[发明专利]在低的温度和压力下对含石棉废物的酸处理

说明书

技术领域

本发明涉及石棉去除领域，更具体地说涉及含石棉废物的处理领域。更具体地说，本发明涉及可以将可吸入的针状石棉的纤维转化成不可吸入形式的新方法。

背景技术

在本说明书中，所使用的术语“石棉”应当理解为其最宽泛的含义，并因而涉及在某些岩石的变质过程中天然形成的水合硅酸盐，对其进行合适的力学处理会出现针状矿物纤维。对于该主题的更多细节，尤其可以参见Deer M.A.，Howie R.A.和Zusman J.，Rock Forming Minerals，Vol.2，Ed.Longman(1971)。

本说明书中的术语“石棉”尤其包括：

-蛇纹岩类型的石棉，它通常呈现为长度小于或等于40mm且直径为约0.02微米的纤维的形式，其中可以提及式Mg₃Si₂O₅(OH)₄的温石棉(CAS号：12007-29-5)；

以及

-闪石类型的石棉，它是通常呈现为长度小于或等于70mm且直径为约0.08至0.1微米的纤维的硅酸盐，并且它尤其包括：

-镁铁闪石类型的石棉，它符合通式(Fe，Mg)₇Si₈O₂₂(OH)₂(CAS号：12172-73-5)，例如铁闪石，也称为“铁石棉”(smosite)，它来源于AMOS公司(Asbestos Mines of South Africa)给予这些石棉的商品名，以及

-青石棉类型的石棉，它符合通式Na₂(Fe，Mg)₃Al₂Si₈O₂₂(OH)₂(CAS号：12001-28-4)。

目前已知石棉(特别是闪石类型的石棉)的使用对健康和环境的严重后果的风险。由于认识到的石棉的该危险性，涉及该材料的操作的法规要求变得越来越严格，尤其是当涉及纤维屑状态的石棉时，即仅仅彼此压在一起且允许空气流通的针状纤维的形式。实际上，当使用石棉去除技术时，通常通过使用强力吸尘器保证石棉去除区域的安全，该吸尘器旨在避免纤维被空气输送，并且操作者通常通过防护衣进一步被保护。

对石棉所进行的工作表明，与该材料的使用相关的风险尤其在石棉表现为可吸入颗粒形式(尤其是自由的针状纤维形式)时存在，这种颗粒的吸入能够尤其在人体中引起纤维组织或癌组织，这可以表现为出现肺癌或石棉尘肺病类型的疾病。这种病状已归因于石棉纤维的针状形式，但是也由于石棉在活体组织中部分溶解后释放的离子的作用。

考虑到这些风险，含石棉废物被视为危险的工业废物，并且人们在近几年中寻求开发可以有效地将其约束或去除的技术。应当注意，关于这一点，存在很多这种废物，它们主要是用于隔热的纤维屑石棉或石棉水泥，其目前尤其用于法国，例如在建筑和市政工程领域，直到1997年禁止含有石棉纤维的产品的制造和使用。

为管理含石棉废物而提出的第一种解决方案在于将基于石棉的废物储存在用于危险废物的储存中心。这种约束是不能令人满意的方案，尤其是在它不包括能够使废物无害化的任何处理以及它因此导致有害废物在敏感地点的累积这一点上。此外，储存中心的储存能力不是无限的，并且它还另外具有不可忽视的成本。

目前使用的另一种解决方案在于通常使用等离子体焰炬使这些废物达到高温(10000℃量级)，从而实现基于石棉的废物的玻璃化。石棉的这种玻璃化已证实确实是有效的石棉处理技术，因为它导致将任何类型的石棉转化成不能释放针状石棉的可吸入纤维的玻璃化材料。然而，该玻璃化方法的主要缺点在于它的很高的成本，这是因为与等离子体焰炬的使用相关的很高的能量消耗以及它所涉及的高技术设备的安装和维护费用。此外，石棉的玻璃化技术具有相对较低的处理能力(对于存在于欧洲的单个这种设备为22吨每天，即8000吨每年)，这与目前待处理的基于石棉的废物很高的量相比非常低(作为示例，在法国，含石棉废物每年的量为约200000吨纤维屑石棉和2千万吨石棉水泥。另外，据统计存在3000种含有石棉的产品(G.Dériot和J.P.Godefroy的2005-2006参议院信息报告)，并且目前1亿m²的法国建筑仍然是含石棉的)。

还提出了除玻璃化以外的其它解决方案来处理基于石棉的废物，但是它们已证实在实践中不实用或者不如玻璃化有效。