(57)【要約】【課題】  本発明は、クリソタイルまたはクリソタイル含有物に含まれるクリソタイルをクリソタイルの検出限界未満にまで変成することができる処理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、得られた処理物をセメントクリンカーの焼成用原料として有効利用できる処理方法をも提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、クリソタイル等と酸を混合して、圧力１．５〜１０気圧かつ温度１１０〜１８０℃の水蒸気により加圧および加熱処理する、クリソタイル等の処理方法を提供する。また、前記の酸は、好ましくは硫酸または塩酸であり、さらに、酸とクリソタイル等の混合比が、クリソタイルに含まれるマグネシウムに換算して、酸／マグネシウム＝１〜６（化学当量比）であるクリソタイル等の処理方法をも提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸とクリソタイルまたはクリソタイル含有物を混合して、圧力１．５〜１０気圧かつ温度１１０〜１８０℃の水蒸気により加圧および加熱処理することを特徴とするクリソタイルまたはクリソタイル含有物の処理方法。
【請求項２】
前記の酸が、硫酸または塩酸であることを特徴とする請求項１に記載のクリソタイルまたはクリソタイル含有物の処理方法。
【請求項３】
酸とクリソタイルまたはクリソタイル含有物の混合比が、クリソタイルに含まれるマグネシウムまたはクリソタイル含有物に含有されているクリソタイルに含まれるマグネシウムに換算して、酸／マグネシウム＝１〜６（化学当量比）であることを特徴とする請求項１または２に記載のクリソタイルまたはクリソタイル含有物の処理方法。
【請求項４】
オートクレーブ内で処理することを特徴とする請求項１〜３に記載のクリソタイルまたはクリソタイル含有物の処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の処理方法により処理して得られた処理物を、セメントクリンカーの焼成用原料として用いることを特徴とするクリソタイルまたはクリソタイル含有物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリソタイルまたはクリソタイル含有物に含まれるクリソタイルを非クリソタイルにする処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石綿は、クリソタイル（白石綿）、アモサイト（茶石綿）およびクロシドライト（青石綿）等があり、いずれも耐熱性や耐摩耗性等に優れているため、スレート板等の繊維強化セメント板、吹付け耐火被覆材、吹付け吸音材、自動車用ブレーキパッドおよび石綿紡織品等の製品として、広い分野で使用されてきた。ここで、日本において使用された石綿の殆どはクリソタイルである。
しかし、近年、人の健康に対する石綿の有害性が顕在化するに至り、石綿使用は原則として禁止されることになった。しかし、一方で既に石綿が使用された建築物や自動車等の石綿含有製品は、今後、改修や解体の時期を迎えることから、石綿廃材として大量に排出されることが確実視され、石綿廃材の処理が深刻な社会問題になりつつある。
【０００３】
ここで、現在実施されている石綿の処理方法としては、石綿廃材を飛散性石綿または非飛散性石綿に分けて、それぞれ特別管理産業廃棄物または安定型産業廃棄物として分別・回収し、それぞれの埋め立て処分場に運搬して埋め立て処理する方法がある。しかし、近年、処分場の残存容量が逼迫しているため、今後、埋め立て処理では対処できなくなると予想されている。処分場の延命のために、石綿を高温融解して減容化する処理技術が実施されているが、減容化しても結局のところ処分場に埋め立て処理することに変わりはなく、根本的な解決手段にはならない。そこで、石綿の処理物を埋め立てることなく他の用途に使用しうる物質に変換できる処理方法が望まれている。
【０００４】
かかる石綿の処理方法の一つとして、クリソタイルを主成分とするクリソタイルおよびクリソタイル含有蛇紋岩を、硫酸、塩酸等の酸で分解してシリカ質フィラーを得る技術が提案されている（特許文献１）。当該技術において開示されている処理条件として、酸の使用量は蛇紋岩または石綿に含まれるＭｇＯに対して化学当量比で２．３倍以上必要であり、また、処理温度１００℃で処理時間１時間以上が必要とされている（特許文献１  ３頁右欄２〜６行参照）。その結果得られたシリカ質フィラーは混和材等として再利用できるため（特許文献１  ３頁右欄１９〜５０行参照）、前記の埋め立て処理が不要になるという利点がある。しかし、当該技術の処理条件内であっても、例えばクリソタイルに含まれるＭｇＯに対して化学当量比で硫酸を３倍使用して、処理温度１００℃、かつ、処理時間２時間で追試してみると、得られたシリカ質フィラーにはクリソタイルが２．０質量％も残存していることを確認した（後述する本願明細書  表２中の比較例３参照）。これでは当該シリカ質フィラーを混和材等として再利用した場合には、かえって残存するクリソタイルが広い範囲に拡散してしまう虞があり、当該技術によってもクリソタイルから非クリソタイルへの変成はまだ不十分なのである。
【特許文献１】特開２００４−７５５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、クリソタイルまたはクリソタイル含有物（以下「クリソタイル等」という。）に含まれるクリソタイルをクリソタイルの検出限界未満にまで変成することができる処理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、得られた処理物を有効利用できる処理方法をも提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる実情に鑑みて、本発明者らは鋭意研究を行った結果、特定の圧力および温度の水蒸気によってクリソタイル等と酸の混合物を加圧および加熱処理することにより、クリソタイルをクリソタイルの検出限界未満にまで変成できること、また、該処理物（変成物）はセメントクリンカーの焼成用原料として好適に用いることができ、これによってクリソタイル等の処理物を埋め立てることなく有効利用できる処理方法を見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、クリソタイル等と酸を混合して、圧力１．５〜１０気圧かつ温度１１０〜１８０℃の水蒸気により加圧および加熱処理する、クリソタイル等の処理方法を提供するものである。特に、かかる圧力をかけることにより、酸が処理対象物の深部にまで浸透し、温度が均質になり、反応が均質かつ円滑に進行して、クリソタイル残存量を格段に減少させることができる。
【０００８】
また、前記の酸は、好ましくは硫酸または塩酸であり、さらに、酸とクリソタイル等の混合比が、クリソタイルに含まれるマグネシウムに換算して、酸／マグネシウム＝１〜６（化学当量比）であるクリソタイル等の処理方法をも提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリソタイルをクリソタイルの検出限界未満に変成でき、また、該処理物（変成物）はセメントクリンカーの焼成用原料として好適に用いることができるため、埋め立て処理が不要になるとともにセメントクリンカーの焼成用原料である天然資源の節約にもなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の処理対象は、クリソタイルまたはクリソタイル含有物である。クリソタイル含有物とは、石綿紡織品、繊維強化セメント板、吹付け耐火被覆材、吹付け吸音材および自動車用ブレーキパッド等の製品およびその廃棄物である。かかる対象物は、板状物、塊状物または粉粒物等いずれの形態でも使用できるが、酸との混合効率を考慮すると粉粒物が好ましい。板状物や塊状物は必要に応じて粉砕し粉粒物にして使用するのが好ましい。ここで、板状物や塊状物を粉砕する際は、クリソタイルの飛散防止のため湿式粉砕機を使用するのが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる酸は、硫酸または塩酸である。クリソタイルが硫酸または塩酸と接触すると、クリソタイルの表層部に存在する水酸化マグネシウムと酸が反応して、それぞれ硫酸マグネシウムまたは塩化マグネシウムが生成し、一方、クリソタイルの内層部には主としてケイ酸塩が残存した非クリソタイル生成物が得られる。特に、硫酸マグネシウムはコンクリート中の鉄筋の発錆に影響を及ぼさないから用いる酸は硫酸が好ましい。
【００１２】
かかる反応を効果的に進めるために、クリソタイルに含まれるマグネシウムに換算して、酸／マグネシウム＝１〜６（化学当量比）が好ましく、酸／マグネシウム＝１〜３（化学当量比）が経済性（処理コスト）の観点からより好ましく、酸／マグネシウム＝１〜２（化学当量比）が同じ観点から更に好ましい。酸／マグネシウムの化学当量比が１未満では前記の反応が完結せずクリソタイルが未反応で残存することになり、また、酸／マグネシウムの化学当量比が６を超えると酸の濃度および使用量が増加するため、取り扱い上の安全性と経済性が低下する虞がある。
【００１３】
また、本発明において処理圧力は１．５〜１０気圧であり、２．０〜１０気圧がより好ましい。水蒸気の圧力が１．５気圧未満では、酸が処理対象物の内部に十分浸透せず未反応のクリソタイルが残存する虞があり、また、水蒸気の圧力が１０気圧を超えると、高温・高圧に耐える処理装置が大がかりなものとなって、処理装置の製造コストが高くなる。本発明の処理方法においてクリソタイル残存量が検出限界未満になるのは、当該圧力を有する水蒸気が処理対象物の細孔の深部にまで浸透することにより、処理対象物がムラなく均質に加熱されて、クリソタイルの酸分解が全体として（局部的でなく）進行するからであると考える。
本発明において処理温度は１１０〜１８０℃であり、１２０〜１８０℃がより好ましい。水蒸気の温度が１１０℃未満では処理時間が長くなり、また、水蒸気の温度が１８０℃を超えても処理時間を短縮する効果は少ない。
【００１４】
本発明において使用する処理装置として、例えばオートクレーブを挙げることができる。オートクレーブによれば、前記の圧力および温度下で処理を容易に行うことができ、また、処理中にクリソタイルが周辺に飛散する虞もない。
【００１５】
本発明の処理方法を用いて得られる処理物は、主にケイ酸塩を含むため、セメントクリンカーの焼成用原料（ケイ素成分の補充）として使用することができる。これにより、セメントクリンカーの焼成用原料として用いる天然原料の一部を当該処理物によって置き換えることができるから、本発明は処理物の有効利用のみならず天然資源の節約にも資することができる。
【実施例】
【００１６】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００１７】
〔処理対象物〕
Ａ；クリソタイル  
カリドリア産出  アスベストHPO（巴工業社販売）
Ｂ；クリソタイル含有物
クリソタイル紡織布廃材（クリソタイル：ポリエステル繊維：バインダー＝８５：１２：３  重量比）
【００１８】
〔使用薬品および装置〕
・硫酸；試薬特級（関東化学社製）
・塩酸；試薬特級（関東化学社製）
・耐酸耐圧容器；内部をテフロン（登録商標）加工し、過熱蒸気および不活性ガスの挿入口および排気口、温度センサーおよび圧力センサーを設置したステンレス製の耐酸耐圧容器試作品
【００１９】
〔クリソタイルの定量方法〕
以下の熱分析装置および分析条件を用いて、微分熱重量法（厚生労働省
基発第０７０２００４号）によりクリソタイルを分析した。なお、当該微分熱重量法によるクリソタイル含有量の検出限界は１質量％である。
（１）  
熱分析装置  
示差熱天秤TAS200（理学電機社製）
（２）分析条件
・昇温速度；20℃／分
・分析温度；室温〜1000℃
・雰囲気ガス；空気
【００２０】
〔クリソタイル等の処理〕
クリソタイルまたはクリソタイル紡織布廃材（以下、「試料」という。）を乳鉢で粉砕後、１８メッシュの篩を通過した試料の所定量を耐酸耐圧容器に入れた後、所定の濃度の硫酸または塩酸を当該容器中に所定量流し込み十分に攪拌した。
次に、当該容器に密閉蓋をした後、所定の温度で安定している乾燥機に当該容器を設置し、所定時間加熱した。その後、乾燥機から圧力容器を取出し、室温になるまで冷却し、試料が室温となった後、試料をろ過して固形分を採り出し、クリソタイルの含有量を分析した。
以上の処理条件を表１に、また、処理後のクリソタイルの含有量の分析結果を表２に示す。
【００２１】
【表１】
2008049205.tif 000002
【００２２】
【表２】
2008049205.tif 000003
【００２３】
表２から分かるように、実施例１〜１５では、処理後のクリソタイルの含有量がすべて検出限界（１質量％）未満になった。他方、比較例１〜３では、処理後のクリソタイルの含有量はそれぞれ２４質量％、４質量％および２質量％となっており、当該処理物を広範囲に再利用する上で決して少なくない量であった。