(57)【要約】  本発明は、使用済みの材料および／または微粉と、各種ケイ酸アルミニウムから選択された結合剤とを混合し、回転型ブリケット装置などのプレスにより圧縮して固形凝集物を調整することからなるオルガノハロシランの製造によって生じる、粉末状使用済み材料および／または粉末微粉の凝集および不動態化するための方法である。本発明はまた、このようにして得られた凝集物、ならびにケイ素および銅など特定の金属の回収におけるその使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）  使用済みの材料および／または微粉と、各種ケイ酸アルミニウムから選択された結合剤とを混合し、
（ii）  プレスにより圧縮して固形凝集物を調製すること、
からなるオルガノハロシランの製造により生じる粉末状の使用済み材料および／または微粉を凝集および不動態化するための方法。
【請求項２】
前記ケイ酸アルミニウムはベントナイトであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
結合剤／（使用済みの材料および／または微粉）の比率が、重量で０．１／１〜１．５／１であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
結合剤／（使用済みの材料および／または微粉）の比率が、重量で０．３／１〜１／１であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記工程（ii）は圧縮成形のための手段を備えたプレスを使用して行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
回転型ブリケット装置を使用することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
０．５〜２０ｃｍ3の単位体積を有する凝集物が製造されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
自己加熱しない凝集物が製造されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法の実施により得られることができる中実で不活性で自己加熱しない凝集物。
【請求項１０】
オルガノハロシランの製造により生じる使用済みの材料および／または残留微粉とケイ酸アルミニウムとを含み、遊離水を含まない、中実で不活性で自己加熱しない凝集物。
【請求項１１】
ケイ酸アルミニウム／（使用済みの材料および／または微粉）の比率が、重量で０．１／１〜１．５／１であることを特徴とする請求項１０に記載の凝集物。
【請求項１２】
前記比率が重量で０．３／１〜１／１であることを特徴とする請求項１１に記載の凝集物。
【請求項１３】
前記凝集物は、０．５〜２０ｃｍ3の単位体積を有することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の凝集物。
【請求項１４】
オルガノハロシランの製造により生じる使用済みの材料および／または微粉中に存在する１またはそれ以上の金属の回収における請求項９〜１３のいずれか一項に記載の凝集物の使用。
【請求項１５】
ケイ素金属の回収における請求項１４に記載の使用。
【請求項１６】
銅の回収における請求項１４に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オルガノハロシランの製造、特に直接合成によるメチルクロロシランの製造によって生じる粉末状の使用済み材料および／または残留微粉の、不活性化あるいは不動態化、輸送、および回収を可能にする凝集方法に関する。本発明はまた、この凝集方法により生じる生成物、および特に残留ケイ素金属や銅などの金属の回収のためのこれらの生成物の使用に関する。
【０００２】
Rochow反応（銅を主体とした触媒の存在下での、ケイ素金属とガス状の塩化メチルとの反応）によるメチルクロロシラン直接合成方法の工業的使用は、一般に流動床内で行われる。この方法は、流動床から排出または定期的排出を必要とし、結果として合成から簡便に言うと使用済み材料および残留微粉を生成する。これら使用済み材料および／または残留微粉は粉末であり、ケイ素金属あるいは酸化ケイ素に加えて、銅、炭素、鉄、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、錫、マグネシウムなどの元素のみならず、塩素、水素または酸素などの元素もまた含む。これらの粉末使用済み材料および粉末微粉は、そのままの状態で処理や輸送することが難しいどころか不可能な高い反応特性を有する。特に、これらの粉末状使用済み材料および粉末微粉は、水素の発生とともに液体あるいは蒸気の形態である水と反応し、また空気に接触することで自己加熱特性を示す。使用済み材料は、この理由のため、不活性化処理されなければならない。
【０００３】
さらに、該使用済み材料および微粉は、ケイ素および銅などの構成成分を高い割合で含み、これらを回収できることは有利である。
【０００４】
特許ＵＳ−Ａ−５，３４２，４３０は、使用済み材料は、随意に高温で、水および界面活性剤を含む水性媒体に作用され、次いでリグノスルホナート、モンモリロナイトまたはベントナイトなどの結合剤が導入され、この処理は次に水の除去が行われ得る不動態化方法を開示する。
【０００５】
ＥＰ−Ａ−０，２８７，９３４は、使用済み材料の凝集(ペレットの形成)、得られる凝集物の凝集力を増大し凝集物を周囲の水分から分離するための有機結合剤の凝集物への含浸、による不動態化のための方法を開示する。この結合剤は、凝集物への浸透を確実にするのに充分低い粘度を有する液状の有機結合剤であるか、または有機溶剤あるいは水との溶液あるいは乳濁液の形で使用できる。水は好適な手段ではあるものの、有機溶剤および水はともに本願では不利である。有機溶剤は通常の排気問題を生じる。水はケイ素と反応し、加熱を引き起こすので、作業条件は厳密に管理されなければならない。有機結合剤は液体の形態、特に希釈水溶液のグルコース、ガム、接着剤、アスファルト、ワックス、スターチ、好ましくはリグニンを含む。
【０００６】
ＥＰ−Ａ−２０１，１９９は、粉末状使用済み材料と水とを組み合わせ、粒状化を行い、その細粒を不活性な無機粉末で覆うことを推奨する。５〜５０重量％の水（使用済み材料＋水混合液に対して）が、ケイ素を（ケイ素を不活性化できる）二酸化ケイ素に変えるために使用される。
【０００７】
ＷＯ−Ａ−０２／４６１１９では、ケイ酸アルミニウムは使用済み材料を不活性化できることを開示する。この混合は従来の混合機内で行われる。この方法は、好ましくは、使用済み材料＋ケイ酸アルミニウム混合物への水の添加によって、あるいはケイ酸アルミニウムスラリーの使用によって、１０〜４０％の水分量の存在をもたらす。水の存在によって、セラミック製品の製造において組成物を回収する前に、混合物を押出機に通すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術の方法には、揮発性溶剤または水の使用、および／または、例えば金属産業におけるこれらの輸送、処理および回収には非常に適合しない含水量を含む製品を生じる結果となること、の理由から処理条件に関する問題が存在する。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、直接合成から生じる使用済みの材料および／また微粉の効率的な不活性化または不動態化を可能にするこれら使用済みの材料および／または微粉の処理、ならびに、
空気または大気中の水分と反応せず、自己加熱せず、輸送および処理が可能であり、金属産業において回収作業、特にケイ素および銅などの金属の回収を、特に直接受けることができる安定した固形物の実現、
のための新規な方法を提供する。
【００１０】
本発明の他の目的は、最低費用で、特に最小の工程数で行うことのできる、このような方法を提供することである。
【００１１】
これらの目的または他の目的が、溶液や分散液などの中に、遊離水、溶媒または液体の結合剤のない状態で凝集するための特定の方法により達成できることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明の主題は、
（i）  使用済み材料および／または微粉と、各種ケイ酸アルミニウムから選択される結合剤との混合；
（ii） 適当なプレス中での圧縮による固形凝集物の調整、
からなるオルガノハロシランの製造により生じる粉末状使用済み材料および／または粉末微粉を凝集するための方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この方法は、一定形状の中実で堅固で硬質な凝集物の形態で存在する粉末でない生成物の製造が可能である。この凝集物は、沈静化されるかあるいは不活性である、すなわち、空気または大気中の水分に接触しても反応せず、また自己加熱しない。凝集物は処理や輸送できる凝集力を示し、遊離水の不在により、例えば金属産業において、回収作業中での処理を容易にできる。
【００１４】
表現“使用済み材料”および“残留微粉”は通常の意味を有する。したがって、これらはケイ素金属あるいは酸化ケイ素、塩素、水素、酸素、銅、炭素、鉄、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、錫、チタン、マンガンなどの少量の他の材料を本質的に含む、直接合成により生じる使用済みの材料および微粉であることを特徴とする。
【００１５】
使用される結合剤は乾燥固体状で提供されるが、さまざまな程度に水和できる。本発明による方法は水の添加を提供しない。しかしながら、特に結合剤の水和を生じるわずかな量の水の提供は本発明から除外されない。同様に、これが所望されないとはいえ、結合剤の全体的な乾燥固体性質およびその後の凝集作業が問題なければ、結合剤中の遊離水の残留量あるいは希釈量の存在や提供は除外されない。概して好ましい方法においては、結合剤は遊離水を含まない。
【００１６】
好ましいケイ酸アルミニウムまたはアルミノケイ酸塩のうちで、ベントナイト、カオリン、珪藻岩、漂布土、より一般にはケイ酸アルミニウムの水和物が挙げられる。ベントナイトは好ましい具体例を構成する。経済的理由で、好ましくは天然のアルミノケイ酸塩を使用できる。粒径は臨界パラメータでなく、いずれにせよ当業者は適当なアルミノケイ酸塩を選択するために定期試験を非常に容易に行うことができる。指標として、実施例において使用されるベントナイトは、約３５μｍ（粒子の数で５０％が＜３５μｍ、粒子の数で９０％が＜１１１μｍ）の平均粒径を示したことを具体的に挙げることができる。
【００１７】
結合剤／使用済み材料の比率は、特に重量で０．１／１〜１．５／１に及ぶことが可能であり、好ましくは０．３／１〜１／１である。本明細書および特許請求の範囲を通じて、別段の記載がない限り、数値範囲に関してはこれらの限界値が含まれることに注意すべきである。
【００１８】
プレスとは、圧縮成形により、凝集物に一定形状を与えることを目的としている手段を有利に表す。ラムプレスなどの（型枠、キャビティまたは金型における圧縮による成形または凝集のために使用される型の)圧縮成形機の種類や、回転型ブリケット装置を使用してよい。したがって使用されるプレスは、生成物が圧縮により凝集され、凝集物に最終的な形状、凝集および機械的安定性を与えるキャビティ、型枠または金型を包含する。
【００１９】
本発明において、単純な円形または半円形、円柱形または半円柱形などの幾何学的形状を有するケーク、ブリケットまたはペレット形態を与えることが選択できる。
【００２０】
回転型ブリケット装置は、好ましい具体例を構成する。この装置は、向かい合わせに配置される２つのロールからなり(平行軸)、少なくとも１つが自転で運転できるように配置され、少なくとも１つが一定形状のキャビティを包含する。一般に、両ロールは回転駆動され、互いに反対方向に運転できる。圧力は２つのロール間の調節可能な方法で実施できる。一方のロールは軸を中心に所定の位置に固定でき、他方のロールは適当な手段、特にピストンまたはジャックなどの油圧手段を使用しながら先のロールに圧接できる。両ロールが、例えばすでに述べられた油圧手段の使用により、所望の圧力を提供するために、一方を他方に向かって移動させることもまた可能である。回転型ブリケット装置は、このようにして、ロール間を通る材料に圧力、好ましくは調整圧を加え、材料はこれらロールの少なくとも１つの表面に設けられた一定形状のキャビティ内で成形される。好ましくは、両ロールは相補的な形状を有するキャビティを形成する。１つまたは２つのロールに形成されたキャビティの形を選択することにより、最終の成形−プレスされる材料に所望の形状を与えることができる。
【００２１】
良好な凝集を得るために、プレスで加えられる圧力を調節することができる。一般に、回転型ブリケット装置に関して、圧力は１０〜８０ｋＮ／ロール幅１ｃｍに調節できる。
【００２２】
一例として、０．５〜２０ｃｍ3の間で変動できる単位体積を有する凝集物が製造可能である。これらの値は単に例示の目的で与えられているものであることは言うまでもない。
【００２３】
本発明は、良好な凝集を有し、格別な対策を必要とすることなく処理および運搬できる不活性の凝集物を製造することができ、これら凝集物は特に容易に移動させることができ、ダンプトラック、サイロなどへ供給ならびこれらからの送り出しを容易にする。
【００２４】
回転型ブリケット装置は、フランス国Raismes所在のSahut-Conreurや米国イリノイ州Elk Grove Village所在のK.R.Komarek Inc.などの会社によって設計、製造されている。
【００２５】
出発混合物は、適当な混合機またはホモジナイザー内で製造される。固体ミキサーの種類は含めてよい。混合時間は数分程度であり得る。当業者はできる限り均質な混合物を製造するための混合条件を決定することが充分に可能である。
【００２６】
回転型ブリケット装置は、一般にロール間に材料を送り込むことを意図する供給装置を介して送られる。特に、例えば２つのロールの接面の上方に垂直に配置された、スクリュー装置または同様の装置であり得る。随意の特性によって、混合機からの混合物は、この供給装置を通ってからプレスを通る。
【００２７】
本発明の方法に従って得られた凝集物は、自己加熱または水との反応性がない。したがってこれらは、公的規則が提示している特別な処置を要しないで処理および輸送できる。
【００２８】
遊離水のないこれらの凝集物は、ケイ素金属および銅など他の金属の回収のための出発原料として使用も可能である。これらは特に、ケイ素金属産業、銅金属産業、鉄金属産業および鋳造などの産業に使用できる。凝集物は、セラミック、耐火性化合物などの製造でもまた使用できる。
【００２９】
本発明による方法の実施によって得られたあるいは得られることが可能な固形凝集物が本発明の主題である。
【００３０】
本発明の他の主題は、直接合成から生じる使用済み材料および／または微粉と、０．１／１〜１．５／１、好ましくは０．３／１〜１／１の結合剤／使用済み材料の重量比のケイ酸アルミニウムから選択される結合剤とを含み、遊離水を含まない凝集物である。この集魂は、例えば単位体積０．５〜２０ｃｍ3を有する、単純な円形あるいは半円形、円柱あるいは半円柱などの幾何学的形状のケーク、ブリケットまたはペレット形状の成形物など、中実で硬質な生成物の形態で存在する。特にこれは本発明による方法の実施により得られるような凝集物である。
【００３１】
この凝集物において、結合剤は好ましくはベントナイトである。
【００３２】
本発明の更なる主題は、使用済み材料あるいは残留微粉中に存在する１種あるいは数種の金属の回収のための出発原料としての本発明に従った凝集物の使用である。これら金属は上述されており、この使用は、とりわけ、ケイ素金属、および／または銅、および／または鉄の回収を対象としている。したがって、本発明の主題は、特にケイ素冶金産業、銅冶金産業または鉄冶金産業におけるこれら凝集物の使用である。
【００３３】
本発明の他の主題は、セラミック、耐火性化合物などの製造における出発原料としての本発明に従った凝集物の使用である。
【実施例】
【００３４】
本発明は、限定されない例として本発明の具体例を述べた実施例を用いて以下に説明されよう。
【００３５】
実施例１
３０００ｇの粉末状使用済み材料と３０００ｇの粉末状ベントナイト（すなわち使用済み材料の１００重量％）を固体ミキサー−ホモジナイザー（Lodige水平ミキサーまたは遊星歯車式の回転羽根を有する混合機などの装置）に入れ、数分間混合した。混合物を供給装置（スクリュー供給装置）によって送り、回転型ブリケット装置へ導入した。
スクリュー供給装置の回転速度：１８回転／分。
回転型ブリケット装置（Sahut Conreur D150型）の特性：
ギャップ：７／１０ｍｍ、
くぼみの容積：０．７ｃｍ3、
ロールの回転速度：５回転／分、
圧力：５０ｋＮ／ロール幅の直線１ｃｍ。
【００３６】
得られた凝集物は、Bowes-Cameron試験（「Recommendations on the transport of dangerous goods、Manual of Tests and Criteria」（第３版改訂、国連、ニューヨーク、ジュネーブ、１９９９）に従い、試料を１４０℃の室温度で２４時間曝す）において自己加熱しないとして評価され、水と接触して反応しなかった。
【００３７】
実施例２
実施例１と同様の作業条件下で、３０００ｇの使用済み材料当たり、１２８５ｇの粉末ベントナイト（すなわち使用済み材料の４３重量％）を加える。
【００３８】
得られた凝集物は、Bowes-Cameron試験（試料を１４０℃の室温度で２４時間曝す）において自己加熱しないとして評価され、水と接触して反応しなかった。
【００３９】
実施例３
実施例１と同様の作業条件下で、３０００ｇの使用済み材料当たり、９００ｇの粉末ベントナイト（すなわち使用済み材料の３０重量％）を加える。
【００４０】
得られた凝集物は、Bowes-Cameron試験（試料を１４０℃の室温度で２４時間曝す）において自己加熱しないとして評価され、水と接触して反応しなかった。
【００４１】
添付の特許請求の範囲を特徴とする本発明は、上記に示された特定の具体例に限定するものではなく、また、本発明の範囲と精神から逸脱するものではない代替的な形態を包含することを明らかに理解されるべきである。
【国際調査報告】
2007513751.tif 000002
2007513751.tif 000003
2007513751.tif 000004
2007513751.tif 000005