Brevet FR2749523A1 — publié le 19971212

PROCEDE DE VITRIFICATION DES FIBRES DE L'AMIANTE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE DESCRIPTION L'invention concerne un procédé de vitrification des fibres de l'amiante et le dispositif pour sa mise en oeuvre. Les fibres de l'amiante étant toxiques pour l'organisme (action cancérigène), tous les produits à base d'amiante, essentiellement ceux servant à l'isolation thermique et phonique des constructions, vont être mis progressivement hors état de nuire. Malheureusement, ces derniers ne pouvant pas hêtre jetés en l'état dans la nature, une action de transformation pour les rendre inoffensifs s' avère nécessaire. La seule technique actuellement industrialisée consiste à faire fondre de l'amiante mélangée à des quantités importantes de verre (de point de fusion inférieur) dans des fours à flammes de très grandes dimensions avec apport de fondant (du type "borax") qui malheureusement a une action agressive sur les réfractaires généralement utilisés. En outre, un traitement des fumées est indispensable. Ce procédé est très coûteux en investissement et en exploitation. Une autre technique, non industrialisée à ce jour, est décrite dans le brevet FR-2668726. Elle concerne un procédé de chauffage par induction directe dans un bain d'amiante fondue qui utilise un creuset froid et qui nécessite des apports de fondant. Le démarrage de l'installation se fait en préchauffant une charge de verre à l'aide d'un suscepteur en graphite que l'on retire lorsque le verre est fondu. L'amiante à fondre est placée dans le bain fondu de façon à former une couche épaisse qui arrête le rayonnement et l'utilise pour chauffer et fondre l'amiante qui descend lentement sous son propre poids au fur et à mesure de la fusion. La formation d'une couche de mélange amiante-fondant figée au contact de la paroi froide évite toute corrosion du creuset. Le générateur hautes fréquences n'est utilisé que pour maintenir le bain en fusion de manière à dégager suffisamment de chaleur pour faire fondre l'amiante que l'on y déverse dessus. Les fréquences utilisées se situent entre 200 et 600 KHz. La technique en question semble difficile à mettre en oeuvre industriellement. L'invention vise à mettre au point un procédé apte à fondre directement, à partir d'un générateur hautes fréquences, de l'amiante placée directement dans un creuset et à réaliser un dispositif, pour sa mise en oeuvre, simple dans sa conception et dans son utilisation. Le procédé selon l'invention consiste à faire fondre les fibres de l'amiante placée directement dans un creuset par l'action d'un champ électromagnétique hautes fréquences qui agit directement sur lesdites fibres pour élever leur température jusqu'à leur fusion en utilisant les pertes d'énergie par hystérésis diélectrique qui se produisent dans tous les isolants imparfaits. Les fréquences de travail utilisées sont comprises entre 30 et 300 MHz. Pour diminuer l'énergie nécessaire à la fusion des fibres de l'amiante, des ajouts de fondant, comme par exemple du sodium, peuvent être réalisés. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est du genre comportant essentiellement une enceinte thermique, un creuset et une source d'énergie créant un champ électromagnétique hautes fréquences englobant le creuset. La source d'énergie utilisée est un générateur VHF fonctionnant dans la gamme de fréquences 30-300 MHz. Le creuset peut comporter un moyen apte à évacuer les fibres d'amiante fondues. L'enceinte thermique peut comporter - un moyen apte à alimenter le creuset en fibres d'amiante à fondre; - un moyen apte à traiter les composés organiques volatils dégagés lors de la fusion des fibres d'amiante. Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de l'invention donné à titre d'exemple nonlimitatif. Le procédé de vitrification des fibres de l'amiante selon l'invention consiste essentiellement à faire fondre les fibres de l'amiante placée directement dans un creuset par l'action d'un champ électromagnétique hautes fréquences qui agit directement sur lesdites fibres pour élever leur température (fusion) en utilisant les pertes d'énergie par hystérésis diélectrique qui se produisent dans l'amiante. Les fréquences de travail utilisées sont comprises entre 30 et 300 MHz. La puissance dissipée dans l'amiante soumise à l'action d'un champ électromagnétique est proportionnelle à la fréquence de la source d'énergie. En raison de la faible valeur du "facteur de pertes" il faut recourir à des fréquences très élevées. La chaleur est développée dans toute la masse. Une première série d'essais a été réalisée à partir de générateurs HF classiques fonctionnant dans une plage de 10 à 400 KHz. Aucune fusion directe de l'amiante placée dans un creuset (en alumine),entouré d'un solénoide,n'a pu être obtenue dans toute la plage des fréquences et des puissances disponibles des générateurs en question. Des générateurs VHF fonctionnant dans des plages de fréquences comprises entre 30 et 300 MHz ont été mis au point pour pouvoir effectuer une deuxième série d'essais. Lesdits générateurs ont été conçus avec une impédance apte à s1 adapter à la variation de la charge de manière à fonctionner toujours à la puissance nominale. Les essais ont été effectués avec des petits ajouts de fondants (sodium par exemple sous la forme de sel de mer) pour favoriser la fusion de l'amiante. La masse d'amiante a pu être fondue à 64 MHz avec seulement une puissance de 3 KW et ce en 10 minutes : il s'agissait d'une masse d'amiante de 0,1 litre de volume. A 27 MHz et avec une puissance de 40 KW la masse en question n'a pas pu être fondue. Le volume d'amiante a été divisé environ par 10 au cours de l'opération de vitrification. L'échantillon obtenu a été examiné au microscope électronique à balayage. La masse d'amiante a changé de structure et surtout de morphologie. On n'observe plus de fibres mais plutôt des grains noyés dans la masse fondue. La masse fibreuse a été transformée en composé inoffensif que l'on pourrait même recycler en ajustant sa composition avec des adjuvants. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de vitrification des fibres d'amiante selon l'invention, est du genre comportant essentiellement une enceinte thermique, un creuset et une source d'énergie créant un champ électromagnétique hautes fréquences englobant le creuset. La source d'énergie utilisée est un générateur VHF fonctionnant dans la gamme de fréquences 30-300 MHz. L'enceinte thermique peut comporter - un moyen apte à alimenter, en continu ou non, le creuset en amiante; - un moyen apte à traiter les composés organiques volatils dégagés lors de la fusion de l'amiante. Le creuset peut comporter - un moyen apte à évacuer les fibres d'amiante fondues .. soit en continu : orifice de trop-plein; .. soit en discontinu : par le basculement du creuset ou par le fond de celui-ci qui pourrait comporter un retrécissement entouré d'un solénoide traversé par un courant HF pour agir sur la consistance de l'amiante en fusion située dans cette zone à la manière d'une vanne; - en partie basse, un premier moyen inducteur apte à maintenir, par couplage inductif, la température des fibres fondues, et, en partie haute, un deuxième moyen inducteur apte à faire fondre, par chauffage diélectrique, les fibres de l'amiante qui vient d'être chargée. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée aux modes de réalisation décrits pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes essentiellement dans - la mise en oeuvre du procédé; - les divers moyens associés au dispositif; - les applications possibles; sans pour celà sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1- Procédé de vitrification des fibres de l'amiante caractérisé en ce qu'il consiste à faire fondre les fibres de l'amiante placée directement dans un creuset par l'action d'un champ électromagnétique hautes fréquences qui agit directement sur lesdites fibres pour élever leur température jusqu'à leur température de fusion en utilisant les pertes d'énergie par hytérésis diélectrique qui se produisent dans l'amiante. 2- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser des fréquences de travail comprises entre 30 et 300 MHz. 3- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à rajouter un fondant pour diminuer l'énergie nécessaire à la fusion de la masse d'amiante. 4- Procédé, selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à utliser, comme fondant, du sodium généralement sous forme de sel marin. 5- Dispositif, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, du genre comportant essentiellement une enceinte thermique, un creuset et une source d'énergie créant un champ électromagnétique hautes fréquences enrobant le creuset; caractérisé en ce que la source d'énergie utilisée est un générateur VHF fonctionnant dans la plage de fréquences 30-300 MHz. 6- Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le creuset comporte un moyen apte à évacuer les fibres d'amiante fondues. 7- Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que 1 enceinte thermique comporte un moyen apte à alimenter le creuset en fibres d'amiante à fondre. 8- Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'enceinte thermique comporte un moyen apte à traiter les composés organiques volatils dégagés lors de la fusion des fibres d'amiante. 9- Dispositif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le creuset comporte, en partie basse, un premier moyen inducteur apte à maintenir, par couplage inductif, la température des fibres fondues, et, en partie haute, un deuxième moyen inducteur apte à faire fondre, par chauffage diélectrique, les fibres de l'amiante qui vient d'être chargée.