專利名稱：含有石棉的廢棄物的再生處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使含有石棉的廢棄物無害化而用于再資源化的再生處 理方法。
背景技術(shù)：
石棉是將蛇紋石和角閃石變形為纖維狀的天然礦石，大致劃分為 蛇紋石系的溫石棉和角閃石系的青石棉、鐵石棉等。由于石棉的輕量 性、耐久性、耐熱性、耐藥性、電絕緣性優(yōu)良而且廉價(jià)，所以至今被 廣泛地使用于建材、電氣制品、汽車、家庭用品等各種用途中。
石棉的纖維容易在空中飛散，將其吸入肺中時(shí)，存在引起肺癌和
間皮瘤等的疾病的問題。因此現(xiàn)在原則上禁止含有總重量0. 1%以上
石棉的制品出廠。另外，對于使用完了的含有石棉廢棄物的處理，要
求使該廢棄物中的石棉至總重量的0. 1%以下，無害化。
作為使石棉無害化的技術(shù)周知有熔融處理技術(shù)。熔融處理技術(shù)是 通過加熱至石棉熔點(diǎn)以上的溫度使石棉熔融而進(jìn)行無害化的技術(shù)。通
常石棉的熔融處理要通過將石棉加熱至1500。C以上而進(jìn)行。因此，必 須有耐受1500r以上的高溫的設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要很大的能量，存在要 花費(fèi)設(shè)備成本和消耗電力的問題。其現(xiàn)狀是，熔融物不能再利用，其 大部分在最終處理場所被填埋處理。其結(jié)果還必須有用于將熔融物填
誠Ak加AA Ak飾A女
<JE />U W V 沖、。
因此，作為以低成本和低能耗使含有石棉廢棄物無害化的技術(shù)提 出了加熱處理的方法(參照非專利文獻(xiàn)1)。該方法是通過加熱改變 石棉的結(jié)構(gòu)而無害化的方法。由于該加熱處理與熔融處理相比可以在 低溫下進(jìn)行，所以可以以低成本和低能耗實(shí)現(xiàn)石棉的無害化。
另外，在非專利文獻(xiàn)1中記述了作為以JIS A 1481為標(biāo)準(zhǔn)的由相
位差顯微鏡法評(píng)價(jià)為不含石棉時(shí)的加熱條件必須是"在IOO(TC下加熱
3小時(shí)"，在80(TC和90(TC下，不能進(jìn)行按照上述標(biāo)準(zhǔn)的無害化。這 是由于在比1G0(TC低的80(TC和900。C下石棉的熱傳導(dǎo)率低，溫度不 能傳至石棉內(nèi)部，由于溫度分布不一樣，所以在1000。C下若不加熱3 小時(shí)左右，就顯示存在不反應(yīng)的溫石棉。
在該加熱處理的方法中，為了在更低的溫度下實(shí)現(xiàn)石棉的無害化， 提出將由氟利昂分解無害化處理生成的氟利昂分解物與石棉混合、加 熱該混合物的方法(參照專利文獻(xiàn)1 )。用該方法通過在600。C以下(例 如575°C)的低溫下加熱規(guī)定時(shí)間(例如2小時(shí))，可以使石棉無害 化。
也嘗試過無害化的石棉的再利用。例如提出加熱處理石棉而非石 棉化、使其轉(zhuǎn)換為水泥(參照專利文獻(xiàn)2)。在該專利文獻(xiàn)2記載的 技術(shù)中，首先要將含有石棉的無機(jī)質(zhì)系材料的廢材調(diào)整粒度，使最大 尺寸是低于200mm而且粒徑低于lmm的微粉的含有比率在5%以下。 另外，將其含水率調(diào)整為2~20%，在該廢材干燥的狀態(tài)下以質(zhì)量計(jì) 在5 30kg/袋的范圍內(nèi)袋裝。調(diào)整該袋裝的廢材，使在該廢材和水泥 原料的總量中所占的廢材比率在干燥狀態(tài)下以質(zhì)量比率在1 ~ 20 %范 圍內(nèi)，使該廢材以袋裝的狀態(tài)與水泥原料一起從窯的窯尾投入制造水 泥用窯內(nèi)。而且在1000 1500。C下加熱處理30~60分鐘，得到燒結(jié) 體，將燒結(jié)體粉末化，進(jìn)行水泥化。
專利文獻(xiàn)l:特開2005 - 168632號(hào)/>才艮
專利文獻(xiàn)2:特開2006 - 43672號(hào)公報(bào)
非專利文獻(xiàn)橋本忍、奧田篤史、上林晃、本多沢雄、淡路英夫、 福田功一郎，"位相差顕微鏡法t上3加熱夕U 乂夕一少(D評(píng)価"，日本 七，、；少夕7協(xié)會(huì)學(xué)術(shù)論文誌，114[8] 716-718， 2006年8月1日

發(fā)明內(nèi)容
在上述現(xiàn)有的方法中，為了與氟利昂分解物混合，另外為了使石 棉在窯內(nèi)以低溫和短時(shí)間加熱，在加熱處理含有石棉廢棄物之前，必 須進(jìn)行粉碎。這樣，石棉的纖維向空中飛散，存在對人體有影響的問
題。
在上述現(xiàn)有的方法中，在大氣中加熱處理含有石棉廢棄物。也就 是說，僅以由空氣為主的對流傳熱效果對廢棄物賦予熱量。
這里，石棉無害化處理的標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行由x射線衍射分析法的定量 分析和由用相位差顯微鏡的分散染色法的定性分析，無論哪一種都確 實(shí)測不出石棉。
圖l表示在大氣氣氛氣加熱30分鐘時(shí)由X射線衍射分析法進(jìn)行定 量分析的結(jié)果。橫軸是入射的X射線和衍射線所成的角度2 6 (° )， 縱軸是X射線強(qiáng)度(a. u.)。對于未進(jìn)行加熱處理的溫石棉、在600 。C的溫度下進(jìn)行加熱的溫石棉的分析結(jié)果，如用空白的菱形表示的那 樣，檢測出溫石棉的波峰，表示存在溫石棉。
但是，在700°C ~ 1000。C的溫度下加熱時(shí)，檢測不出溫石棉的波 峰。因此，在700。C以上的溫度下加熱時(shí)，由X射線f汙射分析法的定 量分析看不見溫石棉的波峰。
圖2表示在大氣氣氛下加熱30分鐘時(shí)由用相位差顯微鏡照片的分 散染色法進(jìn)行定性分析的結(jié)果。圖2(a) ~ (d)是表示在60(TC ~ 1000 。C的溫度下加熱時(shí)的結(jié)果的圖。無論在600°C ~ IOO(TC的哪種情況下， 都存在顯示紅紫 藍(lán)色分散色的纖維，在由分散染色法的定性分析中， 顯示不能使石棉無害化。另外，在由分散染色法的定性分析中，即使 使加熱時(shí)間為60分鐘、120分鐘，雖然顯示紅紫~藍(lán)色分散色的纖維 數(shù)減少，但是仍存在顯示紅紫~藍(lán)色分散色的纖維，表示不能完全無 害化。
由這些可以確認(rèn)，通過高溫加熱使石棉無害化時(shí)，如非專利文獻(xiàn)l 所述那樣，至少必須在約1000匸下加熱3小時(shí)左右。
在約1000。C下加熱處理3小時(shí)左右時(shí)，雖然在加熱處理前不必粉 碎含有石棉廢棄物，但是為了充分加熱直至內(nèi)部的石棉，必須消耗大 量的能量，還不是實(shí)用的水平。另外，在所謂約IOOO匸的高溫下加熱 所謂3小時(shí)的長時(shí)間，對于安全性和可靠性，也不能夠充分保證。
因此，迫切希望提供用于在加熱處理前不粉碎含有石棉廢棄物、
可以以低溫和短時(shí)間的加熱進(jìn)行無害化、進(jìn)而用于使其再資源化的含 有石棉廢棄物的處理方法。
本發(fā)明的發(fā)明人深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用含有石棉和水泥的含 有石棉廢棄物，無須粉碎而由過熱蒸汽加熱該廢棄物，使石棉中的結(jié)
晶水脫水，藉此，在所謂800。C或900。C的比IOOO匸低的溫度下，而 且在所謂30分鐘左右短的時(shí)間內(nèi)，溫石棉完全消失，主要形成 2CaO .Si02和CaO。普通硅酸鹽水泥的主要成分是Si02和CaO，被加熱 處理的廢棄物的主要成分也是Si02、 CaO，因不含有不適宜于水泥化的 成分，通過將其粉碎、燒成，就可以作為水泥而再資源化。
本發(fā)明根據(jù)上述發(fā)現(xiàn)而完成，通過提供本發(fā)明的含有石棉廢棄物 的再生處理方法可以解決上述課題。
即，本發(fā)明的再生處理方法包括用過熱蒸汽加熱含有石棉廢棄 物使石棉中的結(jié)晶水脫水的加熱工序；將石棉中的結(jié)晶水已經(jīng)脫水的 廢棄物進(jìn)行粉碎的粉碎工序；和燒成已粉碎的廢棄物的燒成工序。
在該廢棄物中，除了石棉和水泥原料以外，還含有粘結(jié)劑、涂料 等的有機(jī)化合物，還包括通過上述加熱揮發(fā)、與過熱蒸汽反應(yīng)、使有 機(jī)化合物分解的反應(yīng)工序，可以使在加熱處理中發(fā)生的氣體無害化。
因而，還可以包括反應(yīng)工序后，將分解有機(jī)化合物而生成的分 解氣體進(jìn)行冷卻的冷卻工序；除去分解氣體中含有的石棉未反應(yīng)物的 除去工序；和回收、除去分解氣體中含有的氯等的卣素和SO,等的排 氣洗滌工序。
在上述加熱工序中，在約80(TC 1100。C的過熱蒸汽氣氛下使廢 棄物加熱約10分鐘~120分鐘。該過熱蒸汽可使由從石棉脫水的結(jié)晶 水構(gòu)成。另外，可以適當(dāng)?shù)毓┙o過熱蒸汽，例如連續(xù)地或者間隙地供給。
用本發(fā)明提供的含有石棉廢棄物的再生處理方法可以使含有石棉 和水泥的廢棄物再資源化而再利用。因此，加熱處理后無須用于進(jìn)行 填埋處理的成本。
另外，由于可以以低溫而且短時(shí)間的加熱進(jìn)行無害化，所以可以 實(shí)現(xiàn)低成本和低能耗，充分保證安全性和可靠性。


圖l是表示在大氣氣氛之下加熱30分鐘時(shí)由X射線衍射分析法進(jìn)
行定量分析的結(jié)果的圖。
圖2是表示在大氣氣氛下加熱30分鐘時(shí)用相位差顯微鏡照片由分
散染色法進(jìn)行定性分析的結(jié)果的圖。
圖3是表示在過熱蒸汽氣氛下加熱30分鐘時(shí)用相位差顯微鏡照片
由分散染色法進(jìn)行定性分析的結(jié)果的圖。
圖4是例示含有石棉廢棄物的處理系統(tǒng)的圖。 圖5是例示加熱爐的圖。
圖6是表示含有石棉廢棄物的處理流程的程序框圖。
符號(hào)說明
1 含有石棉廢棄物2傳送容器
2a 車輪10加熱爐
11 出入口12開閉蓋
13 爐壁14電加熱器
15 蒸汽供給管20過熱蒸汽發(fā)生裝置
21 貯存器22鍋爐
2 3 給水泵24蒸汽過熱器
30 反應(yīng)裝置31冷卻裝置
32 過濾器33洗涂裝置
34 鼓風(fēng)機(jī)35冷卻泵
36 冷卻器37凝集槽
38 攪拌葉片39供給泵
40 脫水裝置
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是用于加熱含有石棉和水泥的廢棄物而無害化、將該無害 化的廢棄物作為水泥等再利用的含有石棉廢棄物的再生處理方法。
石棉是天然存在的硅酸鹽水合物的礦物纖維，有蛇紋石系的溫石 棉和角閃石系的青石棉、鐵石棉等。通過在高溫下加熱，石棉的結(jié)晶 水脫水。這里將石棉的結(jié)晶水脫水時(shí)的化學(xué)式，關(guān)于溫石棉示于式(1 )
中、關(guān)于鐵石棉示于式(2)中、關(guān)于青石棉示于式(3)中。
<formula>formula see original document page 8</formula>[化1]
<formula>formula see original document page 8</formula> [化2]
<formula>formula see original document page 8</formula>[化3]
Na2 [ ( Fe2+) 3， ( Fe3+) 2] Si8022 ( OH ) 2 — Na2Si03 + 5FeO + 7Si02 + 0. 502 + H20
如上式1 ~ 3所示那樣，溫石棉和鐵石棉脫水變化為無害的鎂橄欖 石(Mg2Si04),青石棉脫水變化為無害的硅酸鈉(Na2Si03)。由此， 通過在高溫下加熱，可以使石棉無害化。
在本發(fā)明中，在過熱蒸汽氣氛下加熱作為被加熱物的含有石棉廢 棄物。這是由于，過熱蒸汽具有空氣2倍的比熱，對流傳熱效果比空 氣大，而且可以得到由熱輻射和冷凝水帶來的傳熱效果，因而與現(xiàn)有 的在空氣中加熱相比，可以在低溫且短時(shí)間內(nèi)賦予^皮加熱物以必要的 熱量。
這里，在過熱蒸汽氣氛下加熱100%溫石棉的石棉后進(jìn)行由x射線 衍射分析法的定量分析時(shí)，與在空氣中加熱時(shí)同樣，在700。C以上的 溫度下加熱約30分鐘時(shí)，沒有檢測出溫石棉的波峰。代替它的是檢測 出鎂橄欖石的波峰，表示生成鎂橄欖石。
圖3是表示在過熱蒸汽氣氛下加熱30分鐘時(shí)用位相差顯微鏡照片 由分散染色法進(jìn)行定性分析的結(jié)果的圖。圖3(a)、 (b)是表示加 熱溫度加熱至700。C、 80(TC時(shí)的結(jié)果的圖。在加熱溫度700t:下，存 在顯示紅紫~藍(lán)色分散色的纖維，在由該分散染色法的定性分析結(jié)果
中，表示不能使石棉無害化。但是，加熱溫度成為80(TC時(shí)，顯示紅
紫 藍(lán)色分散色的纖維完全消失，表示可以使石棉無害化。
另外，在由該分散染色法的定性分析結(jié)果中，即使在700。C下加熱 180分鐘，也存在顯示紅紫~藍(lán)色分散色的纖維，表示不能使石棉無 害化。與此相反，在800。C進(jìn)行時(shí)，即使是加熱10分鐘，顯示紅紫~ 藍(lán)色分散色的纖維也完全消失，表示可以使石棉無害化。
含有石棉廢棄物中有起塵量顯著多或者容易起塵的飛散性含有石 棉廢棄物、和起塵性比較低的非飛散性含有石棉廢棄物。對于飛散性 含有石棉廢棄物有石棉噴涂材料、含有石棉的保溫材料、絕熱材料、 耐火被覆材料等，對于非飛散性含有石棉廢棄物有住宅屋頂用裝飾石 板等的成形板。另外，這些噴涂材料、保溫材料、絕熱材料、耐火被 覆材料、成形板作為其成分含有水泥，是含有石棉和水泥的含有石棉 廢棄物。對于噴涂材料和住宅屋頂用裝飾石板進(jìn)行定性分析和定量分 析而觀察時(shí)，在過熱蒸汽氣氛下、在約800 ~ IIOO'C下加熱約10分鐘~ 120分鐘，溫石棉完全消失。因此，在本發(fā)明中，通過在過熱蒸汽氣 氛下約80(TC ~ IIO(TC的溫度下加熱石棉噴涂材料或石板等的含有石 棉和水泥的廢棄物，在約10分鐘~120分鐘的短時(shí)間內(nèi)，使所有的溫 石棉消失，可以無害化。
含有石棉的廢棄物含有作為石棉主成分的溫石棉(Mg3Si 205 (OH) 4 )和作為水泥成分的二氧化硅(Si02 )、氧化鋁(A 1203 )、氧化鐵(Fe203 )、 氧化鈣(CaO)等。例如，在過熱蒸汽氣氛下在800。C以上的溫度下加 熱含有總重量的約25%的溫石棉的廢棄物時(shí)，如上所述那樣溫石棉消 失，按照上述式1，生成鎂橄欖石。但是，在該加熱處理中，鎂橄欖 石也消失，加熱處理后的成分變成主要是2CaO . Si02 (二鈞珪酸鹽) 和CaO (生石灰)。也就是說，出現(xiàn)是作為水泥主成分的石灰質(zhì)原料 CaO和粘土質(zhì)原料Si02。
因此，在過熱蒸汽氣氛下加熱處理過的廢棄物不必特別添加添加 物或者除去不要的成分，通過照原樣投入輥式破碎機(jī)或管式破碎機(jī)進(jìn) 行粉碎、在窯等中燒成，可以形成水泥熟料。水泥熟料是使水泥原料
在窯中高溫?zé)啥玫降臒Y(jié)物塊，含有稱為二鈣硅酸鹽、鋁酸鹽相
(3Ca0 . A 1 203 )、斜硅釣石相(4CaO ' A 1 203 Fe203 )、硅酸三4丐石 (3CaO.Si02)的水固性化合物，通過這些水固性化合物體現(xiàn)水泥的 強(qiáng)度。另外，通過使作為水泥原料的Ca0、 Si02、 A 1203 、 Fe203進(jìn)行粉 碎和燒成，可以生成二鈣硅酸鹽、鋁酸鹽相、斜硅鈣石相、硅酸三鈣。 通過在水泥熟料中添加約3% ~約5%的石骨可以制造水泥。這里，之 所以添加石骨是為了抑制鋁酸鹽相與水的反應(yīng)。
這里，圖4例示了用于實(shí)現(xiàn)含有石棉廢棄物的再生處理方法的處 理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)具備將還沒有粉碎的含有石棉廢棄物1載入傳 送容器2，收容、密閉每個(gè)傳送容器2并加熱至規(guī)定溫度，可以接收 過熱蒸汽而形成過熱蒸汽氣氛氣的加熱爐10;和產(chǎn)生過熱蒸汽的過熱 蒸汽發(fā)生裝置20。這里雖然未圖示，但是該處理系統(tǒng)還具備用于加熱 處理后進(jìn)行粉碎的粉碎裝置；和用于燒成粉碎物的燒成裝置。
如圖5所示，加熱爐IO具有規(guī)定容量的空間，具有可搬出搬入裝 載廢棄物1的傳送容器2的出入口 11，具備用于密閉出入口 11的開 閉蓋12。另外，加熱爐10的爐壁13由用于抑制向外部的散熱量的保 溫材料所覆蓋。加熱爐IO具備用于使內(nèi)部加熱的電加熱器14，另外， 設(shè)置用于供給過熱蒸汽的蒸汽供給管15。該蒸汽供給管15具備多個(gè) 孔，由這些孔可以供給過熱蒸汽。另外，加熱爐IO具備用于控制內(nèi)部 的溫度的溫度計(jì)和溫度控制器。
傳送容器2的底部設(shè)車輪2a，通過車輪2a可以容易地移動(dòng)到加熱 爐10內(nèi)、收容傳送容器2。另外，傳送容器2具備在板狀廢棄物時(shí)隔
離、支持彼此板的支持部。另外，板狀廢棄物通過隔離地設(shè)置，可以 從表面和里面兩方賦予熱
再參照圖4，過熱蒸汽發(fā)生裝置20具備收容水的貯存器21、加 熱水使其蒸發(fā)的鍋爐22、從貯存器21向鍋爐22供給水的給水泵23、 和由鍋爐22使發(fā)生的蒸汽過熱至規(guī)定溫度的蒸汽過熱器24。
加熱爐10內(nèi)由電加熱器14加熱至約800°C ~ IIOOT，同時(shí)由蒸 汽過熱器24供給過熱至約800°C ~ 1100r的過熱蒸汽，形成過熱蒸汽
氣氛氣。廢棄物1裝栽在傳送容器2中原樣送入成為過熱蒸汽氣氛氣 的加熱爐10內(nèi)。由該過熱蒸汽賦予廢棄物1以熱，在短時(shí)間內(nèi)充分加 熱直至內(nèi)部。
上述之中，將爐內(nèi)由電加熱器14加熱至約800°C ~ 1100°C，同時(shí) 供給過熱至約800°C ~ IIO(TC的過熱蒸汽。也可以通過電加熱器和蒸 汽過熱器24連續(xù)地升溫使加熱爐10內(nèi)加熱至約800°C ~ IIOO'C。另 外，也可以由電加熱器14連續(xù)地進(jìn)行升溫，間歇地供給過熱蒸汽。
向加熱爐IO供給的過熱蒸汽的量，其量越多，越可以在短時(shí)間內(nèi) 使廢棄物加熱。例如，將100%溫石棉的石棉5g裝入0. 3L的容器內(nèi) 加熱至800。C時(shí)，溫石棉的原子量是277. 1 (kg/kmo1)。通過加熱， 生成約0. 65g(約3. 2L)的過熱蒸汽。該3. 2L的過熱蒸汽相對于容器 的容量0. 3L是可充分滿足的量。因此，在本發(fā)明中可以將由石棉脫水 的結(jié)晶水作為過熱蒸汽使用，即使不具備過熱蒸汽發(fā)生裝置20，也可 以形成過熱蒸汽氣氛氣。
在加熱爐10內(nèi)，通過加熱石棉(溫石棉)，按照上述式l那樣進(jìn) 行分解，生成鎂橄欖石，結(jié)晶水脫水。由于廢棄物1含有石棉和水泥， 在約80(TC ~ 110(TC的溫度下加熱時(shí)，鎂橄欖石也消失，主要生成 2Ca0 'Si02和Ca0。在加熱爐10內(nèi)按照這樣進(jìn)行使廢棄物1無害化后， 停止電加熱器14,停止供給過熱蒸汽。將無害化后的廢棄物從每個(gè)傳 送容器2取出，由未圖示的輥式粉碎機(jī)或管式粉碎機(jī)等粉碎，在窯等 內(nèi)燒成而水泥化。
廢棄物1中含有作為涂料或粘結(jié)劑的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)等 的有機(jī)化合物。在V0C中含有苯、曱苯、二甲苯、甲醛、對二氯苯、 乙苯等。這些有機(jī)化合物是由光化學(xué)氧化劑造成的有害健康的要因之 一，是大氣污染物質(zhì)，不能夠原樣散發(fā)到大氣中。
因此，該有機(jī)化合物分解為二氧化碳和水等后會(huì)散發(fā)到大氣中。 因此該處理系統(tǒng)具備分解有機(jī)化合物的反應(yīng)裝置30、冷卻分解氣體 的冷卻裝置31、除去分解氣體中含有的石棉未反應(yīng)物等的浮游物的過 濾器32、和回收分解氣體中的氯和S0x的洗滌裝置33。
反應(yīng)裝置30中除了在加熱爐10中發(fā)生的有機(jī)化合物以外，還供
給過熱蒸汽，另外還根據(jù)必要供給空氣。在反應(yīng)裝置30中，將其加熱
至規(guī)定溫度，使有機(jī)化合物與過熱蒸汽反應(yīng)，通過水解、熱分解直至 分解為氫、 一氧化碳等。再通過供給空氣而氧化，生成二氧化碳、水。
加熱溫度是約900°C ~ 1200°C。作為反應(yīng)裝置30可以舉出在圓筒管內(nèi) 具備電加熱器的反應(yīng)裝置或在圓筒管的外周巻繞導(dǎo)線的電磁感應(yīng)加熱 裝置等。
冷卻裝置31急冷低分子化后的分解氣體。在分解氣體中含有石棉 未反應(yīng)物作為浮游物。用過濾器32捕集該浮游物，從分解氣體中除去 浮游物。過濾器32可以由以下兩部分構(gòu)成由粗孔的無紡布構(gòu)成的預(yù) 過濾器；和細(xì)孔的作為主過濾器使用的HEPA過濾器。
洗滌裝置33可以是滌氣器(scrubber),容器內(nèi)收容堿性的水溶 液，通過使分解氣體通過水溶液與堿反應(yīng)而回收、除去氯化氫中的稱 為氯的卣素、二氧化碳的一部分、S0x等。作為堿，例如使用氫氧化鐘、 氫氧化鈉、氬氧化鈣。在洗滌裝置33中，不與堿反應(yīng)的二氧化碳、反 應(yīng)裝置30中反應(yīng)未使用的空氣在堿水溶液中形成氣泡，向洗滌裝置 33的容器上部移動(dòng)，被鼓風(fēng)機(jī)34吸引散發(fā)到大氣中。
在洗滌裝置33中回收、除去的卣素等作為鹽存在于水溶液中，由 冷卻泵35吸引，由冷卻水循環(huán)的冷卻器36冷卻后送往凝結(jié)槽37。在 凝結(jié)槽37中添加規(guī)定量的凝結(jié)劑，由攪拌葉片38攪拌后，由供給泵 39送到脫水裝置40中。在脫水裝置40中，分離為作為液體的排水和 作為凝結(jié)物的殘?jiān)?br> 加熱爐10在圖4和圖5中是間歇式加熱爐，但是也可以是如下的 加熱爐其構(gòu)成的上部具備電加熱器，下部具備傳送帶，將廢棄物裝 載在傳送帶上移動(dòng)，同時(shí)由電加熱器加熱，可以連續(xù)地進(jìn)行加熱。另 外，也可以具備接著加熱爐10而配置的用于空冷無害化了的廢棄物的 下部具有傳送帶的空冷裝置。
參照圖6詳細(xì)地說明含有石棉廢棄物的處理流程。首先，搬入石 棉噴涂材料、石板等的含有石棉廢棄物(S600 )。在直至進(jìn)行加熱處
理之間由保管庫保管搬入的廢棄物(S610)。然后，由電加熱器使加 熱爐內(nèi)加熱，由鍋爐發(fā)生蒸汽，使該蒸汽過熱而生成過熱蒸汽供給加
熱爐(S620 )。為了進(jìn)行加熱處理，不粉碎廢棄物而原樣載入傳送容 器中，將每個(gè)傳送容器投入加熱爐(S630 )中。因此不會(huì)發(fā)生石棉纖 維的飛散。
在加熱至約800°C ~ 1100。C的爐內(nèi)，使傳送容器中裝載的含有石 棉廢棄物加熱約10分鐘~120分鐘。由于爐內(nèi)是對流傳熱效果大而且
可以效率良好地傳至廢棄物的內(nèi)部。因此，在上述的所謂約1G分鐘 120分鐘的短時(shí)間內(nèi)廢棄物中的全部石棉進(jìn)行脫水，溫石棉變化為鎂 橄欖石。進(jìn)一步分解，成為主要由2CaO . Si02和CaO構(gòu)成的固體物質(zhì) (S640 )。
廢棄物中含有粘結(jié)劑和涂料等，其中含有VOC等的有機(jī)化合物。 在由加熱爐的加熱處理之間廢棄物中含有的有機(jī)化合物揮發(fā)，與過熱 蒸汽一起，作為氣體連續(xù)地移動(dòng)至反應(yīng)裝置中。另外，在約800°C~ IIO(TC的爐內(nèi)，廢棄物中的絕大部分有機(jī)化合物揮發(fā)，在加熱處理后 的廢棄物中幾乎不存在有機(jī)化合物。打開開閉蓋，取出加熱約10分 鐘~ 120分鐘后的固體物質(zhì)，進(jìn)行空冷等，確認(rèn)是否可無害化(S650 )。 確認(rèn)無害化，通過上述的定性分析和定量分析進(jìn)行。
在移動(dòng)到反應(yīng)裝置的氣體中含有一氧化碳、氫、所謂C兒(n是自 然數(shù))的有機(jī)化合物、過熱蒸汽、氯化氫、S0X、石棉未反應(yīng)物等。在 反應(yīng)裝置中，CnHn與過熱蒸汽反應(yīng)而分解，氫和一氧化碳與空氣中的 氧反應(yīng)而氧化(S660 )。由反應(yīng)裝置出來的分解氣體由冷卻裝置急冷 而不合成二噁英(S670 )，送往過濾器。
在過濾器中，捕集氣體中浮游的石棉未反應(yīng)物(S680 )。在從過 濾器出來的氣體中含有二氧化碳、蒸汽、氯化氫、S0X，氯化氫中的氯 和SOx不能散發(fā)到大氣中，由洗滌裝置回收。
在洗滌裝置中，作為堿使用氫氧化鈣，使分解氣體通過氫氧化4丐 水溶液，使二氧化碳的一部分、氯化氫和SOx溶解，作為鹽被回收
(S690 )。在堿水溶液中，與堿反應(yīng)生成稱為氯化鈣、硫酸鈣、碳酸
鈣的鹽。另外，生成的硫酸鈣的雙水合物是石骨，該石骨可以用于調(diào) 節(jié)上述鋁酸鹽相與水激烈的反應(yīng)而使用。氯化鈣可以作為固化劑或防 水劑等的添加劑而使用。碳酸鈣通過燒成，放出碳酸氣，成為作為水 泥原料的氧化鈣。這樣生成的鹽都可以使用于水泥的制造中，作為水 泥材料不存在不適合的情況。
在洗涂裝置中，不溶解于堿水溶液的二氧化碳、氮和氧由鼓風(fēng)機(jī)
吸引，散發(fā)到大氣中(S700 )。在洗滌裝置內(nèi)的堿水溶液中，由于鹽 積蓄，所以抽出水溶液的一部分，送到凝集槽中，使鹽凝集(S710)。 由脫水裝置脫水，使鹽作為殘?jiān)蛛x(S720 )。該鹽可以作為水泥 材料利用。分離鹽后剩余的排水送到排水處理設(shè)備中被處理(S730 )。 另外，由排水處理被凈化的水可以排至河川等中或者作為鍋爐水再利 用。
將確認(rèn)無害化的固體物質(zhì)和作為殘?jiān)蛛x的鹽投入輥式破碎機(jī)或 管式破碎機(jī)等中進(jìn)行粉碎(S740 )。將粉碎得到的粉末投入窯中進(jìn)行 燒成而制造水泥(S750 )。
至此，對于本發(fā)明的含有石棉廢棄物的再生處理方法例示了用于 處理其的處理系統(tǒng)并詳細(xì)地進(jìn)行了說明，但是只要是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明 的再生處理方法，對于例示的處理系統(tǒng)的構(gòu)成就沒有限定 。另外，對 上述實(shí)施方式不作限定，可以是其它的實(shí)施方式、追加、變更、削減 等，可以在操作者可想到的范圍內(nèi)變更，無論哪一種實(shí)施方式，只要 發(fā)揮本發(fā)明的作用、效果，就包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種再生處理方法，是含有石棉廢棄物的再生處理方法，其特征在于，包括用過熱蒸汽加熱上述廢棄物使石棉中的結(jié)晶水脫水的加熱工序；將上述石棉中的結(jié)晶水已脫水的上述廢棄物進(jìn)行粉碎的粉碎工序；和燒成已粉碎的上述廢棄物的燒成工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生處理方法，其特征在于，包括使上 述廢棄物中含有的有機(jī)化合物在上述加熱工序中揮發(fā)、與上述過熱蒸 汽反應(yīng)、分解上述有機(jī)化合物的反應(yīng)工序。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生處理方法，其特征在于，包括將 分解上述有機(jī)化合物而生成的分解氣體進(jìn)行冷卻的冷卻工序；除去上 述分解氣體中含有的石棉未反應(yīng)物的除去工序；和回收、除去上述分 解氣體中含有的卣素和S0x的排氣洗滌工序。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 3的任一項(xiàng)所述的再生處理方法，其特征在 于，在上述加熱工序中，在800°C ~ 1100。C的上述過熱蒸汽的氣氛下 使上述廢棄物加熱10分鐘~ 120分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 3的任一項(xiàng)所述的再生處理方法，其特征在 于，在上述加熱工序中，在包括從上述石棉中脫水的上述結(jié)晶水的800 °C 110(TC的上述過熱蒸汽的氣氛下使上述廢棄物加熱10分鐘~120 分鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 3的任一項(xiàng)所述的再生處理方法，其特征在 于，在上述加熱工序中，連續(xù)地或者間歇地供-哈上述過熱蒸汽在800 °C ~ IIO(TC的上述過熱蒸汽的氣氛下使上述廢棄物加熱10分鐘~120 分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供用于加熱前無須粉碎含有石棉廢棄物、以低溫而且短時(shí)間的加熱進(jìn)行無害化、將其再資源化的含有石棉廢棄物的再生處理方法。本發(fā)明的再生處理方法包括由過熱蒸汽加熱含有石棉和水泥的含有石棉廢棄物、使石棉中的結(jié)晶水脫水的脫水工序；將石棉中的結(jié)晶水已脫水的廢棄物進(jìn)行粉碎的粉碎工序；和燒成已粉碎的廢棄物的燒成工序。
文檔編號(hào)C04B14/38GK101391873SQ20081021387
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者三浦勇雄, 前尚樹, 千葉脩, 半田雅俊, 石渡寬之, 稻葉力, 近藤操可, 金澤正澄, 高浪哲郎 申請人:西松建設(shè)株式會(huì)社;大旺建設(shè)株式會(huì)社;戶田建設(shè)株式會(huì)社