(57)【要約】（ａ）化学的毒性物質、典型的には毒性金属を含有する化学的毒性物質および／または（ｂ）エネルギー性、典型的には爆発性の物質を含有する組成物を処理する方法であって、（ｉ）前記組成物の水性分散液を形成し、（ｉｉ）粘土などの不活性吸収物質を前記分散液に加え、（ｉｉｉ）物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態に分解するために、生じた混合物を加熱することを含む方法。本製品は、危険物質（ａ）および／または（ｂ）が分散している不活性マトリックスであって、理想的には、その後の長期貯蔵における浸出を防ぐために十分によく結合した形態にある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）化学的毒性物質および（ｂ）エネルギー物質を含有する組成物の処理方法であって、
（ｉ）前記組成物の水性分散液を形成し、
（ｉｉ）不活性吸収物質を前記分散液に加え、
（ｉｉｉ）物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態に分解するために、生じた混合物を加熱する
ステップを含む方法。
【請求項２】
ステップ（ｉ）の前に前記組成物を、物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態にすることのできる、１種または複数の反応物による化学的処理に供する追加のステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ａ）化学的毒性物質および（ｂ）エネルギー物質を含有する未使用または使用済み化学戦争用弾薬品の処理方法であって、
（１）弾薬品を開け、
（２）物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態にすることのできる、１種または複数の反応物による化学処理にその内容物を供し、
（３）このように処理された内容物の水性分散液を形成し、
（４）不活性吸収物質を前記分散液に加え、および
（５）物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態に分解するために、生じた混合物を加熱する
ステップを含む方法。
【請求項４】
前記化学的処理は塩基存在下、組成物を加水分解に供することを含む請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記組成物は、工業プロセスの副産物、弾薬品または花火製品またはその部分、あるいは燃料または推進剤である請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｉｉｉ）／（５）に続いて水性分散液と吸収物質の混合物を乾燥し、濃厚スラリーまたは固体を形成するさらなるステップを含む請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記乾燥ステップは、混合物を所望の形態に圧縮、成形または造形することを伴う請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記化学的毒性物質（ａ）は毒性元素を含有する請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記毒性元素は金属である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記毒性元素は、ヒ素、カドミウム、クロム、水銀、スズ、鉛、セレン、テルルおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記毒性元素はヒ素である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記物質（ａ）は化学戦争試剤である請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＣＷ試剤は、ホスゲン、サルファーマスタード、黄リン、ジクロロ（２−クロロビニル）アルシン、ジフェニルアミンクロロアルシン、ジフェニルクロロアルシン、ジフェニルシアノアルシンおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
エネルギー物質（ｂ）は爆発物である請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記エネルギー物質（ｂ）は、ＴＮＴ（２，４，６−トリニトロトルエン）、ＲＤＸ（１，３，５−トリニトロトリアジン）、ピクリン酸（２，４，６−トリニトロフェノール）、ピクリン酸の誘導体およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｉｉ）／（４）で加えた不活性吸収物質は、顆粒または粉末などの微細に分割された形態をとる請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記吸収物質は、１０μｍ以下の粒径を有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記吸収物質は、２μｍ以下の粒径を有する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ステップ（ｉｉ）／（４）で、４０％ｗ／ｖから９０％ｗ／ｖの間の前記吸収物質を水性分散液に加える請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記不活性吸収物質は、粘土、コンクリート、セメントおよびそれらの混合物から選択される請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記吸収物質はは粘土である請求項２１に記載の方法。
【請求項２２】
ステップ（ｉ）／（３）で形成される前記分散液は、危険物質（ａ）および／または（ｂ）の少なくとも１種が液体形態にある乳濁液の形態である請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
危険物質（ａ）および／または（ｂ）の少なくとも１種を溶解するために、ステップ（ｉ）／（３）の間に前記組成物を加熱する請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記組成物をステップ（ｉ）／（３）の間に少なくとも８０℃に加熱する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
ｐＨ調整剤をステップ（ｉ）／（３）の前またはその最中に組成物に加える請求項１から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記ｐＨ調整剤は塩基である請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記塩基は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
ステップ（ｉ）／（３）で形成された前記水性分散液は、５％ｗ／ｖから２０％ｗ／ｖの間の化学毒性物質（ａ）、および５％ｗ／ｖから１５％ｗ／ｖの間のエネルギー物質（ｂ）を含有する請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
ステップ（ｉ）／（３）の前記水性分散液が８０℃以上の温度である間に、不活性吸収物質を加える請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
加熱ステップ（ｉｉｉ）／（５）を、４００℃以上の温度で実施する請求項１から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
ステップ（ｉｉｉ）／（５）に続いて、組成物をガラス状にするためにさらに加熱する請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
処理中の組成物中に存在する１種または複数の物質の危険性の低下に役立つ試薬の導入をさらに含む請求項１から３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記試薬を、ステップ（ｉｉ）／（４）で不活性吸収物質と共に導入する請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記試薬を、ステップ（ｉ）／（３）において、またはそのステップ前に導入する請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記試薬は水酸化カルシウムまたは過酸化カルシウムである請求項３２から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
実質的に本明細書中に記載されている、（ａ）化学的毒性物質および（ｂ）エネルギー物質を含有する組成物の処理方法。
【請求項３７】
（ａ）化学的毒性物質および（ｂ）エネルギー物質を含有する組成物の処理における不活性吸収物質の使用。
【請求項３８】
処理される組成物の水性分散液に不活性吸収物質を加えることを含む請求項３７に記載の利用。
【請求項３９】
前記不活性吸収物質は粘土である請求項３７または３８に記載の使用。
【請求項４０】
請求項１から３６のいずれか一項に記載の方法の一部を形成する請求項３７から３９のいずれか一項に記載の使用。
【請求項４１】
マトリックス中に（ａ）化学的毒性物質および／またはその熱分解形態ならびに（ｂ）エネルギー物質および／またはその熱分解形態が分散している、不活性吸収物質の前記マトリックスを含む生成物。
【請求項４２】
前記不活性吸収物質は粘土である請求項４１に記載の生成物。
【請求項４３】
前記物質（ａ）および（ｂ）は、それらがその後の長期貯蔵時に有意な程度で浸出することのないように、十分によく結合された形態でマトリックス内に封じ込められている請求項４１または４２に記載の生成物。
【請求項４４】
請求項１から３６のいずれか一項に記載の方法を用いて作製された請求項４１から４３のいずれか一項に記載の生成物。
【請求項４５】
請求項１から３６のいずれか一項に記載の方法の実施を伴う、（ａ）化学的毒性物質および（ｂ）エネルギー物質を含有する組成物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は危険物質、詳細には（爆発物のような）エネルギー物質および／または毒性物質を含む組成物の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
危険物質を、その後の貯蔵または廃棄処分のために「安全」にするための処理は工業ならびに防衛において、ずっと以前から問題を生じていた。特に問題なのは、ヒ素、カドニウム、クロム、水銀、スズ、鉛、セレンまたはテルルなどの毒性元素を含有する組成物である。このような組成物は、工業過程、たとえば鉱業の副産物のこともあり、また、未使用、または使用済みの弾薬、特に化学戦争（ＣＷ）の弾薬に存在することもある。
【０００３】
他に、毒性化学物質を安全にするために使用できる方法、たとえば酸化剤または加水分解剤（たとえば、ＣＷ剤の処理には塩基の加水分解が知られている）などの試剤を伴う方法は、毒性元素が存在する場合、不適当であることが多い。毒性元素は処理後にも、何らかの形で常に残留するからである。したがって、このような組成物を、通常何らかの形の化学的処理後に好適な不活性マトリックス内にカプセル化して、それらの安全な取扱いと貯蔵を可能にすることが一般的となっている。カプセル剤としては、ガラス（「ガラス化」）および有効性は落ちるが、コンクリートまたはビチューメンが挙げられる。
【０００４】
他の問題物質もまた、典型的には不使用弾薬に存在するが、爆薬などのエネルギー物質である。このような物質を安全にすることは極めて困難であると思われる。知られている処理技術は危険、特に、大規模においては危険であり、たとえば、制御焼却用に、高度の爆発能力を有する装甲焼却炉などの特別な設備が必要である。ガラス化などのカプセル化技術は、それらに伴う固体操作量のため、また、溶融ステップ時における爆発の危険性が高いことから不適切である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すべての中で最も問題があるのは、エネルギー物質と毒性化学物質との混合物である。不使用のＣＷ弾薬は、典型的にこのような混合物を含有している。この場合、実際、許容できる処理法は存在しない；焼却炉でエネルギー物質を扱うのは極めて危険であると考えられる、また、環境に放出する前に化学的に「浄化」することが必要となる毒ガスを生じる恐れがある。一方、エネルギー物質は不安定であるため取扱いは困難で、塩基性加水分解やガラス化などの従来の化学的処理法が不適切となる−たとえば、塩基性加水分解により、爆発性ＴＮＴは分解されるが、その工程で他の爆発性化合物が形成されることになる。
【０００６】
上記の種類の組成物、詳細にはエネルギー性、および化学的に毒性のある物質を含有する組成物のその後の取扱い、貯蔵および／または廃棄処分に関し、代替処理法を提供することが望ましいと考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の第１の態様に従って、（ａ）化学的毒性物質および／または（ｂ）エネルギー物質を含有する組成物の処理方法であって、
（ｉ）前記組成物の水性分散液を形成し、
（ｉｉ）不活性吸収物質を前記分散液に加え、
（ｉｉｉ）物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態に分解するために、生じた混合物を加熱するステップを含む方法を提供する。
【０００８】
組成物の「処理」とは、組成物をより危険性の少ない、たとえば、より安定に、またはより毒性を低めるようにする過程を意味する。この処理は組成物を危険性のないものにし、好ましくは、特別の注意なしでその後の取扱いができるように十分に安全なものにすることが理想的である。この処理は組成物を、環境たとえばごみ処理用地における長期貯蔵に好適なように、十分安全で安定にすることがより好ましい。
【０００９】
本発明の方法は、危険な組成物廃棄処分用の方法の一部を利便性よく形成する。この組成物は、たとえば工業的過程の副産物、弾薬品または花火製品またはその部分、あるいは燃料または推進物質であり得る。
【００１０】
この方法は、１種または複数のタイプ（ａ）物質、または１種または複数のタイプ（ｂ）物質のいずれかを含有する組成物の処理に使用できるが、特に、タイプ（ａ）とタイプ（ｂ）の双方を含有し、したがって、従来法を用いる処理が困難である組成物の処理に適している。処理ステップ（ｉ）および（ｉｉ）により、双方のタイプの危険物質は不活性マトリックス全体に分散することができ、その後安全に取り扱うことができる。
【００１１】
したがって、本発明の方法の利点は、ある範囲の種々の危険物質、またはその混合物の処理に使用できることである。より重要なことは、ある場合は、構成要素の正確な性質が未知である組成物の処理にその方法を使用できることである。その内容物を分離することが困難であり得るＣＷ弾薬品の取扱いにおいて、このことは恐らく、特に価値あることであると思われる。
【００１２】
本発明の方法は、言及したタイプの組成物の比較的簡便、迅速、安全および効率的な処理法を提供することができる。この方法は、簡便な実験技術および容易に入手できる装置と反応物を利用するため、スケールアップに適している。このことは、工業における使用にとって重要であるが、今日、世界中で大量に存在しているＣＷ弾薬品の廃棄処分にとって特に重要である。
【００１３】
本法は、塩基性加水分解などの他の処理工程からの流出廃液に直接実施できる。この方法で、流出廃液が毒性元素を含有している場合は、それを安全にすることができる。したがって、本発明の方法は、ステップ（ｉ）の前に物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態に処理できる１種または複数の反応物による化学的処理に前記組成物を供する、特に前記組成物を好適に塩基存在下、加水分解に供する追加のステップを含むことができる。
【００１４】
本発明の第２の態様により、（ａ）化学的毒性物質、典型的には毒性金属を含有する物質および／または（ｂ）エネルギー性、典型的には爆発性物質を含有する未使用または使用済みＣＷ用弾薬品の処理方法であって：
（１）弾薬品を開け、
（２）物質（ａ）および／または（ｂ）の危険性をより少なくできる１種または複数の反応物で、弾薬品の内容物を化学的処理（塩基性加水分解など）に供し、
（３）このような処理内容物の水性分散液を形成し、
（４）前記分散液に不活性吸収物質を加え、および
（５）物質（ａ）および／または（ｂ）をより危険性の少ない形態に分解するために、生じた混合物を加熱するステップを含む方法を提供する。
【００１５】
弾薬品を開けるステップ（１）は、機械的または水噴射切断または凍結破砕など、いずれかの知られた手段で実施できる。
【００１６】
本発明の方法は、ステップ（ｉｉｉ）／（５）の後に、水性分散液と吸収物質の混合物を乾燥して、たとえば、濃厚スラリーまたは、より好ましくは固体を形成するさらなるステップを含むことができる。次にこれを、たとえば、適切な寸法のレンガまたはブロックの形態で処分（たとえば、ごみ処理地に）できる。したがって、乾燥および／または冷却は、適切な形の鋳型の中で便利に実施され、また、生成物を所望の形態へ圧縮、成形、あるいは形削りすることを伴うこともできる。ある場合には、使用される吸収物質の性質により、生成物は剛性固体とは対照的に可鍛性であり得る。
【００１７】
本発明の方法は、単一の手で扱える製品が生み出される。これは、元の組成物由来のタイプ（ａ）および／または（ｂ）の危険物質、または少なくともそれら物質の危険成分を分散させ、中に封じ込めて含有している不活性マトリックス（好ましくは、マトリックス全体に均一に分散している）である。前記マトリックスは一般的に環境に安定している、すなわち環境における長期貯蔵で封じ込め物質が有意に浸出するという面倒な問題がない。
【００１８】
本発明を用いて処理される組成物において、代表的毒性物質（ａ）は、典型的に毒性化学元素、より典型的には重金属などの金属を含有する。例としては、ヒ素、カドミウム、クロム、水銀、スズ、鉛、セレンおよびテルル、特に多くのＣＷ剤に見出され、また、すべての生物にとって、あらゆる形態において毒性であるヒ素が挙げられる。物質（ａ）は毒性金属が有機部分と錯体を作っている有機金属物質であり得る。（ａ）の典型的な例としては、鉱業（たとえば、金、スズまたは鉛鉱業）過程の副産物およびＣＷ剤が挙げられる。このようなＣＷ剤としては、ＣＧ（ホスゲン）、Ｈ（サルファーマスタード）、黄リン、ルイサイト（ジクロロ（２−クロロビニル）アルシン）、ＤＭ／アダムサイト（ジフェニルアミンクロロアルシン）、ＤＡ（ジフェニルクロロアルシン）およびＤＣ（ジフェニルシアノアルシン）が挙げられる。
【００１９】
他の物質（ａ）としては、毒性金属を含有する酸化物、酸および塩などの無機化合物が挙げられ、例としては三酸化ヒ素または五酸化ヒ素、ヒ素酸およびその塩である。物質（ａ）としては、さらに、または代わりに、遊離、原子形態での毒性金属が挙げられる。これは、前述の毒性物質化学的処理の生成物であり得、たとえば、サルファーマスタードの加水分解から得られるチオジグリコール（ＴＤＧ）である。
【００２０】
エネルギー物質（ｂ）は、ＴＮＴ（２，４，６−トリニトロトルエン）、ＲＤＸ（１，３，５−トリニトロトリアジン）、ピクリン酸（２，４，６−トリニトロフェノール）またはピクリン酸の劣化で形成し得る不安定なピクリン酸塩のようなピクリン酸誘導体などの典型的に爆発性または同様に不安定物質である。このような物質は、衝撃および／または移動に極めて鋭敏であることが多く、時には粒子サイズにも鋭敏であり（「グリット鋭敏化」）、それらの取扱いを大変困難にしている。ピクリン酸は乾燥している場合、特に危険である。したがって、本発明による水性分散液への組込みは安全処理を大きく促進する。
【００２１】
ステップ（ｉｉ）／（４）で加えた吸収物質は、ステップ（ｉ）／（３）で形成された水性分散液の成分を吸収するための高度に利用できる表面積を有するのが理想的である。したがって、それは、好ましくは顆粒、またはより好ましくは粉末のような微細に分割された形態にある。好適な粒径は、１μｍから２０μｍの範囲であり得、好ましくは２μｍと１５μｍとの間、より好ましくは２μｍと１０μｍとの間、または８μｍと１５μｍとの間、たとえば、約１０μｍであり得る。しかし、処理される組成物が、グリット鋭敏化を受け易いエネルギー物質を含有する場合、粘土中において吸収物質の粒径を１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下に制限することが適切である。
【００２２】
水性分散液に加えられた吸収物質の量は、最終生成物に要する危険物質（ａ）および／または（ｂ）の荷重、吸収物質自体の性質、また（しばしばより重要になるが）その後の加工、たとえば加熱ステップ（ｉｉｉ）／（５）では混合物に必要な軟度に依存する。好適には、２０％ｗ／ｖと９０％ｗ／ｖとの間の吸収物質が、ステップ（ｉ）／（３）の水性分散液に加えることができる。生じた混合物が加熱ステップ（ｉｉｉ）／（５）用のるつぼに直接移される場合は、好適には、４０％ｗ／ｖと９０％ｗ／ｖとの間、より好ましくは５５％ｗ／ｖと８５％ｗ／ｖとの間の吸収物質を分散液に加えることができる。前記を条件として一般に、最終生成物の容量を減じるために添加吸収物質の量を最少にし、同時に、それが吸収する危険物質の量を最大に（許容できる安全限界内で）することも求められるであろう。
【００２３】
好適な吸収物質の例としては、全種類の粘土、コンクリート、セメント、およびそれらの混合物が挙げられる。これらの物質は多孔性である。これらの多くは、幅広く利用でき、比較的安価である。特に粘土が好ましく、好ましくはモンモリロナイトで、その容易に入手できる例としては「フラー土」がある。コンクリートはグリット鋭敏化の危険性がある場合、エネルギー物質の処理にはあまり好ましくないと考えられる。
【００２４】
吸収物質は、処理される組成物の固体希釈剤として、また、その中に存在するエネルギー物質の減速材としても働き、たとえば、その後の加熱処理による安全な加工を可能にする。したがって、ステップ（ｉｉｉ）／（５）時に、いずれのエネルギー物質（ｂ）も、破裂、爆発、爆燃ではなく、加熱時に分解するように吸収物質全体に十分よく分散させる必要がある。
【００２５】
本発明の方法におけるステップ（ｉ）／（３）の目的は、水中で組成物をできるだけ均一な分散を生じさせることである。分散液は、固体懸濁液またはスラリー、またはより好ましくは危険物質（ａ）および／または（ｂ）の少なくとも１種が液体形態にある乳濁液の形態であり得る。理想的には、組成物のいずれの水溶性構成要素も、それらの分散をここでもまた最大にするために、ステップ（ｉ）／（３）時に完全に溶解すべきである。
【００２６】
分散を高めるために、水と処理される組成物の混合物は、好ましくは攪拌し、より好ましくは迅速攪拌し、また（ａ）および／または（ｂ）の溶解性を増大させるために、および／または少なくともそれらのある部分、好適には全部を液化させるために加熱することが好ましい。好適には、分散液を、タイプ（ａ）の有機金属物質の多くが溶融し始める少なくとも４０℃、好ましくは５０℃、より好ましくは８０℃に加熱する。前記分散液は、その沸点（すなわち、大気圧で９５℃、９８℃、９９℃、さらに１００℃まで）の高さまで加熱でき、これらの高温で、ＴＮＴなどの爆発性物質（融点８０℃）も溶融し始める。加熱および／または攪拌は、存在する成分と溶解された溶解性成分および完全に分散された不溶性物質との均一な、理想的には澄明な混合物を形成するために十分な時間実施するのが好ましい。
【００２７】
物質（ａ）および／または（ｂ）、特に（ａ）の溶解性をさらに高めるために、ｐＨ調整剤を分散液に加えることができる。毒性金属含有ＣＷ剤の多くは、たとえば、高ｐＨによって溶解できるので、水溶性塩基を分散液に加えてもよい。好適なこのような塩基は、無機塩基、特に水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどの水酸化アルカリ金属である。
【００２８】
物質（ａ）および／または（ｂ）の水溶性を高めるために役立つ錯化剤などの他の物質もまた、ステップ（ｉ）／（３）に含むことができる。乳化剤、界面活性剤などを、均一分散液の形成をさらに補助するために加えることができ、好適には、このような物質は、
０．２％ｗ／ｖと５％ｗ／ｖとの間、好ましくは０．５％ｗ／ｖと４％ｗ／ｖとの間、より好ましくは１％ｗ／ｖと３％ｗ／ｖとの間の量で加えることができる。
【００２９】
処理される組成物の水性分散液内での濃度は、より効率的な加工が可能になるようにできるだけ高いことが必要であるが、同時に成分の適切な分散およびエネルギー物質（ｂ）の安全な取扱いが可能になるように十分に低いことも必要である。好適には、分散液は、０．５％ｗ／ｖと３０％ｗ／ｖの間、好ましくは１％ｗ／ｖと２５％ｗ／ｖの間、より好ましくは５％ｗ／ｖと２０％ｗ／ｖの間、または５％ｗ／ｖと１５％ｗ／ｖの間、または５％ｗ／ｖと１０％ｗ／ｖの間の化学的毒性物質（ａ）、および／または０．５％ｗ／ｖと２０％ｗ／ｖの間、好ましくは１％ｗ／ｖと１５％ｗ／ｖの間、より好ましくは５％ｗ／ｖと１５％ｗ／ｖの間のエネルギー物質（ｂ）を含有すると思われるが、これは当然、存在する危険物質の性質に依存すると思われる。
【００３０】
必ずしも必要ではないが、吸収物質を、ステップ（ｉ）／（３）の水性分散液がまだ熱い間、たとえば４０℃または５０℃を越える、好ましくは４０℃と９９℃の間、または約９５℃などの５０℃と９８℃の間で加えることが好ましい。好適な温度は一般に、存在する危険物質のひとつまたは複数（理想的には全部）の融点またはそれ以上であり、たとえば、８０℃以上、または８５℃以上、または９０℃以上である。
【００３１】
加熱ステップ（ｉｉｉ）／（５）は、存在する有機物質を熱分解または「石灰化」するという主要目的を有するが、さらに水を追い出し、したがって、最終生成物の体積を減じることに役立ち、また、構造的により堅固な生成物を生産するのに役立つことができる。これは、ステップ（ｉｉ）／（４）で形成された混合物に対し、またはその乾燥前または固化前形態に対して直接実施できる。
【００３２】
このような熱分解は、一般にタイプ（ｂ）のエネルギー物質を含有する組成物にとっては安全ではないと思われる。本発明の方法のステップ（ｉｉ）／（４）におけるような固体マトリックス全体への物質の分散がそれを可能にする。
【００３３】
必要な温度は、存在する物質に依存するが、好適には２００℃より高く、典型的には、３００℃と５００℃の間、好ましくは約４００℃以上であり得る。ステップ（ｉｉｉ）／（５）時の時間による温度変化もまた、存在する物質に依存し、また加熱される混合物の物理形態に依存し、混合物が固体の場合は、過度な迅速加熱が、その中に発生する蒸気による構造的損傷を引き起こし得ることから、そのサイズおよび表面積が重要となる。温度上昇は、任意の所望のプロフィルに従って、たとえば、連続的または段階的または双方の混合であってもよい。例として約２０ｇまた３０ｇの粘土中のヒ素含有ＣＷ剤とＴＮＴを含有する１立方インチのブロックは、室温から４００℃まで、３０分間を越えて、好ましくは約１時間かけて連続的に加熱して、熱分解を達成できることが見出されている。
【００３４】
この加熱ステップ時に、酸素が存在する必要があるが、既に十分な量が吸収マトリックス内に存在していると思われる。ＳＯｘやＮＯｘなどのガス状生成物が放出すると思われ、たとえば、苛性スクラバーを用いての洗浄が必要となり、スクラバーブラインは、本発明の方法のステップ（ｉ）／（３）にリサイクルできる。
【００３５】
ステップ（ｉｉｉ）／（５）に続いて、組成物をさらにガラス状にするために加熱し、高度に非浸出形態で危険元素を捕捉できる。このステップの好適な温度は、７００℃と１０００℃との間であり得る。エネルギー成分含有混合物の直接的ガラス状化は、不適当と思われるが、本発明は、このような混合物を処理する際のさらなる安全性レベルとしてガラス状化のその後の使用、特に高毒性化学物質が存在する際の使用を可能にする。
【００３６】
本発明による方法における任意の段階において、特にステップ（ｉ）／（３）においてまたはその前またはステップ（ｉｉ）／（４）時において、処理される組成物に存在する物質の危険性（たとえば、毒性、反応性または不安定性）の減少を補助する試薬を導入できる。このような試薬は、たとえば、危険物質と化学複合体を形成でき、毒性の少ない酸化状態に変換するか、または物理的に固定化できる。たとえば、組成物がヒ素などのタイプ（ａ）の物質を含有している場合、アルカリ土類金属含有試薬（たとえば、水酸化カルシウムまたは過酸化カルシウムなどのカルシウム化合物）が、処理工程の少なくとも一部に存在することが理想的である。ヒ素は三価体ではなくわずかに毒性の少ない五価体で存在するヒ素酸カルシウム塩を形成するからである。このタイプの試薬は、ステップ（ｉｉ）／（４）において吸収性物質と共に加えることが好適と思われ、この場合、それは、水性分散液からのある一定種の沈殿を促進できる。アルカリおよびアルカリ土類金属は、正しい比率かつ正しい温度および圧条件下で存在する場合、ガラスを形成するために吸収性物質中に導入されたシリカと組み合わせることもできる。
【００３７】
本発明の第３の態様は、（ａ）典型的には毒性金属を含有する化学的毒性物質、および／または（ｂ）エネルギー性、典型的には爆発性物質を含有する組成物の処理において、第１の態様と連結して記載されたタイプの不活性吸収物質の使用を提供する。好ましくは、このような使用は、吸収性物質を組成物の水性分散液に加えることを含む。より好ましくは、それが、本発明の第１または第２の態様に従った方法の部分を形成している。
【００３８】
第４の態様によると、本発明は、不活性吸収物質のマトリックスを含む生成物であって、前記マトリックス中に（ａ）典型的には毒性金属を含む化学的毒性物質および／またはその熱分解形態、および／または（ｂ）エネルギー性、典型的には爆発性物質および／またはその熱分解形態が分散している生成物を提供する。吸収性物質、および物質（ａ）および／または（ｂ）は、本発明の第１の態様と連結して上記のとおりであり得る。第４の態様の生成物は、環境において長期間の貯蔵（望ましくは数十年さらに数百年、好ましくは少なくとも５０年または１００年または２００年の間）に好適であるように、環境的に安定で非危険性であることが好ましい。物質（ａ）および／または（ｂ）は、たとえば、その後のごみ処理地における地下の長期間貯蔵において、有意な程度の浸出を起こさない十分によく結合された形態でマトリックス内に含有されていることが好ましい。
【００３９】
本発明の第４の態様の生成物は、第１から第３のいずれか１つの態様に従った方法を用いて都合よく生産できる。
【００４０】
本発明を、以下の非限定的実施例を参照にして、例としてのみ記載する。
【実施例１】
【００４１】
爆発性２，４，６−トリニトロトルエン（ＴＮＴ）の処理
ＴＮＴの水性スラリー（約５％ｗ／ｖ）は、脱イオン水（１０ｍｌ）を予め秤量した薄片ＴＮＴのサンプル（０．５０５ｇ）に加えて調製した。このスラリーを脱イオン水で２５ｍｌまで増量し、一定に攪拌しながら温度を８５℃（水浴）に上げた。
【００４２】
この温度でさらに１０分間攪拌後、フラー土を、４回に分けて（２．０３ｇ、２．５６ｇ、２．４７ｇおよび２．５３ｇ）ゆっくりと加えた。攪拌を３０分間続けて、容器を室温まで冷却させた。次いでさらなる量の粘土（１０．１８ｇ）を加えた。
【００４３】
フラスコの全内容物を混合した後、金属るつぼに移し、マッフル炉内に入れた。炉内の温度を４００℃まで上げて、この温度を１時間保持し、その後、るつぼを取り出し、内容物を室温まで冷却した。
【００４４】
生成物の一分割量をＡｎａｌａｒ（登録商標）アセトンで抽出し、この溶液を、シリカゲルプレート上の薄層クロマトグラフィーによりＡｎａｌａｒ（登録商標）アセトン（０．２５ｍｇ  ｍｌ−１）中のＴＮＴ標品と比較した。溶出に使用された移動相は、ヘキサン：アセトン（５８：４２）であり、このプレートを紫外線（ＵＶ）照度（波長２５４ｎｍおよび３６５ｎｍ）下で視覚化した。炉からのサンプル中にはＴＮＴの存在する証拠は無かった。これは、本発明の方法を用いて爆発物が効率的に処理されたことを示す。
【実施例２】
【００４５】
毒性化学戦争（ＣＷ）用試剤ジフェニルシアノアルシン（ＤＣ）の処理
ジフェニルシアノアルシン（ＤＣ）の水性スラリー（約３．６％ｗ／ｖ）は、脱イオン水（１５ｍｌ）を予め秤量したＤＣのサンプル（０．５４ｇ）に加えて調製した。このスラリーを水浴に移し、一定に攪拌しながら温度を６５℃（水浴）に上げた。
【００４６】
この温度でさらに１０分間攪拌後、フラー土を、３回に分けて（３．０７ｇ、３．５６ｇおよび５．３１ｇ）ゆっくりと加えた。攪拌を３０分間続けて、容器を室温まで冷却させた。
【００４７】
フラスコの全内容物を混合した後、金属るつぼに移し、室温で一晩貯蔵した。次にるつぼをマッフル炉内に入れて４００℃まで上げた。この温度を１時間保持し、その後、るつぼを取り出し、内容物を室温まで冷却した。
【００４８】
生成物の一分割量をＡｎａｌａｒ（登録商標）アセトンで抽出し、この溶液を、シリカゲルプレート上の薄層クロマトグラフィーによりＡｎａｌａｒ（登録商標）アセトン中のＤＣ標品と比較した。溶出に使用された移動相は、ヘキサン：アセトン（５８：４２）であり、このプレートを紫外線（ＵＶ）照度（波長２５４ｎｍおよび３６５ｎｍ）下で視覚化した。炉からのサンプル中にはＤＣの存在する証拠は無かった。
【実施例３】
【００４９】
ＴＮＴとジフェニルシアノアルシン（ＤＣ）との混合物の処理
ＴＮＴ（約２．５％ｗ／ｖ）とＤＣ（約２％ｗ／ｖ）の水性スラリーは、脱イオン水（１０ｍｌ）を予め秤量したＤＣのサンプル（０．４１ｇ）に加え、この混合物を脱イオン水（１０ｍｌ）中の予め秤量した薄片ＴＮＴのサンプル（０．５０５ｇ）に加えて調製した。このスラリーを水浴に移し、一定に攪拌しながら温度を８５℃（水浴）に上げた。
【００５０】
この温度でさらに２０分間攪拌後、粘土（フラー土）を、４回に分けて（３．１ｇ、２．８ｇ、３．１ｇおよび２．６ｇ）ゆっくりと加えた。攪拌を３０分間続けて、容器を室温まで冷却させた。
【００５１】
フラスコの全内容物を混合した後、金属るつぼに移し、室温で一晩貯蔵した。次にるつぼをマッフル炉内に入れて４００℃まで上げた。この温度を９０分間保持し、その後、るつぼを取り出し、内容物を室温まで冷却した。
【００５２】
生成物の一分割量をＡｎａｌａｒ（登録商標）アセトンで抽出し、この溶液を、シリカゲルプレート上の薄層クロマトグラフィーによりＡｎａｌａｒ（登録商標）アセトン中のＴＮＴ標品とＡｎａｌａｒ（登録商標）アセトン中のＤＣ標品とで比較した。溶出に使用された移動相は、ヘキサン：アセトン（５８：４２）であり、このプレートを紫外線（ＵＶ）照度（波長２５４ｎｍおよび３６５ｎｍ）下で視覚化した。炉からのサンプル中にはＴＮＴ、ＤＣのいずれも存在する証拠は無かった。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年5月13日(2003.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）化学的毒性物質、および（ｂ）爆発性であるか、あるいは衝撃および／または移動および／または粒径に鋭敏であるかの、いずれかである物質を含有する組成物の処理方法であって、
（ｉ）前記組成物の水性分散液を形成し、
（ｉｉ）不活性吸収性粘土を前記分散液に加え、
（ｉｉｉ）物質（ａ）および／または（ｂ）を危険のより少ない形態に分解するために、生じた混合物を加熱する
ステップを含む方法。
【請求項２】
ステップ（ｉ）の前に、物質（ａ）および／または（ｂ）を危険のより少ない形態に分解させることができる、１種または複数の反応物による化学処理に前記組成物を供する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ａ）化学的毒性物質、および（ｂ）爆発性であるか、あるいは衝撃および／または移動および／または粒径に鋭敏であるかの、いずれかである物質を含む組成物を含有する未使用または使用済み化学戦争用弾薬品の処理方法であって、
（１）弾薬品を開け、
（２）物質（ａ）および／または（ｂ）を危険のより少ない形態に処理できる１種または複数の反応物による化学処理にその内容物を供し、
（３）このような処理内容物の水性分散液を形成し、
（４）不活性吸収性粘土を前記分散液に加え、および
（５）物質（ａ）および／または（ｂ）を危険のより少ない形態に分解するために、生じた混合物を加熱する
ステップを含む方法。
【請求項４】
前記化学的処理は塩基存在下、組成物を加水分解に供することを含む請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記組成物は、工業プロセスの副産物、弾薬品または花火製品またはその部分、あるいは燃料または推進剤である請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｉｉｉ）／（５）に続いて水性分散液と粘土の混合物を乾燥し、濃厚スラリーまたは固体を形成するさらなるステップを含む請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記乾燥ステップは、混合物を所望の形態に圧縮、成形または造形することを伴う請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記化学的毒性物質（ａ）は毒性元素を含有する請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記毒性元素は金属である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記毒性元素は、ヒ素、カドミウム、クロム、水銀、スズ、鉛、セレン、テルルおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記毒性元素はヒ素である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記物質（ａ）は化学戦争（ＣＷ）試剤である請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＣＷ試剤は、ホスゲン、サルファーマスタード、黄リン、ジクロロ（２−クロロビニル）アルシン、ジフェニルアミンクロロアルシン、ジフェニルクロロアルシン、ジフェニルシアノアルシンおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
物質（ｂ）は爆発物である請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記エネルギー物質（ｂ）は、ＴＮＴ（２，４，６−トリニトロトルエン）、ＲＤＸ（１，３，５−トリニトロトリアジン）、ピクリン酸（２，４，６−トリニトロフェノール）、ピクリン酸の誘導体およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｉｉ）／（４）で加えた粘土は、顆粒または粉末などの微細に分割された形態をとる請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記粘土は、１０μｍ以下の粒径を有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記粘土は、２μｍ以下の粒径を有する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ステップ（ｉｉ）／（４）で、４０％ｗ／ｖから９０％ｗ／ｖの間の前記粘土を水性分散液に加える請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
ステップ（ｉ）／（３）で形成される前記分散液は、危険物質（ａ）および／または
（ｂ）の少なくとも１種が液体形態にある乳濁液の形態である請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
危険物質（ａ）および／または（ｂ）の少なくとも１種を溶解するために、ステップ（ｉ）／（３）の間に前記組成物を加熱する請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記組成物をステップ（ｉ）／（３）の間に少なくとも８０℃に加熱する請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ｐＨ調整剤をステップ（ｉ）／（３）の前またはその間に組成物に加える請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記ｐＨ調整剤は塩基である請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記塩基は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ステップ（ｉ）／（３）で形成された前記水性分散液は、５％ｗ／ｖから２０％ｗ／ｖの間の化学毒性物質（ａ）、および５％ｗ／ｖから１５％ｗ／ｖの間の爆発性または鋭敏な物質（ｂ）を含有する請求項１から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
ステップ（ｉ）／（３）の前記水性分散液が８０℃以上の温度である間に、粘土を加える請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
加熱ステップ（ｉｉｉ）／（５）を、４００℃以上の温度で実施する請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
ステップ（ｉｉｉ）／（５）に続いて、組成物をガラス状にするためにさらに加熱する請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
処理中の組成物中に存在する１種または複数の物質の危険性の低下に役立つ試薬の導入をさらに含む請求項１から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記試薬を、ステップ（ｉｉ）／（４）で粘土と共に導入する請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記試薬を、ステップ（ｉ）／（３）において、またはそのステップ前に導入する請求項３０または３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記試薬は水酸化カルシウムまたは過酸化カルシウムである請求項３０から３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
実質的に本明細書中に記載されている、（ａ）爆発性であるか、あるいは衝撃および／または移動および／または粒径に鋭敏であるかの、いずれかである物質および（ｂ）エネルギー物質を含有する組成物の処理方法。
【請求項３５】
（ａ）化学的毒性物質および（ｂ）爆発性であるか、あるいは衝撃および／または移動および／または粒径に鋭敏であるかの、いずれかである物質を含有する組成物の処理における不活性吸収物質の使用。
【請求項３６】
処理される組成物の水性分散液に粘土を加えることを含む請求項３５に記載の利用。
【請求項３７】
請求項１から３４のいずれか一項に記載の方法の一部を形成する請求項３５または３６に記載の使用。
【請求項３８】
マトリックス中に（ａ）化学的毒性物質および／またはその熱分解形態ならびに（ｂ）爆発性であるか、あるいは衝撃および／または移動および／または粒径に鋭敏であるかの、いずれかである物質および／またはその熱分解形態が分散している、不活性吸収粘土の前記マトリックスを含む生成物。
【請求項３９】
前記物質（ａ）および（ｂ）は、それらがその後の長期貯蔵時に有意な程度で浸出することのないように、十分によく結合された形態でマトリックス内に封じ込められている請求項３８に記載の生成物。
【請求項４０】
請求項１から３４のいずれか一項に記載の方法を用いて作製された請求項３８または３９に記載の生成物。
【請求項４１】
請求項１から３４のいずれか一項に記載の方法の実施を伴う、（ａ）化学的毒性物質および（ｂ）爆発性であるか、あるいは衝撃および／または移動および／または粒径に鋭敏であるかの、いずれかである物質を含有する組成物の処理方法。
【国際調査報告】
2004533877.tif 000022
2004533877.tif 000023
2004533877.tif 000024