[发明专利]用于纤维材料的连续玻璃化的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于纤维材料的连续玻璃化的方法和设备，特别是石棉和/或含石棉材料。根据本发明，所述方法包括以下步骤：‑准备温度为1300℃～1600℃的熔融玻璃浴(20)；‑将所述纤维材料和任选的熔融添加剂引入所述熔融玻璃浴中，使得所述浴在添加所述纤维材料和熔融添加剂之后具有以下组成：‑SiO₂：30％～55％；‑FeO：25％～45％；‑碱和碱土金属氧化物：15％～25％；‑利用至少一个喷杆(5)在压力下将氧化剂和燃料注入所述熔融浴中，所述喷杆的一端浸入所述浴中；所述氧化剂以大于或等于维持浴温度为1300℃～1600℃所需的燃料摩尔量的摩尔量引入；和‑所述熔融玻璃的至少一部分的温度降低以使其变为固体。应用：处理纤维废料，特别是石棉废料。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于纤维材料的连续玻璃化处理的方法和设备，特别是石棉和/或含石棉材料。

在本说明书的上下文中，“纤维材料”被理解为是指部分或完全地由纤维(即，长度与直径之比大于3并且具有近似平行侧面的颗粒)形成的任何材料。这种材料可以由单一类型的纤维组成或者由可以属于或不属于同一类别的纤维混合物组成。这些纤维可以是天然或人造来源的矿物或有机纤维。

背景技术

纤维材料特别地用于建筑领域以及热、电和/或隔音领域中，并且对人体健康有潜在危险。具体地，直径小于3μm的纤维可以渗透到肺泡中，从而成为严重疾病的原因。

在下面的描述中，基本上参照含有构成本发明主要应用领域的石棉纤维的材料的处理。

然而，应当理解，一般地，本发明可以应用于对健康有潜在危险的其他纤维材料的处理，更具体地，包括人造矿物纤维(特别是例如玻璃纤维、玻璃绒、岩石纤维、岩石和玄武岩绒、渣绒、耐火陶瓷纤维)以及一般地任何玻璃质纤维或玻璃质纤维的混合物等材料。

本发明还可以应用于结晶人造矿物纤维(例如氧化铝纤维或钛酸钾纤维)以及金属人造矿物纤维(特别是例如钢丝绒、铜绒)的处理，单独或作为与含有上述的玻璃质人造矿物纤维的纤维材料的混合物。

据了解，自1997年1月1日起，法国已经禁止使用石棉，但是每年仍出现数千吨，源于旧建筑物的拆除或其去污。具体地，石棉由于其特殊结晶成形成纤维的长晶体而是危险的。

被称为填埋的技术构成了使得石棉和含有此类物质的废物变得安全的第一种解决方案。

这种技术包括将石棉和含石棉废物永久储存在地下挖出的隔间中，并用防水材料覆盖，整个组件与排出渗滤液的系统相结合。

尽管在监管层面严格监督而且相对便宜，但是由于明显的环境原因，这种技术并不完全令人满意。

因此，进行了大量研究，目的是开发一种能够处理含石棉废物的方法，特别是在土木工程中由石棉清除工作或者拆除由含石棉材料制成的各种配件的操作所产生的废物。

在这种情况下，特别地，在文献WO 2008/065031中提出了利用等离子体熔融的惰性化方法，经由该方法使含石棉材料处于通过在焰炬内部的电弧上吹送空气而产生类似于火焰的电离气体所达到的极高温度，该温度可以局部地为几千度。

然而，由于能耗非常高并且使用需要昂贵维护的高技术等离子体焰炬的原因，作为目前工业开发主题的这种方法非常昂贵。

因此，由于这种高成本，目前这种方法的使用仍然受到限制。

已经提出了需要高频发生器或者添加诸如硼砂等助熔剂或者对石棉进行酸处理的其他工艺，但是从工业观点来看，这些替代方法都不是完全令人满意的。

发明内容

在这些条件下，本发明的目的是解决技术问题，包括提供一种用于纤维材料的连续玻璃化的新方法，特别是石棉和/或含石棉材料，其实施成本在工业规模上大大低于使用等离子体焰炬的目前使用的玻璃化方法。