(57)【要約】  本発明は、自動車両の破片残査を含む鉱物残査を不活性化する方法に関し、それは該鉱物残査に水を加えてペーストを作り、該ペーストをリン酸と混合し、及びその混合物をか焼することからなる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車両の粉砕残査を含む鉱物残査を不活性化する方法であって、その方法において水が鉱物残査に添加されてペーストを形成し、該ペーストがリン酸と混合されて、及び得られた混合物がか焼操作に供されることを特徴とする方法。
【請求項２】
鉱物残査の平均粒度が０．５〜１．５mmである請求項１記載の方法。
【請求項３】
混合されるリン酸の量が５〜２０質量％である請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
混合されるリン酸の量が７〜１５質量％である請求項３記載の方法。
【請求項５】
か焼が６３０〜６８０℃の温度で実施される請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
か焼が７３０〜７８０℃の温度で実施される請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
か焼が８３０〜９００℃の温度で実施される請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉱物残査を不活性化する方法に関する。より詳しくは、自動車両の粉砕残査を不活性化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
“残査を不活性化する”という表現は、残査に含まれる毒性物質が、その処理の後に、その中へ固定化されて、もはや環境を汚染する危険がなくなることを意味する。
解体された自動車両（scrapped motor vehicles, SMVs）の絶えず増加する量は、そこから生じる残査の除去に関して、深刻な問題を提起する。
国内の法律は、自動車両の構成材料の回収とリサイクルの実質的なレベルを課している。これらの要求を満たすために、自動車両にとって粉砕するのが普通のことであり、そうすることで主に鉄を含む金属である金属類を分離して回収することが可能となる。しかしながら、この回収の後に残る残査は、通常、AGR（automobile grinding residues, 自動車両の粉砕残査）と呼ばれ、依然として元の車両の約２５質量％に相当する。これらの残査は、有機的な、しばしば毒性のある物質及び重金属を含む。これらの毒性物質は、残査中に充分に固定化されていないときに、特に滲出によって環境を汚染しがちである。
【０００３】
いかなる残査も、利用するために又は捨てるために、通過しなければならない種々の標準化された試験がある。
自動車両の粉砕残査は一般的にこれらの試験を通過しない。特に、滲出液中に検出され得るクロミウム（VI）と鉛の量は、課された標準を大きく超える。よってこれらの残査は、先に不活性化処理を受けなければならない。
自動車両の粉砕残査を不活性化する公知の方法は、およそ1300℃程度の高温で実施されるガラス化熱処理にそれらを供することからなる。
しかしながらこの公知の方法は、処理された残査に含まれる重金属の実質的な部分が揮発するという不都合を有する。その結果、上記処理から発生する煙道ガスを精製する必要がある。さらに、この公知の処理における高温は、大量のエネルギーが消費されることを意味する。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、自動車両の粉砕残査を不活性化する簡単な費用のかからない方法であって、それらの残査を無害にしてそれらを使用又は捨てることを可能にする方法を提供することによって、上記の欠点を軽減することを目的とする。
【０００５】
よって本発明は、自動車両の粉砕残査を含む鉱物残査を不活性にする方法であって、その方法において水を鉱物残査に添加してペーストを作り、該ペーストをリン酸と混合して、及び得られた混合物をか焼に供する。
本発明によれば、該鉱物残査は自動車両の粉砕残査を含む。一般にそれらは３５質量％以上、しばしば５０質量％以上を構成する。それらはまた、例えば冷蔵庫、調理機器などの家電機器からの残査を含み、それらも粉砕されている。最終的に、該鉱物残査は、例えば建築物の解体から生じたような多様な集積ポイントから来た残査を含み得る。
【０００６】
本発明の処理に供される鉱物残査は、一般的に５mm未満の粒度を有するフラグメントからなる。しかしながら、繊維状のある種のフラグメントは１０mmにいたる長さを有するときもあるが、平均粒度は５mm未満である。
本発明の方法を実施するのに有利な態様は、鉱物残査が、それらの平均粒度が２mm未満、好ましくは０．５〜１．５mmとなるように粉砕されることである。
フラグメントは高度に均一であって、すなわち、金属フラグメント及び、ガラス、プラスチック、木材、織物などのフラグメントなど、全体の集合が、炭化水素類を含む区別のはっきりしない塊りにしっかりと固定している。その鉱物残査の炭化水素含量は、通常１０〜２０質量％である。該残査の嵩密度は通常は１未満である。該残査の水分含量は、カール フィッシャー法を使った容積測定によると、一般に３〜５％である。
【０００７】
本発明に従った不活性化に供する鉱物残査は、少量の炭酸カルシウムを含み、その含量は一般に６質量％未満である。しばしば、鉱物残査の炭酸カルシウム含量は４％未満である。しかしながら、好ましくは１％以上である。
本発明の方法に供される鉱物残査は重金属を含む。「重金属」という用語は、一般的に許容される定義（「廃液及び汚泥の処理における重金属」“Heavy Metals in Wastewater and Sludge Treatment Processes”; Vol. I、CRC Press Inc, 1987年; p.2）によって、その密度が少なくとも５g/cm3である金属、並びにベリリウム、ヒ素、セレン及びアンチモンを意味すると解される。
【０００８】
本発明によれば、ペーストに変換するために水を鉱物残査に添加する。「ペースト」という用語はここで、レオロジーの点から粘りけのある液体を意味する。添加する水の量は、残査の初期水分含量に依存する。２０〜５０質量％の水分がペーストに含まれるような量で水を添加するのが有利であって、これは多くの場合、１５〜４７質量％の水の添加に相当する。
得られたペーストはその後、リン酸と混合される。リン酸の量は、処理される鉱物残査の５〜２０質量％が適当である。しかしながら、この量は７％以上が好ましく、１５％以下が有利である。水とリン酸が攪拌しながら添加される。いかなる攪拌及び混合技術も使用することができる。プラウミキサー又は循環スクリューの使用が良好な結果を与える。
【０００９】
得られた混合物をか焼作業に施す。該か焼は、５００℃以上の温度で、有機物質を正確に分解するのに充分な時間、実施される。有利には、重金属の揮発を防ぐために、か焼温度は１０００℃以下に維持される。
本発明による方法を実施するのに好ましい第１の態様では、か焼温度は６３０〜６８０℃である。この実施方法は、処理された残査に微粉状のテクスチャーを与える。
本発明による方法を実施するのに好ましい第２の態様では、か焼温度は７３０〜７８０℃である。この実施方法では、残査のテクスチャーはよりがっしりとした感じになって、しかし柔軟性が維持されている。
本発明による方法を実施するのに好ましい第３の態様では、か焼温度は８３０〜９００℃である。この実施方法では、処理された残査は、部分的にガラス状で良好な機械的強度を有するものとして得られる。
【００１０】
ある種のケース及びある種の用途において、水硬化性バインダーを処理された残査に添加し、さらに適当であれば、該バインダーを硬化させるために水を加えることに価値がある。得られる最終生成物はその後、顕著な機械的特性を有することができる。
驚いたことに、自動車両の粉砕残査を含む鉱物残査は、炭酸カルシウム含量が低いにもかかわらず、か焼の間にピロリン酸カルシウムの形成が生じる。いかなる理論上の説明によっても拘束されることを望まないが、本発明者は、このピロリン酸カルシウムが重金属トラップであると考える。
【００１１】
以下に記載される実施例は、本発明の利点を示す。
第１系列の試験
この系列の試験は、“重”粉砕残査と呼ばれるもので開始した。これらは、粉砕機の下流から直接集められた残査である。
例１（本発明によらない）
次の組成を有する鉱物残査が処理された。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
鉱物残査を室温で循環スクリューで水２０％と混合し、その後、常温炉から開始して、空気の強制循環で２時間、６２０℃でか焼した。
得られた生成物は、フランス標準 ＮＦＸ３１−２１０に記載されている３重滲出試験に供した。その試験プロトコルは、該材料を、４mmスクリーンを通過できるように粉砕することにある。この粉砕された材料を、脱イオン水で液体／固体の比１０で、一定の攪拌をしながら３重の滲出に供与する。各滲出の後、試験に供した粉体を洗浄した液体中の重金属含量を測定する。
得られた結果は次のとおりであった。
【００１４】
【表２】
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【００１５】
例２（本発明による）
手順は、先の例と同様にして、但し、か焼の前に、循環スクリューにより１０％のリン酸を残査に混合した。
滲出試験の結果は次のとおりであった。
【００１６】
【表３】
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【００１７】
第２系列の試験
この系列の試験は、“軽”粉砕残査と呼ばれるもので開始した。これらの残査は、粉砕操作の間に空気中に放出された「塵」の形態で、間接的に集められるものである。
例３（本発明による）
手順は先の例と同様にして、但しか焼を８７５℃で実施し、処理に付した残査の初期組成は次のとおりであった。
【００１８】
【表４】
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【００１９】
滲出試験の結果は以下のとおりであった。
【００２０】
【表５】
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【００２１】
これらの例は、鉱物残査の非常に低い炭酸カルシウム含量にもかかわらず、本発明の方法により得られる驚くほどの不活性化効果を実証している。
【国際調査報告】
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