か石綿構成元素のフッ化物塩となって
フッ化物の回収ができな（なる。酸か十分たりると揮発
性酸性フッ化物を十分よく回収することかでき、処理に
より生成する物質中に含まれるフッ素化合物は無視てき
る位に少量にすることか可能である。したかってその量
は石綿／セメントの被処理物に対してこれを十分中和し
、旦っ酸性過剰にする量を用いることか好ましい。リン
酸、亜リン酸を用いると処理物はリン酸塩ないし重リン
酸塩となり特に重リン酸塩は水溶性高分子化合物として
無機系接着剤、無機系塗料のビヒクル等に使用できる。

又リン酸塩、重リン酸塩は肥料として使用可能である。

硫酸を用いると処理物は硫酸塩となりセメントの原料等
に用いられる。硝酸、亜硝酸を用いる処理物は硝酸塩、
亜硝酸塩となり肥料の原料とすることかできる。但し、
酸化性揮発性の酸であり処理装置を腐食するおそれかあ
る。

したがって好ましくはリン酸ないし硫酸を用いて処理す
るのかよい。

次に揮発性フッ化物としてはフッ化水素酸、ケイフッ化
水素酸、或いはホウフッ化水素酸から選ばれたいずれか
を用いることかできる。この場合、フッ化水素酸か石綿
の溶解には特に効果的であるか、これに代えてホウフッ
化水素酸或いはケイフッ化水素酸を用いても本発明の方
法のように酸性過剰の状態にすることによって石綿を完
全に溶解することかできる。また、処理液の温度を上げ
ることにより溶解反応はさらに促進される。但し）ッ化
物をリサイクルし、循環使用して系外に出さないことに
すると実質的にはケイフッ化水素酸が主体となる。即ち
石綿中に多量に含まれるシリカ５ｉＯ構成分がケイフッ
化水素酸Ｈ，ＳｉＦ、に浸食されて溶解すると考えられ
る。例え、フッ化水素酸ＨＦ、ホウフッ化水素酸、ＨＢ
Ｆ、を用いても生成物はケイフッ化水素酸Ｈ２Ｓ１Ｆｓ
主体となる。上記の溶解反応で万一不均一個所があり未
反応で残った石綿とか、廃棄物の酸不溶物例えば樹脂分
、植物繊維等は濾過により除去することか好ましいか、
濾過残渣中の固形分石綿はたとえば再度濃厚なケイフッ
化水素酸等に完全に溶解して石綿処理液中にもどすこと
かできる。

上記の濾液即ち石綿を溶解した揮発性フッ化物を含む鉱
酸酸性水溶液からフッ化物を効果的に分離するにはこの
水溶液を１００℃以上に加熱し蒸留し冷却すればよい。

分留したフッ化物は酸性水溶液として主としてケイフッ
化水素酸よりなり、一部フッ化水素酸、場合によりホウ
フッ化水素酸を含むものである。分留物は場合により精
留してケイフッ化水素酸、フッ化水素酸、ホウフッ化水
素酸として他の用途に使用することもてきるか、これを
再び石綿の溶解用にリサイクルして使用すればより実際
的である。蒸留残渣は主として石綿・セメント構造元素
（マグネシウム、鉄、カルシウム等）の鉱酸塩、珪酸、
過剰の鉱酸、及び分離不十分の揮発フッ化物よりなるか
、このフッ化物をできるだけ微量にするためには残渣中
の水分をほとんど飛散する様に温度を１５０°〜２００
℃に加熱し、場合により減圧下に蒸留することか好まし
い。このようにしてその含有量を１％以下にすることか
可能である。揮発性の酸性フッ化物は装置を非常に腐食
しやすいか、公知のフッ化水素酸製造装置に用いられて
いるフッ素樹脂を内張すした容器、管路、バルブ等にす
れば、工業的に長時間使用することかできる。

このようにして得られた蒸留残渣は例えばリン酸を鉱酸
として用いた場合には微量のフッ化物を含んでいてもそ
れか約１％以下であれば高分子の溶液として無機塗料の
ビヒクル、常温ないし加熱により硬化する無機系接着剤
に使用することができる。また肥料にすることも可能で
あるか酸性をおさえフッ化物の水溶化をふせぐためにＭ
ｇＯないしＣａＯを加えて中性化しフッ化物はＭ　ｇ　
Ｆ　２ないしＣａＦ２として水に難不溶化すればよい。

その他のリン酸塩は植物のリン補給源となり良好な肥料
とすることができる。また硝酸、亜硝酸を用いた場合も
上記ＭｇＯ１ＣａＯにより中和して植物の窒素補給源と
しての肥料化か可能となる。

一方硫酸を用いた場合はこれもＭｇＯ，ＣａＯにより中
和してセメントの原料とすることか可能である。

次に第１図の本発明法の工程の一例を模式的に表わした
フローシート図により本発明処理について説明する。

まず、除去回収物であるセメントを含む石綿に鉱酸を加
えて粉砕し、これを加熱することによって、まずセメン
ト分を溶解したのち、これに揮発性酸性フッ化物を加え
、さらに加熱溶解することによって石綿分を溶解する。

次にこれを濾過することにより生じた石綿分を含む残渣
は石綿の加熱溶解工程にリサイクルし、また濾過の際に
回収された揮発性酸性フッ化物、ならびに濾液を加熱す
ることによって蒸発飛散され回収された揮発性酸性フッ
化物は、夫々系外に出すことなく冷却して石綿の加熱溶
解工程にリサイクル使用される。蒸発残留した濾液は石
綿構成元素の鉱酸塩の水溶液であり、これを各種用途に
応じ、そのまま使用したり、或いは中和剤を加えて晶出
せしめるなどして、所期の目的に再利用することかでき
る。

〔実施例〕

以下実施例及び比較例に基づいて本発明の効果を具体的
に述へる。

実施例１及び比較例１ 第２図のフローシート図に示す工程により白石綿７０％
、セメント３０％の吹きつけ石綿の除去回収物１ｔにリ
ン酸５を水１ｔを加え粉糎した後８０℃て１時間反応さ
せた後ケイフッ化水素酸０゜５ｔ、水０．１　ｔを含む
水溶液を加え１００℃で３０分加温し完全に溶解した。

溶解物の偏光顕微鏡写真をとったところ白石綿は完全に
消失していることを認めた。反応生成物は１８０℃に加
温しケイフッ化水素酸水溶液を蒸発飛散させた。蒸発し
たケイフッ化水素酸は冷却して再び回収してリサイクル
して使用するよう保存した。蒸発残渣は粘調状の液体で
セメント及び石綿構成元素のリン酸塩を主体とし、フッ
素の含有量は極く微量で０．０１％であった。この液体
にＡＡ　（ＯＨ）＄　２０％Ｂ２Ｏ３１０％を加えたも
のを接着剤としてこれを２に対して砂８重量部加えて２
２０℃で３０分加熱したものは水に難溶で圧潰強度がコ
ンクリート以上の強度（１０ｋｇ／ｃｎｆ以上）を示し
た。

一方比較例としてケイフッ化水素酸水溶液で処理しない
ものは偏光顕微鏡写真でみると白石綿か残存しており、
８０℃の反応を更に４時間継続しても、上記の写真で白
石綿か残存していた。

実施例２及び比較例２ 青石綿７０％、セメント３０％の吹きつけ石綿回収物を
第３図のフローシートに示す工程により、これにリン酸
１．５　を水０．５ｔを加え湿式で粉砕後８０℃３０分
て加熱しその後ケイフッ化水素酸１゜５を水３．５ｔの
水溶液を加え１００″Ｃで１時間反応させ青石綿を溶解
した、反応後未溶解の青石綿か僅か残っていたので濾過
した。濾過残渣は０．０２ｔであったがこれにはリン酸
０．５ｔフッ化水素酸０．２　を水０．３ｔを加えて完
全に溶解し濾過前の液にもどすようにした。濾液は偏光
顕微鏡写真で青石綿か全く含まないことを確かめて２０
０℃まで加温し揮発性フッ化物を蒸発させた。蒸発物は
ケイフッ化水素酸が主成分でありこれは再度リサイクル
して溶解する溶液にもどすようにした。蒸発残渣は粘調
な液体でセメント及び石綿構成元素のリン酸塩を主体と
し、フッ化物を０．０５％含んでいた。これにＣａＯを
重量で２０％加えてリン酸系肥料とした。残渣のＸ線解
析分析でＦｅ５（ＰＯ４）ｚ　、ＦｅＰＯ４、Ｃａ５（
ＰＯ４）２、Ｓ　ｉ０２のピークか強（認められた。一
方、比較例としてリン酸のみてケイフッ化水素酸を用い
ない場合は、多量の青石綿か残り溶解することは困難で
あった。

実施例３及び比較例３ 茶石綿７０％セメント３０％の吹きつけ石綿回収物１ｔ
に第４図に示すように硫酸０．５を水１．５ｔを加えて
粉砕し８０℃て３０分加熱した。これにケイフッ化水素
酸３ｔ、水７ｔの溶液を加え１００℃で１時間反応させ
石綿を溶解した。微量の石綿か残存していたので濾過し
た。濾過残渣は０゜０５ｔあった。これにはフッ化水素
酸０．２ｔ、硫酸０．１　ｔ、水０．１５　ｔを加え１
００℃で１時間反応させて茶石綿を完全に溶解させ濾過
前の溶液に戻すようにした。濾液は偏光顕微鏡で石綿か
完全に消失していることを認めた後１８０℃にまで加熱
し揮発性フッ化物を分離した。揮発性フッ化物はケイフ
ッ化水素酸か主成分で溶解用にリサイクルして使用する
ようにした。加熱残渣はセメント及び石綿構成元素の硫
酸塩を主体とするやや湿った固体でありこれにＣａＯを
重量で２０％を加えてセメントの原料とした。

一方、比較例としてケイフッ化水素酸を使用しない場合
は、茶石綿はほとんど溶解せず本発明の目的を達成しな
かった。なおケイフッ化水素酸を使用した場合、これを
回収しなければケイフッ化水素酸の刺激臭か残りまた生
成物も多量のフッ素を含んでいるので公害をひきおこす
問題がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば石綿利用構造物等から廃棄処理された石
綿物質を完全に溶解し、針状石綿を全く含まない処理物
として無害化、必要により再利用することをも可能とし
た無公害の石綿無害化処理法を提供することができるも
のであり、環境保全と公害防止の効果は極めて顕著なも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理法の工程の一例を模式的に表わし
たフローシート図、第２図〜第４図は実施例に用いられ
た処理工程を模式的に表わしたフローシート図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、石綿をリン、硫黄、或いは窒素の１種以上を含
   む鉱酸とフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸或いはホウフ
   ッ化水素酸から選ばれた揮発性酸性フッ化物とを含む水
   溶液を用いて加熱溶解して水溶液化し、必要により濾過
   したのち、えられた水溶液を１００℃以上に加熱して揮
   発性酸性フッ化物を蒸発回収し、残液を石綿の構成元素
   の鉱酸塩溶液或いは該鉱酸塩の固体として回収すること
   を特徴とする石綿の溶解無害化処理法。
2. （２）、石綿をリン、硫黄、或いは窒素の１種以上を含
   む鉱酸とフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸或いはホウフ
   ッ化水素酸から選ばれた揮発性酸性フッ化物とを含む水
   溶液を用いて加熱溶解して水溶液化し、必要により濾過
   したのち、えられた水溶液を１００℃以上に加熱して揮
   発性酸性フッ化物を蒸発回収し、残液を石綿の構成元素
   の鉱酸塩溶液或いは該鉱酸塩の固体として回収するとと
   もに、先に蒸発回収された揮発性酸性フッ化物及び濾過
   の際生じた石綿を主体とする固形分を石綿の加熱溶液工
   程にリサイクルすることを特徴とする石綿の溶解無害化
   処理法。