人工ゼオライトおよびその前駆体の製造方法
【課題】廃アスベスト材を無害化処理すると共に、これを有用な物質たる人工ゼオライトおよびその前駆体に転換する処理方法を提供する。
【解決手段】１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することにより、人工ゼオライト前駆体を製造し；更に、かかる方法で得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化することによって、陽イオン交換容量の高い人工ゼオライトを製造することができた。
【解決手段】１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することにより、人工ゼオライト前駆体を製造し；更に、かかる方法で得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化することによって、陽イオン交換容量の高い人工ゼオライトを製造することができた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工ゼオライトおよびその前駆体の製造方法に関する、更に詳しくは廃アスベスト材を無害化処理してなる還元ゼオライトおよびその前駆体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アスベストは、石綿肺、肺癌、悪性中皮腫などの重大な疾病を引き起し、ＷＨＯで発癌物質とされ、各国で使用禁止されており、その無害化処理技術が種々提案されている。その代表的なものとしては、密閉型電気炉溶解法とスラグ浴融解法とが挙げられる（例えば、特許文献１，特許文献２および特許文献３参照）。
【０００３】
ここで、特許文献１には、密閉型電気炉によりシュートを介して袋中に収容されたアスベストを高温（１５００℃）で溶解する無害化処理方法が開示されている。また、特許文献２には、ＣａＯの含有量が多い水処理汚泥を塩基度調整剤兼バインダーとしてアスベストに混合して成形した混合物を、炭素系可燃物質を燃料とする高温炉床に供給して高温加熱溶融する無害化処理方法が開示されており、アスベストを１０８０〜１１４０℃で溶融してスラグを生成することが記載されている。更に、特許文献３には、スラグ化リサイクル溶融炉を利用して、アスベストをスラグ浴に投入してスラグ浴中に溶解する、アスベストの無害化処理方法が提案されており、アスベストを溶解したスラグはセメントの原料として有効利用できるとされている。
【特許文献１】特許第３０８５９５９号公報
【特許文献２】特開平７−１７１５３６号公報
【特許文献３】特開２００３−１８１４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アスベストを無害化処理すると共に、これを有用な物質たる人工ゼオライトおよびその前駆体に転換する処理方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、これらの課題を解決するために種々の検討を行った結果、有害なアスベストを無害化して、有用な人工ゼオライトおよびその前駆体を製造する方法を提供するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に従って提供される方法は、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することを特徴とする、人工ゼオライト前駆体の製造方法；並びに、かかる方法で得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化することを特徴とする、人工ゼオライトの製造方法である。
【０００７】
本発明において、原料として用いられるアスベストは、１５００〜１６００℃で溶融するものである。
【０００８】
このようなアスベストとしては、建築材・構築材など（以下、建材類という）として使用されたアスベスト含有物質の廃材（廃アスベスト材）を用いることができる。廃材がアスベストを含有することの確認は、その排出者から、或いは分散染料法による定性分析もしくはＸ線回折法による定量分析によって、行うことができる。アスベストの溶融温度（融点）は、建材類に用いた吹付け材、補助材〔保温材（フェルトなど）、結露防止剤、バインダなど〕、ボード類を除去した、廃アスベスト材について、超高温熱分析〔示差熱分析（ＤＴＡ）／示差走査熱分析（ＤＳＣ）など〕によって、測定することができる。
【０００９】
アスベスト廃材に含有される、原料アスベストには、上記範囲内の溶融温度を有するアスベスト、及びこれと上記範囲外の溶融温度を有するものとの共生鉱物が含まれる。このようなアスベスト、その共生鉱物には、クリソタイル〔白石綿Mg6Si4O10(OH)8；融点１５２１℃〕、クロシドライト〔青石綿Na2Fe5Si8O22(OH)4又はNa2（Fe２＋，Mg）３（Fe３＋）２Si8O22(OH，F)２；融点１１９３℃〕、およびアモサイト〔茶石綿、（Fe，Mg）７Si８O22（OH）2〕からなる群から選ばれる1種または２種以上から構成され、上記範囲内の溶融温度（融点）を有するものが含まれる。
【００１０】
このようなアスベストの具体例としては、（１）クリソタイル、クロシドライトおよびアモサイトからなる群から選ばれる1種または２種以上から構成され；（２）質量に基づいて、３０〜４５％（好ましくは３５〜４０％）のＳｉＯ２、５〜２５％（好ましくは１５〜２０％）のＡｌ２Ｏ３、２〜６％のＭｇＯ、２〜６％（好ましくは３〜５％）のＣａＯの組成を有し；（３）１５００〜１６００℃の融点を有するものが挙げられる。好ましいのは、クリソタイルを９０％以上含有するものである。（上記および以下において、％は、とくに規定しない限り、質量％を表す。）
【００１１】
本発明に従って、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材からなる原料は、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理（一次処理）されて、人工ゼオライト前駆体が製造される。
還元処理の際の溶融加熱は、１６００〜２０００℃の温度で行なわれる。溶融加熱の温度が１６００℃より低い場合には、未溶融物混入となる。より高温で加熱溶融する場合には完全溶融物となるが、２０００℃より高温で加熱溶融する場合には装置の耐久性の低下およびコストアップをもたらすので、２０００℃以下、とくに１６００〜１８００℃の範囲内の温度で加熱溶融するのが好ましい。
溶融加熱の温度は、建材に用いた吹付け材、ボード類を除去した建材類（廃アスベスト材）を、溶融炉で溶融して測定されるが、炉外殻温度（溶融炉の外壁温度）を光高温計、放射温度計等で測定することにより、また溶融炉の出口から排出されるガスの温度もしくは出湯温度を光高温計で測定することにより、推定することができる。
【００１２】
本発明において、廃アスベスト材からなる原料の還元処理に用いられる溶融炉としては、該原料を１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理することができる、還元溶融炉であればとくに限定されず、例えば電気還元溶融炉、溶鉱炉型溶融炉が挙げられる。還元溶融炉を使用することにより、燃料空気比を低くし、超高温を得るのが容易となる。
【００１３】
本発明に従って、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材からなる原料を、溶融炉で１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理（一次処理）するに当って、原料中には、廃アスベスト材に加えて、補助燃料、補助剤および水（工業用水、水蒸気）などの補助成分を含有させることができる。
【００１４】
補助燃料としてはコークスを使用することができる。コークスとしては、水分１〜３％、灰分５〜１５％、揮発分１．０〜１．５％、炭素７０〜９０％、比重０．６〜１．０、気孔率４５〜５０％のものが挙げられる。
【００１５】
補助剤（混和剤）としては、塩基度調整剤、たとえば石灰石、アルカリもしくはアルカリ土類金属の酸化物（ＭｇＯなど）；アルミナ成分、たとえばアルミナ、アルミニウム残滓（処分に困っているアルミドロス等）；及び、シリカ成分、たとえばシリカ、粘土、メタカオリン、パーライト、珪藻土、溶融スラグ、ガラス、セメント、焼却灰、飛灰など；並びに、これらの２種以上の併用が挙げられる。
焼却灰は、珪酸およびアルミナを非結晶性の珪酸アルミニウム塩として含む焼却灰であって、石炭灰、製紙スラッジ焼却灰、活性汚泥焼却灰、可燃性廃棄物の焼却灰、などを例示することができる。また、飛灰（フライアッシュ）とよばれる石炭灰は、石炭を微粉にして微粉炭燃焼ボイラーにより燃焼した際、集塵機により採取されるような微小な灰の粒子をいい、シリカ４５％以上、湿分１％以下、強熱減量５％以下、比重１．９５以上、比面積２７００ｃｍ2/ｇ以上、４４μｍ標準篩を７５％以上通過するものである。ここで、可燃性廃棄物とは、人間の各種活動によって生じた廃棄物のうち、可燃性のものをいい、一般廃棄物および産業廃棄物とを問わない。産業廃棄物としては、土木・建築工事などにともなって生ずる木材、紙などの可燃性の廃棄物、などを例示することができる。また、都市ゴミとは、可燃性廃棄物のうち、一般廃棄物として家庭よりでる生ゴミその他の可燃性のゴミのことをいう。
【００１６】
原料中のこれらの補助成分の使用割合は最終的に本発明の目的物たる人工ゼオライトを形成する限りとくに限定されず目的に応じて種々変えることができるが、一般に、天然ゼオライトと同じ組成を与えるような組成で用いられ、好ましくは次のような原料組成で用いられる。
廃アスベスト材１００部当り、補助燃料を２０〜４０部とくに３０部、アルミナ／シリカ成分を１０〜２０部とくに１５部、塩基度調整剤を原料の塩基度が通常０．２〜１．５（とくに０．８〜１．１）となるような割合（たとえば石灰石を５〜１０部とくに７部）の割合で使用するのが好ましい。
【００１７】
これら全体の原料組成としては、以下のような含有量が好ましい。
原料の全質量に基づいて、
１）ＳｉＯ２： ３０〜４５％（とくに３５〜４０％）
２）Ａｌ２Ｏ３： ５〜２５％（とくに１５〜２０％）
３）ＭｇＯ： ５〜１０％
４）ＣａＯ： ２〜６％ （とくに３〜５％）
５）Ｎａ２Ｏ： ２〜５％ （とくに３〜４％）
塩基度は、流動性の向上、排出の容易さの点から、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が０．５〜２．５（とくに１〜２）となるものが好ましい。
【００１８】
このような原料としては、ＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３を主成分とする組成を有するものが好ましく、原料組成が０．５〜２．５（とくに１〜２）の範囲内のケイバン比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３を有するもの（とくにＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３を３５〜６０％含有するもの）が更に好ましい。
【００１９】
本発明に従って、廃アスベスト材からなる原料を溶融炉で還元処理（一次処理）するに際しての、反応条件は、例えば、次の通りである。〔（ ）内は好ましい範囲を示す。〕
（１）温度
（１）乾燥、予熱帯：約３００℃
（２）熱分解帯：３００〜１０００℃
（３）溶融帯：１６００〜２０００℃（１７００〜１８００℃）
（４）出湯温度：１４００〜１６００℃（１４５０〜１５５０℃）
（２）運転条件
（１）滞留時間：１．５〜２．５時間
（２）送風量：１．５〜３．０Ｎｍ３／ｋｇ（約２．０Ｎｍ３／ｋｇ）
（３）排ガス量：４．０〜６．５Ｎｍ３／ｋｇ（約５．８Ｎｍ３／ｋｇ）
（３）補助材
コークス：０．０５〜０．３ｋｇ／ｋｇ（０．１〜０．２ｋｇ／ｋｇ）
石灰石：０．０４〜０．３ｋｇ／ｋｇ（０．１５〜０．２５ｋｇ／ｋｇ）
炉内圧：１０〜２０ｍｍＨｇ
送風機圧力：１８〜２１ｋＰａ
（４）ユーティリティ
電力：０．１６ＫＷＨ／ｋｇ以下
工業用水：２．５ｋｇ／ｋｇ以下
酸素：４５〜６０Ｎｍ３／ｔ
【００２０】
還元処理（一次処理）の反応の終点の確認（目的とする人工ゼオライト前駆体の形成の確認）は、位相顕微鏡によるＸ線回折分析によって行なうことができる。
【００２１】
本発明に従って、廃アスベスト材からなる原料を溶融炉で１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理することによって製造される、人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）は、２〜３のケイバン比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３を有する。
【００２２】
本発明に従って、還元処理（一次処理）で得られた人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）は、次いで、これを湿式アルカリ処理（二次処理）することによって、人工ゼオライト化される。
湿式アルカリ処理は、水砕工程（溶融炉からの溶融スラグを水砕して、粒径を例えば０．１〜２．０ｍｍとする）、選別工程（磁気選別して鉄分を回収し、比重選別してＭｇＯおよび非鉄金属分を回収する）、微粉砕工程、及びアルカリ処理工程により、行なわれる。
【００２３】
アルカリ処理に用いるアルカリとは、水酸化物であって水に溶解する物質をいい、アルカリもしくはアルカリ土類金属の酸化物もしくは水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなど）を例示することができる。本発明を実施するためには、上記の物質を水溶液として用いてもよいし、水の存在下に固形の状態で直接添加してもよい。好ましいのは水酸化ナトリウム（とくに２〜４Ｎ水酸化ナトリウム水溶液）である。
アルカリに加えて、金属塩化物（ＣａＣｌ、ＦｅＣｌ等）を添加することもできる。
【００２４】
アルカリ処理に際しての、反応条件は、例えば、次の通りである。
温度：常温〜３４０℃の温度
（好ましくは加熱下、とくに１００〜３４０℃）
圧力：常圧もしくは加圧下（とくに５〜３０気圧ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）
ＰＨ：８〜１３（とくに１０〜１３）
時間：３〜１５時間（とくに３〜５時間）
電力：０．０８〜０．１５ｋｗ／ｋｇ（とくに０．１ｋｗ／ｋｇ）
水蒸気：１．０〜２．０ｋｇ／ｋｇ（とくに１．１ｋｇ／ｋｇ）
工業用水：２．０〜５．５ｌ／ｋｇ（とくに４．５ｌ／ｋｇ）
ＮａＯＨ（４８％）：０．１５〜０．３ｋｇ／ｋｇ（とくに０．２５ｋｇ／ｋｇ）
ＣａＣｌ：０．０４〜０．０８ｋｇ／ｋｇ（とくに０．０５ｋｇ／ｋｇ）
ＦｅＣｌ：０．０８〜０．１５ｋｇ／ｋｇ（とくに０．１ｋｇ／ｋｇ）
【００２５】
アルカリ処理の反応の終点の確認（本発明の目的とする人工ゼオライトの形成の確認）は、Ｘ線回折法、顕微鏡によって行なうことができる。機能分析は、原子吸光分析装置による吸着能の測定により行うことができ、また陽イオン交換量測定法によって行なうことができる。生成物の構造は、Ｘ線回折法によって、確認することができる。
【００２６】
本発明の方法で製造される人工ゼオライトは、次のような元素組成および性状を有する：
元素組成：質量に基づいて、３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜５％のＣａＯ
水分：７〜８％
比重：０．６〜０．７
粒径（粒度範囲）：５〜２０μｍ
本発明に係る人工ゼオライトの主成分はフィリップサイト、ホージャサイト、ゼオライトＡ、ヒドロキシソーダライトなどであり、他の成分を少量含むこともある。
また、ゼオライト以外の部分、すなわち非ゼオライト成分として、有機物、鉄分、その他の不純物およびゼオライトに至るまでの中間生成物などが共存することもできる。
【００２７】
本発明では、廃アスベスト材を人工ゼオライトの原料とした場合、原料粒子内の非結晶性の珪酸アルミニウムが原料粒子内からアルカリ溶液に拡散する速度が律速となること、アルミナ分子と可溶性珪酸塩の反応は粒子の表面で行われ、アルカリ溶液中の可溶性珪酸塩濃度に依存すること、などがわかった。その結果、珪酸アルミニウム塩からの可溶性珪酸塩の粒子内拡散と、粒子表面でのアルミナと可溶性珪酸塩との固相反応を、同一反応槽で連続的に行い、一定の品質の人工ゼオライトを確保するためには、反応温度を高くすることが有利である。まず第一段として珪酸アルミニウム塩のゼオライト化を目的に原料とアルカリとの混合により、すなわち原料表面から、生成した可溶性珪酸塩を速やかに取り除き、新しいアルカリの拡散を促すことにより、ゼオライト化を短時間で行い、第二段として、水蒸気を放出し、可溶性珪酸塩濃度の高くなった状態で、アルミナとの反応を行わせるものである。
【００２８】
原料のゼオライト化反応の進行によりアルカリ溶液に溶解してくる可溶性珪酸塩の濃度の調整は、原料と混合するアルカリの供給量で調整する。また、反応槽内のアルカリ濃度の調整を行うため、該反応槽より水蒸気として水分を放出することにより調整することができる。原料がフライアッシュの場合には、２〜４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を用いるのが、好ましい。また、１００℃以上に加熱するためには、飽和蒸気を使用する場合、耐圧反応容器内で合成を行うのが、一般的である。このとき、反応容器内の圧力を２〜３０ｋｇ／ｃｍ2、すなわち１２０〜２３０℃、に保つのが反応を円滑に行ううえで好ましい。
【００２９】
本発明を実施するための加熱処理は、上述のように飽和蒸気を使用する場合には、耐圧反応容器内で反応を行うことができる。また、大気圧下では反応容器を所定温度まで加熱し、そこへ過熱蒸気を供給することにより、反応条件を満たすことができる。従って、上記のゼオライト化反応を行うための装置は、特に限定されるものではなく、飽和蒸気を使用する場合には、攪拌機付耐圧反応容器（オートクレーブ）または製紙工場で使用しているダイジェスターといわれる機械を利用することができる。また、外部から加熱する場合には、加熱装置を外部に備えたスクリューコンベアーまたはニーダー（捏和機）など、さらには熱風を利用して加熱する回転乾燥装置などを利用することができる。図１には、攪拌機付耐圧反応容器の１例を示す。図２および図３には、本発明に用いる人工ゼオライト製造設備のフローシートの１例を示す。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に従って、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を溶融炉で１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することによって、有害なアスベストを無害化すると共に、処分に困っているアルミドロスを有効利用して、有用な物質たる人工ゼオライトを製造することができ、環境汚染防止に著しい有用性を発揮する。
本発明は、人工ゼオライトを工業的に製造するに当り、コスト面からも非常に有利な製造方法を提供する。本発明では、アスベスト廃材を上記温度で加熱還元処理することにより、ゼオライト化反応の反応時間を大幅に短縮することができる。すなわち、本発明では３〜１０時間で目的とするレベルの陽イオン容量を達成することができる。
【００３１】
本発明により得られる人工ゼオライトは、天然ゼオライトと同様の用途に用いることができ、イオン交換体、脱臭・吸着剤、土壌改良剤などの用途に有用性を発揮する。
本発明に係る人工ゼオライトは、一般に、５０ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1以上〔とくに１５０〜２００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1〕の陽イオン交換容量を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００３３】
廃アスベスト材（融点１５００〜１６００℃）１００部、補助燃料（コークス）３０部、塩基度調整剤（石灰石）７部、アルミナ成分（アルミドロス）１５部およびシリカ成分（２０部）ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（ケイバン比）２．６からなる原料を、溶融炉（還元溶融炉）に仕込み、実証炉を用いて、次の反応条件下で、加熱して還元処理を行い、人工ゼオライト前駆体を製造した。
温度：１６００〜２０００℃
圧力：１０．４〜１２．６
時間：０．８〜１時間
電力：１０ジュール
水蒸気：１．６９５Ｎｍ２／ｈ
工業用水：６８ｍ３／ｈ
【００３４】
かくして得られた人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）は、次のような次のような元素組成および性状を有する：
元素組成：質量に基づいて、３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜５％のＣａＯ
水分：７〜８％
比重：０．６〜０．７
粒径（粒度範囲）：５〜２０μｍ
【実施例２】
【００３５】
実施例１で得られた人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）を水砕して、粒径を０．１〜２．０ｍｍとした後、磁気選別して鉄分を回収し、次いで比重選別してＭｇＯと非鉄金属分を回収し；更に微粉砕して粒径を５０〜１００μｍとした。
【００３６】
反応装置（スラリー反応型オートクレーブ）に、図１に示すように、スクリューコンベアー２により予め原料（微粉砕物）１００部、水（水蒸気）１．１部、アルカリ(４８％ＮａＯＨ)２．５部を混合し、原料供給口６を経て攪拌機付耐圧反応容器１に原料、アルカリなどを供給し、次いで反応容器内に蒸気入口８より飽和蒸気を吹き込むことにより圧力と共に、温度を上昇させ、次の反応条件下で、アルカリ処理を行い、人工ゼオライトを製造した。
温度：〜１８７℃
圧力：〜１２
ＰＨ：〜１２
時間：３時間
【００３７】
かくして得られた人工ゼオライトは、次のような元素組成および性状を有するものであった：
元素組成：質量に基づいて、４．５％のＮａ２Ｏ、４１．３％のＳｉＯ２、
２３．６％のＡｌ２Ｏ３、１．０％のＫ２Ｏ、２．８％のＣａＯ、４．０％のＦｅ
水分：７．１％
カサ比重：０．７
平均粒径：１０μｍ
また、Ｘ線回折法により構造を確認した結果、ゼオライト（Ｘ型）が生成していることが認められた。このゼオライトの陽イオン交換容量は１５５ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1であった。
【比較例１】
【００３８】
廃アスベスト材（融点１５００℃未満）を用い、加熱還元の温度を１６００〜２０００℃とした以外は、実施例１および２と同様にして、加熱還元処理および湿式アルカリ処理を行なった。
得られた生成物は、次のような元素組成および性状を有するが、Ｘ線回折法によるゼオライトの生成は確認できなかった。
元素組成：質量に基づいて、３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜５％のＣａＯ
水分：７〜８％
比重：０．６〜０．７
粒径（粒度範囲）：５〜２０μｍ
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】攪拌機付耐圧反応容器による人工ゼオライト製造装置の１例を示す概念図
【図２】人工ゼオライト製造設備の１例を示すフローシート
【図３】人工ゼオライト製造設備の１例を示すフローシート
【符号の説明】
【００４０】
１．攪拌機付耐圧反応容器
２．スクリューコンベアー
３．リボン型スクリュー
４．標準型スクリュー
５．原料投入口
６．原料供給口
７．反応生成物排出口
８．蒸気入口
９．蒸気出口
10. 11. バルブ
12. 13. 蒸気用バルブ
14. 減圧弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工ゼオライトおよびその前駆体の製造方法に関する、更に詳しくは廃アスベスト材を無害化処理してなる還元ゼオライトおよびその前駆体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アスベストは、石綿肺、肺癌、悪性中皮腫などの重大な疾病を引き起し、ＷＨＯで発癌物質とされ、各国で使用禁止されており、その無害化処理技術が種々提案されている。その代表的なものとしては、密閉型電気炉溶解法とスラグ浴融解法とが挙げられる（例えば、特許文献１，特許文献２および特許文献３参照）。
【０００３】
ここで、特許文献１には、密閉型電気炉によりシュートを介して袋中に収容されたアスベストを高温（１５００℃）で溶解する無害化処理方法が開示されている。また、特許文献２には、ＣａＯの含有量が多い水処理汚泥を塩基度調整剤兼バインダーとしてアスベストに混合して成形した混合物を、炭素系可燃物質を燃料とする高温炉床に供給して高温加熱溶融する無害化処理方法が開示されており、アスベストを１０８０〜１１４０℃で溶融してスラグを生成することが記載されている。更に、特許文献３には、スラグ化リサイクル溶融炉を利用して、アスベストをスラグ浴に投入してスラグ浴中に溶解する、アスベストの無害化処理方法が提案されており、アスベストを溶解したスラグはセメントの原料として有効利用できるとされている。
【特許文献１】特許第３０８５９５９号公報
【特許文献２】特開平７−１７１５３６号公報
【特許文献３】特開２００３−１８１４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アスベストを無害化処理すると共に、これを有用な物質たる人工ゼオライトおよびその前駆体に転換する処理方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、これらの課題を解決するために種々の検討を行った結果、有害なアスベストを無害化して、有用な人工ゼオライトおよびその前駆体を製造する方法を提供するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に従って提供される方法は、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することを特徴とする、人工ゼオライト前駆体の製造方法；並びに、かかる方法で得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化することを特徴とする、人工ゼオライトの製造方法である。
【０００７】
本発明において、原料として用いられるアスベストは、１５００〜１６００℃で溶融するものである。
【０００８】
このようなアスベストとしては、建築材・構築材など（以下、建材類という）として使用されたアスベスト含有物質の廃材（廃アスベスト材）を用いることができる。廃材がアスベストを含有することの確認は、その排出者から、或いは分散染料法による定性分析もしくはＸ線回折法による定量分析によって、行うことができる。アスベストの溶融温度（融点）は、建材類に用いた吹付け材、補助材〔保温材（フェルトなど）、結露防止剤、バインダなど〕、ボード類を除去した、廃アスベスト材について、超高温熱分析〔示差熱分析（ＤＴＡ）／示差走査熱分析（ＤＳＣ）など〕によって、測定することができる。
【０００９】
アスベスト廃材に含有される、原料アスベストには、上記範囲内の溶融温度を有するアスベスト、及びこれと上記範囲外の溶融温度を有するものとの共生鉱物が含まれる。このようなアスベスト、その共生鉱物には、クリソタイル〔白石綿Mg6Si4O10(OH)8；融点１５２１℃〕、クロシドライト〔青石綿Na2Fe5Si8O22(OH)4又はNa2（Fe２＋，Mg）３（Fe３＋）２Si8O22(OH，F)２；融点１１９３℃〕、およびアモサイト〔茶石綿、（Fe，Mg）７Si８O22（OH）2〕からなる群から選ばれる1種または２種以上から構成され、上記範囲内の溶融温度（融点）を有するものが含まれる。
【００１０】
このようなアスベストの具体例としては、（１）クリソタイル、クロシドライトおよびアモサイトからなる群から選ばれる1種または２種以上から構成され；（２）質量に基づいて、３０〜４５％（好ましくは３５〜４０％）のＳｉＯ２、５〜２５％（好ましくは１５〜２０％）のＡｌ２Ｏ３、２〜６％のＭｇＯ、２〜６％（好ましくは３〜５％）のＣａＯの組成を有し；（３）１５００〜１６００℃の融点を有するものが挙げられる。好ましいのは、クリソタイルを９０％以上含有するものである。（上記および以下において、％は、とくに規定しない限り、質量％を表す。）
【００１１】
本発明に従って、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材からなる原料は、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理（一次処理）されて、人工ゼオライト前駆体が製造される。
還元処理の際の溶融加熱は、１６００〜２０００℃の温度で行なわれる。溶融加熱の温度が１６００℃より低い場合には、未溶融物混入となる。より高温で加熱溶融する場合には完全溶融物となるが、２０００℃より高温で加熱溶融する場合には装置の耐久性の低下およびコストアップをもたらすので、２０００℃以下、とくに１６００〜１８００℃の範囲内の温度で加熱溶融するのが好ましい。
溶融加熱の温度は、建材に用いた吹付け材、ボード類を除去した建材類（廃アスベスト材）を、溶融炉で溶融して測定されるが、炉外殻温度（溶融炉の外壁温度）を光高温計、放射温度計等で測定することにより、また溶融炉の出口から排出されるガスの温度もしくは出湯温度を光高温計で測定することにより、推定することができる。
【００１２】
本発明において、廃アスベスト材からなる原料の還元処理に用いられる溶融炉としては、該原料を１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理することができる、還元溶融炉であればとくに限定されず、例えば電気還元溶融炉、溶鉱炉型溶融炉が挙げられる。還元溶融炉を使用することにより、燃料空気比を低くし、超高温を得るのが容易となる。
【００１３】
本発明に従って、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材からなる原料を、溶融炉で１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理（一次処理）するに当って、原料中には、廃アスベスト材に加えて、補助燃料、補助剤および水（工業用水、水蒸気）などの補助成分を含有させることができる。
【００１４】
補助燃料としてはコークスを使用することができる。コークスとしては、水分１〜３％、灰分５〜１５％、揮発分１．０〜１．５％、炭素７０〜９０％、比重０．６〜１．０、気孔率４５〜５０％のものが挙げられる。
【００１５】
補助剤（混和剤）としては、塩基度調整剤、たとえば石灰石、アルカリもしくはアルカリ土類金属の酸化物（ＭｇＯなど）；アルミナ成分、たとえばアルミナ、アルミニウム残滓（処分に困っているアルミドロス等）；及び、シリカ成分、たとえばシリカ、粘土、メタカオリン、パーライト、珪藻土、溶融スラグ、ガラス、セメント、焼却灰、飛灰など；並びに、これらの２種以上の併用が挙げられる。
焼却灰は、珪酸およびアルミナを非結晶性の珪酸アルミニウム塩として含む焼却灰であって、石炭灰、製紙スラッジ焼却灰、活性汚泥焼却灰、可燃性廃棄物の焼却灰、などを例示することができる。また、飛灰（フライアッシュ）とよばれる石炭灰は、石炭を微粉にして微粉炭燃焼ボイラーにより燃焼した際、集塵機により採取されるような微小な灰の粒子をいい、シリカ４５％以上、湿分１％以下、強熱減量５％以下、比重１．９５以上、比面積２７００ｃｍ2/ｇ以上、４４μｍ標準篩を７５％以上通過するものである。ここで、可燃性廃棄物とは、人間の各種活動によって生じた廃棄物のうち、可燃性のものをいい、一般廃棄物および産業廃棄物とを問わない。産業廃棄物としては、土木・建築工事などにともなって生ずる木材、紙などの可燃性の廃棄物、などを例示することができる。また、都市ゴミとは、可燃性廃棄物のうち、一般廃棄物として家庭よりでる生ゴミその他の可燃性のゴミのことをいう。
【００１６】
原料中のこれらの補助成分の使用割合は最終的に本発明の目的物たる人工ゼオライトを形成する限りとくに限定されず目的に応じて種々変えることができるが、一般に、天然ゼオライトと同じ組成を与えるような組成で用いられ、好ましくは次のような原料組成で用いられる。
廃アスベスト材１００部当り、補助燃料を２０〜４０部とくに３０部、アルミナ／シリカ成分を１０〜２０部とくに１５部、塩基度調整剤を原料の塩基度が通常０．２〜１．５（とくに０．８〜１．１）となるような割合（たとえば石灰石を５〜１０部とくに７部）の割合で使用するのが好ましい。
【００１７】
これら全体の原料組成としては、以下のような含有量が好ましい。
原料の全質量に基づいて、
１）ＳｉＯ２： ３０〜４５％（とくに３５〜４０％）
２）Ａｌ２Ｏ３： ５〜２５％（とくに１５〜２０％）
３）ＭｇＯ： ５〜１０％
４）ＣａＯ： ２〜６％ （とくに３〜５％）
５）Ｎａ２Ｏ： ２〜５％ （とくに３〜４％）
塩基度は、流動性の向上、排出の容易さの点から、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が０．５〜２．５（とくに１〜２）となるものが好ましい。
【００１８】
このような原料としては、ＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３を主成分とする組成を有するものが好ましく、原料組成が０．５〜２．５（とくに１〜２）の範囲内のケイバン比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３を有するもの（とくにＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３を３５〜６０％含有するもの）が更に好ましい。
【００１９】
本発明に従って、廃アスベスト材からなる原料を溶融炉で還元処理（一次処理）するに際しての、反応条件は、例えば、次の通りである。〔（ ）内は好ましい範囲を示す。〕
（１）温度
（１）乾燥、予熱帯：約３００℃
（２）熱分解帯：３００〜１０００℃
（３）溶融帯：１６００〜２０００℃（１７００〜１８００℃）
（４）出湯温度：１４００〜１６００℃（１４５０〜１５５０℃）
（２）運転条件
（１）滞留時間：１．５〜２．５時間
（２）送風量：１．５〜３．０Ｎｍ３／ｋｇ（約２．０Ｎｍ３／ｋｇ）
（３）排ガス量：４．０〜６．５Ｎｍ３／ｋｇ（約５．８Ｎｍ３／ｋｇ）
（３）補助材
コークス：０．０５〜０．３ｋｇ／ｋｇ（０．１〜０．２ｋｇ／ｋｇ）
石灰石：０．０４〜０．３ｋｇ／ｋｇ（０．１５〜０．２５ｋｇ／ｋｇ）
炉内圧：１０〜２０ｍｍＨｇ
送風機圧力：１８〜２１ｋＰａ
（４）ユーティリティ
電力：０．１６ＫＷＨ／ｋｇ以下
工業用水：２．５ｋｇ／ｋｇ以下
酸素：４５〜６０Ｎｍ３／ｔ
【００２０】
還元処理（一次処理）の反応の終点の確認（目的とする人工ゼオライト前駆体の形成の確認）は、位相顕微鏡によるＸ線回折分析によって行なうことができる。
【００２１】
本発明に従って、廃アスベスト材からなる原料を溶融炉で１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理することによって製造される、人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）は、２〜３のケイバン比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３を有する。
【００２２】
本発明に従って、還元処理（一次処理）で得られた人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）は、次いで、これを湿式アルカリ処理（二次処理）することによって、人工ゼオライト化される。
湿式アルカリ処理は、水砕工程（溶融炉からの溶融スラグを水砕して、粒径を例えば０．１〜２．０ｍｍとする）、選別工程（磁気選別して鉄分を回収し、比重選別してＭｇＯおよび非鉄金属分を回収する）、微粉砕工程、及びアルカリ処理工程により、行なわれる。
【００２３】
アルカリ処理に用いるアルカリとは、水酸化物であって水に溶解する物質をいい、アルカリもしくはアルカリ土類金属の酸化物もしくは水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなど）を例示することができる。本発明を実施するためには、上記の物質を水溶液として用いてもよいし、水の存在下に固形の状態で直接添加してもよい。好ましいのは水酸化ナトリウム（とくに２〜４Ｎ水酸化ナトリウム水溶液）である。
アルカリに加えて、金属塩化物（ＣａＣｌ、ＦｅＣｌ等）を添加することもできる。
【００２４】
アルカリ処理に際しての、反応条件は、例えば、次の通りである。
温度：常温〜３４０℃の温度
（好ましくは加熱下、とくに１００〜３４０℃）
圧力：常圧もしくは加圧下（とくに５〜３０気圧ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）
ＰＨ：８〜１３（とくに１０〜１３）
時間：３〜１５時間（とくに３〜５時間）
電力：０．０８〜０．１５ｋｗ／ｋｇ（とくに０．１ｋｗ／ｋｇ）
水蒸気：１．０〜２．０ｋｇ／ｋｇ（とくに１．１ｋｇ／ｋｇ）
工業用水：２．０〜５．５ｌ／ｋｇ（とくに４．５ｌ／ｋｇ）
ＮａＯＨ（４８％）：０．１５〜０．３ｋｇ／ｋｇ（とくに０．２５ｋｇ／ｋｇ）
ＣａＣｌ：０．０４〜０．０８ｋｇ／ｋｇ（とくに０．０５ｋｇ／ｋｇ）
ＦｅＣｌ：０．０８〜０．１５ｋｇ／ｋｇ（とくに０．１ｋｇ／ｋｇ）
【００２５】
アルカリ処理の反応の終点の確認（本発明の目的とする人工ゼオライトの形成の確認）は、Ｘ線回折法、顕微鏡によって行なうことができる。機能分析は、原子吸光分析装置による吸着能の測定により行うことができ、また陽イオン交換量測定法によって行なうことができる。生成物の構造は、Ｘ線回折法によって、確認することができる。
【００２６】
本発明の方法で製造される人工ゼオライトは、次のような元素組成および性状を有する：
元素組成：質量に基づいて、３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜５％のＣａＯ
水分：７〜８％
比重：０．６〜０．７
粒径（粒度範囲）：５〜２０μｍ
本発明に係る人工ゼオライトの主成分はフィリップサイト、ホージャサイト、ゼオライトＡ、ヒドロキシソーダライトなどであり、他の成分を少量含むこともある。
また、ゼオライト以外の部分、すなわち非ゼオライト成分として、有機物、鉄分、その他の不純物およびゼオライトに至るまでの中間生成物などが共存することもできる。
【００２７】
本発明では、廃アスベスト材を人工ゼオライトの原料とした場合、原料粒子内の非結晶性の珪酸アルミニウムが原料粒子内からアルカリ溶液に拡散する速度が律速となること、アルミナ分子と可溶性珪酸塩の反応は粒子の表面で行われ、アルカリ溶液中の可溶性珪酸塩濃度に依存すること、などがわかった。その結果、珪酸アルミニウム塩からの可溶性珪酸塩の粒子内拡散と、粒子表面でのアルミナと可溶性珪酸塩との固相反応を、同一反応槽で連続的に行い、一定の品質の人工ゼオライトを確保するためには、反応温度を高くすることが有利である。まず第一段として珪酸アルミニウム塩のゼオライト化を目的に原料とアルカリとの混合により、すなわち原料表面から、生成した可溶性珪酸塩を速やかに取り除き、新しいアルカリの拡散を促すことにより、ゼオライト化を短時間で行い、第二段として、水蒸気を放出し、可溶性珪酸塩濃度の高くなった状態で、アルミナとの反応を行わせるものである。
【００２８】
原料のゼオライト化反応の進行によりアルカリ溶液に溶解してくる可溶性珪酸塩の濃度の調整は、原料と混合するアルカリの供給量で調整する。また、反応槽内のアルカリ濃度の調整を行うため、該反応槽より水蒸気として水分を放出することにより調整することができる。原料がフライアッシュの場合には、２〜４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を用いるのが、好ましい。また、１００℃以上に加熱するためには、飽和蒸気を使用する場合、耐圧反応容器内で合成を行うのが、一般的である。このとき、反応容器内の圧力を２〜３０ｋｇ／ｃｍ2、すなわち１２０〜２３０℃、に保つのが反応を円滑に行ううえで好ましい。
【００２９】
本発明を実施するための加熱処理は、上述のように飽和蒸気を使用する場合には、耐圧反応容器内で反応を行うことができる。また、大気圧下では反応容器を所定温度まで加熱し、そこへ過熱蒸気を供給することにより、反応条件を満たすことができる。従って、上記のゼオライト化反応を行うための装置は、特に限定されるものではなく、飽和蒸気を使用する場合には、攪拌機付耐圧反応容器（オートクレーブ）または製紙工場で使用しているダイジェスターといわれる機械を利用することができる。また、外部から加熱する場合には、加熱装置を外部に備えたスクリューコンベアーまたはニーダー（捏和機）など、さらには熱風を利用して加熱する回転乾燥装置などを利用することができる。図１には、攪拌機付耐圧反応容器の１例を示す。図２および図３には、本発明に用いる人工ゼオライト製造設備のフローシートの１例を示す。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に従って、１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を溶融炉で１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することによって、有害なアスベストを無害化すると共に、処分に困っているアルミドロスを有効利用して、有用な物質たる人工ゼオライトを製造することができ、環境汚染防止に著しい有用性を発揮する。
本発明は、人工ゼオライトを工業的に製造するに当り、コスト面からも非常に有利な製造方法を提供する。本発明では、アスベスト廃材を上記温度で加熱還元処理することにより、ゼオライト化反応の反応時間を大幅に短縮することができる。すなわち、本発明では３〜１０時間で目的とするレベルの陽イオン容量を達成することができる。
【００３１】
本発明により得られる人工ゼオライトは、天然ゼオライトと同様の用途に用いることができ、イオン交換体、脱臭・吸着剤、土壌改良剤などの用途に有用性を発揮する。
本発明に係る人工ゼオライトは、一般に、５０ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1以上〔とくに１５０〜２００ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1〕の陽イオン交換容量を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００３３】
廃アスベスト材（融点１５００〜１６００℃）１００部、補助燃料（コークス）３０部、塩基度調整剤（石灰石）７部、アルミナ成分（アルミドロス）１５部およびシリカ成分（２０部）ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３（ケイバン比）２．６からなる原料を、溶融炉（還元溶融炉）に仕込み、実証炉を用いて、次の反応条件下で、加熱して還元処理を行い、人工ゼオライト前駆体を製造した。
温度：１６００〜２０００℃
圧力：１０．４〜１２．６
時間：０．８〜１時間
電力：１０ジュール
水蒸気：１．６９５Ｎｍ２／ｈ
工業用水：６８ｍ３／ｈ
【００３４】
かくして得られた人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）は、次のような次のような元素組成および性状を有する：
元素組成：質量に基づいて、３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜５％のＣａＯ
水分：７〜８％
比重：０．６〜０．７
粒径（粒度範囲）：５〜２０μｍ
【実施例２】
【００３５】
実施例１で得られた人工ゼオライト前駆体（溶融炉からの溶融スラグ）を水砕して、粒径を０．１〜２．０ｍｍとした後、磁気選別して鉄分を回収し、次いで比重選別してＭｇＯと非鉄金属分を回収し；更に微粉砕して粒径を５０〜１００μｍとした。
【００３６】
反応装置（スラリー反応型オートクレーブ）に、図１に示すように、スクリューコンベアー２により予め原料（微粉砕物）１００部、水（水蒸気）１．１部、アルカリ(４８％ＮａＯＨ)２．５部を混合し、原料供給口６を経て攪拌機付耐圧反応容器１に原料、アルカリなどを供給し、次いで反応容器内に蒸気入口８より飽和蒸気を吹き込むことにより圧力と共に、温度を上昇させ、次の反応条件下で、アルカリ処理を行い、人工ゼオライトを製造した。
温度：〜１８７℃
圧力：〜１２
ＰＨ：〜１２
時間：３時間
【００３７】
かくして得られた人工ゼオライトは、次のような元素組成および性状を有するものであった：
元素組成：質量に基づいて、４．５％のＮａ２Ｏ、４１．３％のＳｉＯ２、
２３．６％のＡｌ２Ｏ３、１．０％のＫ２Ｏ、２．８％のＣａＯ、４．０％のＦｅ
水分：７．１％
カサ比重：０．７
平均粒径：１０μｍ
また、Ｘ線回折法により構造を確認した結果、ゼオライト（Ｘ型）が生成していることが認められた。このゼオライトの陽イオン交換容量は１５５ｃｍｏｌ（＋）・ｋｇ-1であった。
【比較例１】
【００３８】
廃アスベスト材（融点１５００℃未満）を用い、加熱還元の温度を１６００〜２０００℃とした以外は、実施例１および２と同様にして、加熱還元処理および湿式アルカリ処理を行なった。
得られた生成物は、次のような元素組成および性状を有するが、Ｘ線回折法によるゼオライトの生成は確認できなかった。
元素組成：質量に基づいて、３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜５％のＣａＯ
水分：７〜８％
比重：０．６〜０．７
粒径（粒度範囲）：５〜２０μｍ
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】攪拌機付耐圧反応容器による人工ゼオライト製造装置の１例を示す概念図
【図２】人工ゼオライト製造設備の１例を示すフローシート
【図３】人工ゼオライト製造設備の１例を示すフローシート
【符号の説明】
【００４０】
１．攪拌機付耐圧反応容器
２．スクリューコンベアー
３．リボン型スクリュー
４．標準型スクリュー
５．原料投入口
６．原料供給口
７．反応生成物排出口
８．蒸気入口
９．蒸気出口
10. 11. バルブ
12. 13. 蒸気用バルブ
14. 減圧弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することを特徴とする、人工ゼオライト前駆体の製造方法。
【請求項２】
請求項１の方法で得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化することを特徴とする、人工ゼオライトの製造方法。
【請求項３】
１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理（一次処理）して人工ゼオライト前駆体を製造する工程、及び得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理（二次処理）して人工ゼオライト化する工程からなることを特徴とする、人工ゼオライトの製造方法。
【請求項４】
廃アスベスト材に含まれる原料アスベストが、（１）クリソタイル、クロシドライトおよびアモサイトからなる群から選ばれる1種または２種以上から構成され；（２）質量に基づいて３０〜４０％のＳｉＯ２、０．４〜２．０％のＡｌ２ＨＯ３、４０〜５０％のＭｇＯ、１０〜２０％のＯ２の組成を有し；（３）１．８〜２．２の比重および（４）１６００℃の融点を有する、請求項１または３記載の方法。
【請求項５】
原料組成中に、コークスを補助燃料として、石灰石を塩基度調整剤として含有する、請求項１、３または４記載の方法。
【請求項６】
原料組成中に、アルミニウム残滓を補助剤として含有する、請求項１、３、４または５記載の方法。
【請求項７】
原料がＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３を主成分とする組成を有する、請求項１、３、４、５または６記載の方法。
【請求項８】
原料組成が０．５〜２．５の範囲内のケイバン比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３を有する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
溶融炉からの溶融スラグを、水砕、磁気選別、比重選別、微粉砕して、湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化する、請求項２〜８の何れか記載の方法。
【請求項１０】
湿式アルカリ処理を、アルカリもしくはアルカリ土類金属の酸化物もしくは水酸化物および水の存在下、常圧もしくは加圧下、加熱下に行う、請求項２〜９の何れか記載の方法。
【請求項１１】
湿式アルカリ処理を、８〜１０のｐＨ、常温〜３４０℃の温度で行う、請求項２〜１０の何れか記載の方法。
【請求項１２】
２〜４Ｎ水酸化ナトリウム水溶液で湿式アルカリ処理を行う、請求項２〜１１の何れか記載の方法。
【請求項１３】
請求項２〜１２の何れか記載の方法で製造された、人工ゼオライト。
【請求項１４】
（１）質量に基づいて３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜６％のＣａＯの組成、および（２）７〜８％の水分を有し；（３）０．７前後の比重および（４）５〜１００μｍの粒径を有する、請求項１４記載の人工ゼオライト。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の人工ゼオライトからなる、イオン交換材料、分子篩、脱臭剤、吸着剤または土壌改良剤。
【請求項１】
１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元することを特徴とする、人工ゼオライト前駆体の製造方法。
【請求項２】
請求項１の方法で得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化することを特徴とする、人工ゼオライトの製造方法。
【請求項３】
１５００〜１６００℃で溶融するアスベストを含有する廃アスベスト材を原料として、溶融炉を用いて、１６００〜２０００℃の温度に加熱して還元処理（一次処理）して人工ゼオライト前駆体を製造する工程、及び得られる人工ゼオライト前駆体を湿式アルカリ処理（二次処理）して人工ゼオライト化する工程からなることを特徴とする、人工ゼオライトの製造方法。
【請求項４】
廃アスベスト材に含まれる原料アスベストが、（１）クリソタイル、クロシドライトおよびアモサイトからなる群から選ばれる1種または２種以上から構成され；（２）質量に基づいて３０〜４０％のＳｉＯ２、０．４〜２．０％のＡｌ２ＨＯ３、４０〜５０％のＭｇＯ、１０〜２０％のＯ２の組成を有し；（３）１．８〜２．２の比重および（４）１６００℃の融点を有する、請求項１または３記載の方法。
【請求項５】
原料組成中に、コークスを補助燃料として、石灰石を塩基度調整剤として含有する、請求項１、３または４記載の方法。
【請求項６】
原料組成中に、アルミニウム残滓を補助剤として含有する、請求項１、３、４または５記載の方法。
【請求項７】
原料がＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３を主成分とする組成を有する、請求項１、３、４、５または６記載の方法。
【請求項８】
原料組成が０．５〜２．５の範囲内のケイバン比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３を有する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
溶融炉からの溶融スラグを、水砕、磁気選別、比重選別、微粉砕して、湿式アルカリ処理して人工ゼオライト化する、請求項２〜８の何れか記載の方法。
【請求項１０】
湿式アルカリ処理を、アルカリもしくはアルカリ土類金属の酸化物もしくは水酸化物および水の存在下、常圧もしくは加圧下、加熱下に行う、請求項２〜９の何れか記載の方法。
【請求項１１】
湿式アルカリ処理を、８〜１０のｐＨ、常温〜３４０℃の温度で行う、請求項２〜１０の何れか記載の方法。
【請求項１２】
２〜４Ｎ水酸化ナトリウム水溶液で湿式アルカリ処理を行う、請求項２〜１１の何れか記載の方法。
【請求項１３】
請求項２〜１２の何れか記載の方法で製造された、人工ゼオライト。
【請求項１４】
（１）質量に基づいて３０〜４５％のＳｉＯ２、５〜２５％のＡｌ２Ｏ３、２〜６％のＣａＯの組成、および（２）７〜８％の水分を有し；（３）０．７前後の比重および（４）５〜１００μｍの粒径を有する、請求項１４記載の人工ゼオライト。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の人工ゼオライトからなる、イオン交換材料、分子篩、脱臭剤、吸着剤または土壌改良剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２７３８０３（Ｐ２００８−２７３８０３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２２４２８（Ｐ２００７−１２２４２８）
【出願日】平成１９年５月７日（２００７．５．７）
【出願人】（５０７１４８０３２）
【出願人】（５０７１４８０４３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月７日（２００７．５．７）
【出願人】（５０７１４８０３２）
【出願人】（５０７１４８０４３）
【Ｆターム（参考）】
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