碳铝复合化合物和被覆有碳铝复合化合物的无机化合物的制作方法

专利名称：碳铝复合化合物和被覆有碳铝复合化合物的无机化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及碳铝复合化合物和被覆有碳铝复合化合物的无机化合物、以及结果上
可生成相关化合物的废弃物处理方法。
背景技术：
已知有多种具有耐热性的组合物，但其耐热性尚不充分。并且，除了耐热性还具有 难燃性、导电性且成本上亦有利的组合物几乎尚不为人所知。例如，作为碳化合物的一种的 石墨具有高耐热性，但其在空气中加热至500°C 70(TC以上时会燃烧，不能兼具耐热性和 难燃性。并且，通常金属和合金虽具有难燃性，但耐热性较差，钼、鸨等金属虽兼具耐热性， 但由于密度大而难以实现轻量化，另外成本上也极其不利。 另一方面，近年来，对废弃物进行无害化处理的重要性日益受到重视。特别是， 对于被称为魔鬼矿物、安静的定时炸弹而令人恐慌的石棉(纤蛇纹石、青石棉等各种石棉 类)、合成硬硅钙石、玻璃纤维等针状无机化合物(无机纤维)的处理，由于在废弃处理中容 易飞散、难以将释放毒性的针状形状变为不释放毒性的形状等原因，人们期待其废弃处理 能够得到进一步的发展。 特别是石棉废弃物是一个全球规模的问题，不尽早解决就会殃及后世，据预测，日 本每年就有IOO万吨的废弃处理量。但是，针对飞散性的石棉废弃物的处理，现在已知有处 于150(TC以上的高温下的等离子体熔融矿渣化技术、使用卤化合物于70(TC进行的无害化 技术等，但这些技术要么需要巨大的能源，或者不过是仅仅转用了以往的有害物反应，性价 比和安全性都不优异。 另外，虽然不会像石棉那样诱发间皮瘤等，但石棉的替代品——合成硬硅钙石的
结合性较差，表面层纤维容易脱离，脱离物浮游，极有可能将其吸引，在不远的将来发现其
危害健康的可能性也较高。因此，关于废弃处理的问题，今后也期待改良技术。 并且，玻璃纤维虽不浮游，但剌痛搔痒等会对废弃物处理的作业带来不良影响。
即，例如，在船舶、净化槽、浴槽等的材料中常用"在不饱和聚酯中分散有玻璃纤维的复合材
料GFRP"，其废弃物处理也没有好的办法，对于玻璃纤维的废弃处理的问题也希望得到尽早解决。 另一方面，聚氯化铝主要用作水质净化剂，原本几乎没有用于通过煅烧生成耐热 性组合物、难燃性组合物的用途。专利文献1和专利文献2中记载了通过对含有聚氯化铝 和土壤的混炼物进行煅烧而得到的水质净化材，但没有记载能够得到含有碳的耐热性组合 物等有用的物质，并且与废弃物的处理没有关系。 作为使用聚氯化铝进行废弃物的处理并伴有煅烧的技术，已知专利文献3 专 利文献5记载的技术，但这些均是使用聚氯化铝作为凝聚剂并对通过凝聚产生的污泥 (sludge)进行煅烧的污泥废弃物的干燥处理方法等，而不是一般废弃物的处理方法，更不 是有毒性的针状无机化合物的处理方法。而且，通过这些处理生成的产物不含有碳，无法获 得耐热性、难燃性、导电性等优异的有用的组合物以谋求资源的再利用。
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近年来，人们对于有毒性的废弃物的处理期望优异的技术，并且，无论是从资源再循环的方面出发，还是从降低处理成本的方面出发，都期待一种能够将该处理产生的物质有效利用的技术。 专利文献1 :日本特开平6-304472号公报
专利文献2 :日本特开2000-325781号公报
专利文献3 :日本特开平6-090616号公报
专利文献4 :日本特开2003-019500号公报
专利文献5 :日本特开2005-254195号公报

发明内容
本发明鉴于上述背景技术而完成，其课题在于以较低的成本获得耐热性；耐燃性；对酸、碱、有机溶剂等的耐化学药品性；导电性；轻质性等优异的化合物及含有该化合物的组合物。并且，本发明的课题还在于提供将化学上有害的物质或形状上有害的物质通过安全的操作转化为无害物质的处理方法。另外，本发明的课题还在于提供能够有助于资源再循环的废弃物处理方法。 本发明人为了解决上述课题，进行了深入的研究，结果发现，通过使用特定的水溶
性铝化合物和作为碳源的有机化合物并对它们进行煅烧，能够得到耐热性、耐燃性、耐化学
药品性、导电性、轻质性、性价比等优异的复合化合物及含有该复合化合物的组合物，从而
完成了本发明。并且发现，通过使用特定的水溶性铝化合物和作为碳源的有机化合物，使它
们浸透到有害物质中并进行煅烧，由此能够容易地无害化，从而完成了本发明。
即，本发明提供一种碳铝复合化合物，其特征在于，其是通过对含有聚氯化铝和有
机物的水溶液在26(TC 280(TC进行煅烧而得到的；并且，本发明还提供一种耐热性组合
物，其特征在于，该组合物含有该碳铝复合化合物。 另外，本发明提供一种被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其特征在于，
其是通过在无机化合物颗粒或含有无机化合物颗粒的复合物中浸渗含有聚氯化铝和有机
物的水溶液，并于26(TC 280(TC进行煅烧而得到的；并且，本发明提供一种耐热性组合
物，其特征在于，该组合物含有该被覆有碳铝复合化合物的无机化合物。 并且，本发明提供一种废弃物的处理方法，其特征在于，对于含有针状无机化合物
的废弃物， 一边喷洒含有聚氯化铝的水溶液一边进行剥离，使其含有有机物后，于260°C
280(TC进行煅烧。 并且，本发明提供一种矿物纤维碳化法，其特征在于，使聚氯化铝和有机物浸透固定并进行煅烧。 并且，本发明提供一种无机化合物碳化法，其特征在于，对于无机颗粒，除糖成分等有机碳化合物之外，还混合PAC、硼砂等不燃剂并使它们浸透固定，进行煅烧碳化。
并且，本发明提供一种塑料等的烃化合物碳化法，其特征在于，在高粘性碳水化合物水溶液中复合难燃剂、不燃剂而制成处理剂，将该处理剂被覆在疏水性塑料材料表面层上，阻隔氧并煅烧碳化。 根据本发明，能够以极低的成本得到耐热性、轻质性等优异的新颖的复合化合物和含有该复合化合物的新颖的组合物。并且，能够得到耐燃性、耐化学药品性、导电性等优异的新颖的复合化合物。 并且，本发明能够提供将化学上或形状上有害的物质通过安全的操作转化为无害 物质的方法。另外，此时通过将上述复合化合物被覆在该经无害化的无机化合物的至少表 面上，能够得到更优异的结构体。并且，通过将上述方法应用于废弃物的处理，由于能够得 到上述化合物、组合物或结构体，从而也能够有助于资源再循环。 根据本发明，将被称为安静的定时炸弹的飞散性石棉纤维再生为高温耐氧化性碳 颗粒，从而成为有价值的物质。并且也解除了健康上的顾虑。因此，可以特别减少管理型填 埋处理场的数量。并且，本发明是将有机碳化合物浸透扩散到对热具有极其优异的特性的 石棉纤维组织内的技术，是无害的碳化处理方法。而且，考虑到节约能源，可以辅助热分解， 选择安全、适当的试剂。通过实施该基本的碳化技术操作，不仅飞散性纤维，还可以将很多 产业废弃物碳化成有价值的物质。 并且，也可以通过本发明所包含的碳化处理方法，将GFRP (基质*不饱和聚酯/玻
璃纤维)废弃物等制成有效的碳材料进行再利用。本发明所包含的产业废弃物碳化法能够 以低能耗将飞散性石棉碳颗粒化而无害化。另外，能够将渔网、苯乙烯等塑料；液态橡胶等 再资源化，将其碳化组合物资源再生化，制成有价值的物质进行有效利用。本发明的碳铝复 合化合物为不燃性，这颠覆了现有的碳的常识，其是具有特异结构的轻量高温耐氧化性绝 热碳。


图1是利用折射率nD2^二 1. 550的相位差显微镜对实施例9得到的被覆有碳铝复 合化合物的无机化合物结构体以100倍测定得到的照片。 图2是利用折射率nD25'e= 1. 550的相位差显微镜对实施例14得到的被覆有碳铝 复合化合物的无机化合物结构体以100倍测定得到的照片。 图3是实施例9得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体的利用CuK a 射线的粉末X射线衍射图谱。 图4是实施例14得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体的利用CuK a 射线的粉末X射线衍射图谱。
具体实施例方式
以下对本发明进行说明，但本发明并不限于以下的实施方式，可以任意地变形进 行实施。〈碳铝复合化合物> 本发明是对含有聚氯化铝和有机物的水溶液进行煅烧而得到的碳铝复合化合物
的发明。此处的"水溶液"中也可以含有不溶于水的物质而成为水系分散液。 此处，"聚氯化铝"是以[Al2(0H)nCl6—丄(l < n < 5)表示的物质，是指以0H交联
的铝的多核络合物为主成分的化合物的水溶液。对其制造方法没有特别限定，优选通过如
下方法得到将氢氧化铝溶解在盐酸中，在加压下或必要时添加溶解助剂，在其中添加硫酸
根作为聚合促进剂，进行反应。对溶解助剂和聚合促进剂没有特别限定，只要不损害本发明
的效果即可。上述式中，m优选为10以下。需要说明的是，以下有时将上述水溶液简称为"PAC"。本发明中，作为"聚氯化铝"或"PAC"，可以适宜地使用一般市售的水净化用或废水 处理用的聚氯化铝。对所使用的PAC中的铝含量没有特别限定，优选为3 30质量％，更 优选为5 20质量％，特别优选为8 15质量％。需要说明的是，也可以进一步适当添加 水来使用。 上述"有机物"作为本发明的碳铝复合化合物的碳源是必要的。对"有机物"没有 特别限定，从易于向含有聚氯化铝的水系分散液中分散或溶解的角度出发，优选常温下为 液体的有机物或后述的水溶性有机物。"有机物"也可以使用固体有机物。例如，将本发明 应用于后述的"含有针状无机化合物的废弃物的处理方法"时，该分散有该针状无机化合物 的树脂作为上述"有机物"也是适宜的。作为这种树脂，可以举出例如分散有石棉、玻璃纤 维等的(甲基)丙烯酸酯类树脂、聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂等。
常温下为液体的有机物中，即便是非水溶性有机物的有机物，在选自由碳颗粒、粘 土矿物颗粒、硼砂和木质颗粒组成的组中的一种以上的颗粒、或石棉等无机化合物颗粒的 存在下，也会容易地溶解或分散在PAC中。即便是斥水性极高的非极性系有机物，也能够在 氢氧化钠等碱性水溶液、乙醇等醇类与水的混合液中容易地溶解或分散。因此，还优选混合 氢氧化钠等碱性化合物、乙醇等醇类等。 作为"常温下为液体的有机物"，除了以下的"水溶性有机物"之中常温下为液体的 物质外，还可以举出甲基异丁基酮、二丁基酮、环己酮等酮类；乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸乙 酯等酯类；月桂酸酯、亚油酸酯等长链脂肪酸酯类；植物油；动物油；二氯甲烷、三氯甲烷、 四氯化碳、1 ， 2- 二氯乙烷、1 ， 1 ， 1-三氯乙烷、1 ， 1 ， 2-三氯乙烯等含氯烃类；含溴烃类或含碘 烃类；甲苯、二甲苯、萘等芳香族烃类；石油、煤炭、煤焦油等埋藏物或其馏分；等等。这些可 以使用一种或混合两种以上使用。 即便是不溶于纯水的有机物，有时也意外地在聚氯化铝水溶液中溶解或均匀分 散。因此，作为"有机物"，可以优选考虑煅烧所得的"碳铝复合化合物"或"被覆有碳铝复合 化合物的无机化合物结构体"的难燃性、耐热性等物性来进行选择。为了提高煅烧所得产物 的难燃性，特别优选含有氯、溴和/或碘的烃类。作为含氯烃类，特别优选在聚氯化铝水溶 液中溶解或均匀分散的含氯烃类。 本发明中对于"固体有机物"没有特别限定。细片或颗粒形状的固体有机物特别 适宜使用。 作为"有机物"，从在聚氯化铝水溶液中的溶解性、环境特性等方面考虑，优选水溶 性有机物。此处，所谓"水溶性"不需要在水中具有易溶性，哪怕只是少量，只要在最佳温度 下实质性地溶解于水即可。因此，"含有水溶性有机物的水系分散液"中，水溶性有机物也 可以在溶解的同时部分分散。由于有机物总是带有碳，因此对"水溶性有机物"没有特别限 定，可以举出葡萄糖、果糖等单糖类；蔗糖等二糖类；淀粉等多糖类；配糖体；山梨糖醇、甘 露醇等糖醇；甲醇、乙醇、丙醇等一元醇；乙二醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇、聚丙二醇等多元
醇；丙酮、四氢呋喃等水溶性溶剂；聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮等水溶性聚合物；等等。这 些可以使用一种或混合两种以上使用。 其中，从沸点高而易操作、在水中的溶解性高、安全性高、低成本、通过煅烧得到比 重小且良好的碳铝复合化合物、等方面考虑，优选葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉等糖类或糖类的 衍生物等。对糖类或其衍生物的形态没有特别限定，从上述方面考虑，特别优选上白糖、三
6温糖等砂糖；源于薯类、玉米等植物的淀粉或淀粉类的糊；米粉、糯米粉、小麦粉、玉米粉等 粉末；团粉等。 对PAC与有机物的配合比例没有特别限定，只要调配为可生成良好的碳铝复合化 合物即可，在铝含量为10质量％的PAC的情况下，相对于100质量份该PAC，优选有机物为 10 400质量份，更优选为20 200质量份，特别优选为30 100质量份。在铝含量不是 10质量％的PAC的情况下，上述配合比例以铝换算计增减比例后的范围是优选的范围。
对含有PAC和水溶性有机物的水系分散液的制造方法没有特别限定，在糖类等水 溶性有机物难溶于冷水的情况下，优选将其溶解于温水中后，再与PAC混合。并且，在后述 的废弃物的处理方法的情况下，从施工性好、无存放废弃物场所的有机物之污染、降低成本 等方面考虑，优选之后在该废弃物和"PAC或PAC的水稀释物"的混合物中添加水溶性有机 物的水溶液。通过用"PAC或PAC的水稀释物"的混合物对废弃物进行喷洒该溶液等的处 理，会抑制该废弃物的飞散，因此在该废弃物具有毒性或飞散性的情况下，特别优选按照此 种顺序进行混合的方法。 含有PAC和有机物的水溶液中还优选进一步含有选自由碳颗粒、碳源颗粒、粘土 矿物颗粒和硼砂组成的组中的一种以上。作为碳源颗粒，特别优选纤维素系颗粒等。含有 碳颗粒或碳源颗粒时，耐热性、轻质性、耐化学药品性、导电性等得到大幅提高，含有粘土矿 物颗粒、硼砂时，耐燃性、耐化学药品性等得到大幅提高。 作为碳颗粒，可以举出例如木炭、竹炭等，作为碳源颗粒，可以举出木屑、刨屑等木 质颗粒；废纸、瓦楞纸、碎纸等纸类；豆腐渣；玉米、麦子、稻谷等的残渣；稻壳、荞麦壳等谷 物壳；等等。并且，作为粘土矿物颗粒，可以举出硅藻土、氧化锆粉、膨润土、陶土等作为优选 例。特别地，粘土矿物颗粒中的Mg、Si、Al、Zr等元素包含在本发明的碳铝复合化合物中时， 能够使耐热性、耐化学药品性等进一步提高，因此是优选的。 含有硼砂时，在低温区域中熔合并玻璃化的成分阻隔了氧，从而容易碳化，并且， 能够提供难燃性极高的碳铝复合化合物。 上述碳源颗粒、粘土矿物颗粒等大多包含在废弃物中，可以利用这些废弃物中的 成分来提高所得到的碳铝复合化合物的上述物性。因此能够获得性能提升效果和废弃物处 理降低成本的效果之相乘效果。 对相对于含有PAC和有机物的水溶液的总量的"选自由碳颗粒、碳源颗粒、粘土 矿物颗粒和硼砂组成的组中的一种以上的颗粒"的含量没有特别限定，相对于100质量份 PAC (铝含量10质量％ )和有机物的总量，碳源颗粒的情况下，优选为10 50质量份，更优 选为25 35质量份，特别优选为27 32质量份。并且，粘土矿物颗粒的情况下，优选为 100 400质量份，特别优选为200 300质量份。并且，硼砂的情况下，优选为1 20质 量份，更优选为2 10质量份，特别优选为5 6质量份。根据PAC中铝的含量，对上述优 选的范围进行比例增减。 还可以在含有PAC和有机物的水溶液中进一步配合上述以外的其他物质。作为这 种其他物质，可以举出磷酸氢二铵、磷酸氢钠等磷酸(氢)盐；碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸钠 等碳酸(氢)盐等。这些通过与聚氯化铝和有机物一起煅烧，能够促进碳化，进一步提高碳 铝复合化合物的耐热性，作为pH值的调整剂也是极为有效的。 磷酸(氢)盐或碳酸(氢)盐的混合量相对于100质量份含有PAC(铝含量为10质量％ )和有机物的水溶液优选为10 200质量份。更优选为25 100质量份。特别优 选为30 70质量份。 后述的废弃物的处理方法中，上述"含有聚氯化铝和有机物的分散液"中也可以含 有废弃物中所含的其他成分。以不严重损害碳铝复合化合物的物性的程度含有这些"其他 成分"。对"其他成分"没有特别限定，具体地说，可以举出例如使用石棉、合成硬硅钙石、玻 璃纤维等针状无机化合物作为填料时的粘结剂树脂。作为这种粘结剂树脂，可以举出不饱
和聚酯树脂、酚树脂、环氧树脂等热固性树脂；丙烯酸酯类树脂、聚酯树脂、聚乙烯基树脂等 热塑性树脂等有机树脂。这些有机树脂在煅烧过程中成为一体，会变成碳源，因而有时含有 这些有机树脂会更优选。 本发明的碳铝复合化合物是以上述"含有聚氯化铝和水溶性有机物的水系分散 液"为原料经煅烧工序得到的。水的蒸馏除去可以在煅烧工序中进行，但也优选在煅烧之 前，按照常规方法蒸馏除去水。 作为煅烧的方法，可以举出在加热炉中静置进行煅烧的方法、直接接触火焰的方 法、供给至连续煅烧炉的方法、基于滑动落下方式的方法等。其中，从热效率的方面考虑，优 选利用杯式燃烧器等直接接触火焰的方法。对直接接触火焰的方法中的燃烧气体没有特别 限定，优选氢气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、一氧化碳、管道煤气等。 煅烧需要在260。C 280(TC的范围进行。煅烧温度优选为400°C 2000°C的范 围，更优选为600°C 1800°C的范围，特别优选为700°C 1500°C的范围，最优选为800°C IOO(TC的范围。并且，对煅烧气氛没有特别限定，可以是真空中；氮、氩等惰性气体中；空 气、氧等活性气体中等任意气氛。本发明中，即便在空气中进行煅烧，碳铝复合化合物中的 碳也不会燃烧，因此从操作容易的方面考虑，优选在空气中进行煅烧。直接接触火焰的方法 中的煅烧温度通过将热电偶放射温度计传感器探针(外层尺寸例如为9 8X500mm)插入被 测物中来测定，本发明中的上述煅烧温度被定义为如上测定的温度。 对煅烧的时间没有特别限定，在加热炉中静置进行煅烧的方法中，优选为10 60
分钟，更优选为15 40分钟，特别优选为20 25分钟。并且，在直接接触火焰的方法中，
优选为2分钟 30分钟，更优选为3分钟 20分钟，特别优选为5 10分钟。 需要说明的是，煅烧既可以在氧存在下等氧化气氛中进行，也可以在非氧化气氛
中进行。在氧化气氛中煅烧的情况下，煅烧温度为80(TC以下时，会生成黑色的碳铝复合化
合物。并且，在非氧化气氛中煅烧的情况下，煅烧温度为300 120(TC时，会生成白色的碳
铝复合化合物。在氧化气氛中和非氧化气氛中，最优选分别以上述温度范围煅烧。 对于煅烧得到的碳铝复合化合物，从容易处理的方面考虑，优选根据需要打碎或
粉碎，制成颗粒状或粉末状。所得到的"颗粒状或粉末状的碳铝复合化合物"通常为黑色，
但灰色或无色(包括白色)也属于本发明的范围。据推断，黑色的原因是因碳化生成的稠
合多环结构造成的，但本发明并不限于此。 对本发明的"碳铝复合化合物"的具体组成和具体结构没有特别限定。碳部分可 以通过碳化而形成石墨(graphite)结构，也可以是其中间阶段的碳前体。铝的化学键状态 和物理的配合状态尚不明确，因此没有特别限定。需要说明的是，由于本发明的碳铝复合 化合物的结构尚不明确，只能通过制造方法进行限定，因此以制造方法对物质进行了限定， 但，只要是上述方法制造得到的物质，无论以何种制造方法进行制造所得之物质，都包含在本发明的碳铝复合化合物中。但是，从制造方法容易的角度以及从能够应用于后述的废弃
物的处理方法的角度考虑，优选本发明的碳铝复合化合物以上述方法制造。〈被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体> 将上述的"含有聚氯化铝和有机物的水溶液"浸渗到无机化合物颗粒或含有无机 化合物颗粒的复合物中，再按照上述方法将其煅烧，所得到的产物的耐热性、轻质性、难燃 性、耐化学药品性、导电性等也优异。对于该"被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体" 的结构，既可以是"无机化合物颗粒或含有无机化合物颗粒的复合物"经煅烧后在化学上及 /或形状上发生变化的"无机化合物"周围被覆有上述碳铝复合化合物的结构，也可以通过 "含有聚氯化铝和有机物的水溶液"浸透到该无机化合物颗粒中并在该状态下同时煅烧而 生成单独的"无机化合物"。并且，还可以是两者的组合，即，芯部的无机化合物颗粒经过了 改性且具有被覆结构。 对上述无机化合物颗粒的种类、形状都没有特别限定。作为种类，可以举出碳酸 钙、硫酸钡、滑石、无机着色颜料、石棉、合成硬硅钙石、玻璃纤维(也包括玻璃棉)等。将本 发明应用于废弃物的处理方法的情况下，作为上述无机化合物颗粒，特别优选通常包含在 树脂中的上述的通用填料。 并且，颗粒的形状既可以是针状，也可以是非针状，但优选针状的颗粒，这是因为 在应用于废弃物的处理方法时，能够有效地发挥本发明的上述效果(抑制有毒性的颗粒的 飞散而无害化)。优选上述无机化合物颗粒为针状无机化合物，更优选上述针状无机化合物 为石棉、合成硬硅钙石或玻璃纤维(也包括玻璃棉)。对石棉的种类没有特别限定，优选应 用纤蛇纹石(温石棉、白石棉)等蛇纹石系；虎睛石(青石棉)、阿木基特石棉(铁石棉)、 直闪石、透闪石、阳起石等角闪石系的石棉。 在上述"含有聚氯化铝和有机物的水溶液"中浸渍针状无机化合物并煅烧时，针状 的长度方向断为数段而不再是针状。并且，针状无机化合物的纤维组织变脆，前端带尖的颗
粒形状在煅烧后成为前端变圆的形状。由于产生了上述两种现象的一种或两种，由针状无
机化合物的前端形状等形状所致的毒性会消失。 断开或变圆的作用原理尚不明确，据推测，"含有聚氯化铝和有机物的水溶液"浸 透到一根根针状无机化合物的内部，由于同时在氧气氛下进行了煅烧，因而吸湿性的针状 颗粒断开。 上述无机化合物颗粒中含有的镁(Mg)、硅(Si)等被包入碳铝复合化合物中，提高
了耐热性。由于石棉中含有镁(Mg)和硅(Si)，因此在应用于石棉的废弃处理时，能够在进
行毒性颗粒的无毒化处理的同时，得到含有这些元素而进一步提高了耐热性的碳铝复合化
合物和被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，因而从这两个角度考虑，是优选的。 作为"含有无机化合物的复合物"，可以举出带有各种目的的含有无机填料和粘结
剂树脂的复合物；包含腐叶土等含有源于植物的有机物和无机化合物颗粒的土的土壤等。
具体地说，可以举出例如通常用于船舶、净化槽、浴槽等的材料的"在固化性树脂中分散有
玻璃纤维的复合物"(以下简称为"GFRP");用于建材、石棉板、高温配管等材料的"在灰
浆等中分散有石棉的复合物"；通常用于涂料、接合剂等的白色化或着色的"在树脂中分散
有碳酸钙、硫酸钡、滑石、无机着色颜料、氧化铝、氢氧化铝等颗粒的复合物"；配线板材料等
"在树脂中分散有硫酸钡、滑石、无机着色颜料等颗粒的复合物"；等等。
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上述"含有无机化合物的复合物"包含在废弃物中的情况下，会同时实现废弃物的处理和作为其结果的获得被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，因此特别优选。 被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体的制造工序中，对于复合物中含有的粘结剂树脂来说，不仅其存在几乎不会造成不良影响，而且会在制造被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体的过程中作为碳源被有效利用。即，后述的废弃物的处理方法中，通常不必预先另行除去复合物中含有的粘结剂树脂。 无机化合物颗粒相对于聚氯化铝和有机物之总量的含量并无特别限定，相对于100质量份上述总量，无机化合物颗粒优选为10 400质量份，更优选为20 200质量份，特别优选为30 100质量份。无机化合物颗粒的含量过多时，有时聚氯化铝和水溶性有机物不能以充分的量浸透，有时被覆变得不充分。另一方面，无机化合物颗粒的含量过少时，有时被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体的特性得不到发挥。 本发明中，作为"无机化合物颗粒"优选使用针状无机化合物，其中，作为针状无机化合物使用石棉的情况下，对于石棉相对于PAC和水溶性有机物之总量的含量，相对于PAC(铝含量10质量％ )和有机物的合计100质量份，优选为10 200质量份，更优选为15 100质量份，特别优选为20 50质量份。以上的范围根据PAC的铝含量进行比例增减。〈废弃物的处理方法〉 本发明的方式中包括废弃物的处理方法，其特征在于，对于含有针状无机化合物的废弃物， 一边喷洒含有聚氯化铝的水溶液一边进行剥离，使其中含有水溶性有机物而制成水系分散液，然后蒸馏除去水后，于300°C以上进行煅烧。 由于针状无机化合物或是有害或是具有飞散性，因此通过喷洒含有聚氯化铝的水溶液，能够抑制有害物的飞散，不会危害作业者的健康。在常温环境下能够最大限度地发挥具有不干燥的特性的聚氯化铝的特性。除了聚氯化铝以外，该水溶液中还优选含有上述物质。水溶液中含有糖类的情况下，不必在飞散防止除去作业时进行涂布，在作业简化的方面优选在低温短时间无害化处理时添加并煅烧。并且，水溶性有机物也可以包含在向废弃物喷洒的水溶液中，但从完全无害化和作业方面的观点出发，优选之后添加到向废弃物喷洒而包含废弃物的水溶液中。 上述水溶液的粘度优选用水适度稀释以可适宜喷洒除去。喷洒的水溶液优选通过在100质量份市售的PAC(铝含量10质量％ )中添加5 30质量份水来制备，特别优选添加10 15质量份水。以上范围根据PAC的铝含量进行比例增减。 针对尚未消去的飞散性石棉的浸透固定化处理剂也可以用后述的XSP和后述的分散液X的复合处理剂作为飞散防止浸透固定处理剂来进行喷洒。通过该浸透喷洒操作而被固定化并被消去的石棉通过煅烧的操作容易变成碳化合物。 S卩，本发明的一个方式是矿物纤维碳化法，其特征在于，使聚氯化铝、糖质溶液等有机碳化合物浸透固定后进行煅烧。 碳化处理剂是安全性高且廉价的原料。成本优越性高，与现有方式相比具有资源再生再利用的特长，因此除了节约原料以外，还将废弃物的产生抑制在最小限度，结果可以显著降低环境负荷、废弃物处理填埋处理费用。 最近，塑料制品的再生利用引来了较多的关注。与制造过程中废弃物的再生利用相比，最终消耗废弃物有更多的困难，在回收、分类、分离的过程中，废弃物受到各种物质的污染，不能用简单容易的方法防止，这个问题尚未得到解决。若使用组合有本发明的一个方式的碳化处理方法的碳化炉工厂系统，则亦不会损伤碳化炉，而且通过煅烧成为碳化物的产物可以全部作为热分解耐热碳材料，成为再生资源。并且，在现有系统中来自燃烧炉、熔融炉等被埋藏处理的燃烧灰等也可以通过例如本发明后述的XSP处理而注入碳，制成碳负载陶瓷，可期待作为耐热材料而得到各种应用。 作为适于石棉碳化、合成硬硅钙石、玻璃纤维、玻璃棉等的处理方法，能够成为极其有效的核的碳成分多见于砂糖。砂糖是葡萄糖和果糖结合而成的产物，是我们日常常用的食品，是良好地浸透到材料组织内的浸透压作用极为优异的材料。并且，通过实验确认到，对于早期碳化法而言，与聚氯化铝、硼砂的复合化作为助剂是有效的。聚氯化铝是凝集性净水剂，是JIS K1475-1978自来水用聚氯化铝。并且，将淀粉系的糊、硼砂、PAC、糖分复合后的化合物用作处理剂亦是极为有效的。 即，本发明的一个形态是无机化合物碳化法，其特征在于，在无机颗粒中除糖成分等有机碳化合物之外，还混合PAC、硼砂等不燃剂，使之浸透固定后进行煅烧碳化。
1 :PAC与高浓度的树胶糖浆易于相溶而不相互分离。 浸透固定的机理如下，借助主要由糖的浸透压作用所致的葡萄糖、果糖溶剂和PAC成分的浸透溶胀效果，使作为无机高分子的PAC成分与糖溶剂一同浸透固定到矿物纤维组织内部，即，有机碳成分附着固定在吸湿性无机纤维成分中。 并且，含有大量燃烧性碳的糖成分与不燃性无机高分子PAC相溶。通过该效果，一次性地引火燃烧，但又不会过度燃烧，利用高热快速地与含有有机碳的石棉纤维一起经历焦化过程，断开牢固的纤维组织，全部变化为碳状颗粒。 PAC是含有氧化铝、硫酸离子作为主成分的碱，不含有可燃性物质，以短时间高温煅烧时，与复合有氧化铝的状态的碳石棉一起熔合固定。 热分解后的碳在生物体内为惰性，以与纤维形状不同的碳化石棉颗粒的形式得到无害化。因此，由纤维飞散所致的健康损害和环境污染完全消失。 据推测，与由使碳成分浸透的操作产生的无机矿物中的硅、镁化合物等一起热解的碳、与经熔合具有特异结构的二氧化硅、氧化镁等碳化得到的新材料，其结构变化为高温耐氧化特性极其优异的高性能的碳材料。并且，在分散液X的反应中，在硼砂成分经过在约76(TC左右玻璃化的工序的过程中，注入有低分子糖成分、碳水化物 硼砂等的状态的石棉也一起在76(TC左右的低温区域短时间热熔融，碳化后温度降低的同时，纤维组织硬质化并被破坏，全部变成碳颗粒。但是，硼砂成分浓度太高时，则不能避免所得到的碳化物的耐热性变差。 2 :通过XSP的浸透利用酸性的PAC成分与糖质的浸透效果使纤维组织分丝，如也可由该例子判断那样，玻璃纤维单独的表面层碳化方法也在纤维组织表面层附近固定有碳成分。因此，通过在玻璃的熔融温度以下进行煅烧的操作，仅表面层固定有碳。此时，存在烃化合物液态物质时，会进一步分丝而增加碳固定。 3 :由于是烃化合物，GFRP的碳化基本上不需要糖成分等碳成分的浸透注入作为前处理，除了难燃性化合物硼砂等与在树脂表面层形成简单的氧阻隔层硼砂、含PAC淀粉层，在氧化性气氛中煅烧的操作不灰化的玻璃纤维以外，全部碳化。即便利用含有无机难燃剂、无机不燃性物质的碳水化合物来使GFRP空气阻隔被覆并使处于这种状态的GFRP接触火焰，在不立即燃烧的初期阶段，树脂也仅通过热传播而热熔融。伴随该热熔融，2种难燃剂成为在树脂中熔合的状态，仅熔合的硼砂成分通过玻璃化阻隔部分氧，树脂在氧浓度稀薄状态的气氛下碳化。 另一方面，复合的基质中的玻璃纤维表面层也在表面层附近以碳的形式固定了经碳化的树脂、硅烷偶合剂。 S卩，本发明的一个方式是塑料等的烃化合物碳化法，其特征在于，将在高粘性碳水化合物水溶液中复合有难燃剂、不燃剂的处理剂被覆在疏水性塑料材料表面层上，阻隔了氧并煅烧碳化。 使上述"含有聚氯化铝和有机物的水溶液"浸渗到针状无机化合物中进行煅烧时，针状的长度方向断裂而不再是针状，针状无机化合物的纤维组织变脆，前端带尖的颗粒形状在煅烧后成为前端变圆的形状，该作用原理尚不明确，并且，本发明也不限于以下的作用原理，但可以考虑如下。 据推测，"含有聚氯化铝和有机物的水溶液"浸透到一根根针状无机化合物的内部，将它们同时进行了煅烧，从而针状颗粒断开。 针状无机化合物中浸渗有PAC水溶液时，会慢慢地浸透到纤维组织内。例如，使用纤蛇纹石作为针状无机化合物的情况下，浸渍期间为IO天，其含量为10. 3质量％。针状无机化合物的情况下，会在煅烧中进一步分解。 针状无机化合物通过煅烧而分解的作用 原理如下所示。 1.在极低的温度下熔融固化的糖质 淀粉类在纤维组织内产生。 2.硼砂通常在76(TC的温度区域以玻璃质的形式熔融固化或者含有通过在更低
的温度熔融固化碳化的糖质 淀粉，由此在约50(TC附近熔融(低温熔融化)。 3. PAC中含有的铝成分(10 11 % )和微量的硼砂成分不会使上述有机物灰化，
而使其碳化发挥出不燃效果。 在氧化气氛煅烧过程中(时间的经过)发生以下的化学反应。 4.当含有大量的PAC、糖质和微量的硼砂的石棉矿物在炉内300 500°C附近进行
有机物和硼砂成分的溶解时，在红热状态下同时产生热分解气体，仅热分解气体完全燃烧
(无烟)。 5.热分解气体的燃烧在2 5分钟内结束，之后产生电晕状的热解火焰。该热解火焰温度达到950 1050°C 。(火焰发生时间2 3分钟) 6.热解火焰结束后，对象物由红热光变为黄色光，再变为白色光，完成煅烧。慢热后的碳化物是微粒和果粒状的碳，然而均以少许应力即可容易地将其崩碎成微粒。
实施例 以下举出实施例和比较例，更具体地说明本发明，只要不超出其要点，本发明不受
限于这些实施例。 实施例1〈碳铝复合化合物〉在5(TC将25质量份蔗糖加热溶解在25质量份水中，向其中添加50质量份PAC(王子造纸社制造，"PAC"(以铝的量计为10 11质量％ ))，搅拌混合均匀。以下将如此得到的水溶液简称为"XSP"。将100g XSP以2mm的厚度装入盘中，于2(TC静置5小时后，用燃烧器以130(TC的
火焰直接接触试样表面，进行煅烧。煅烧在空气中进行。将K热电偶温度计鞘套插入试样
表面层附近，测定到的温度为750 88(TC。以燃烧器接触火焰开始后20分钟，得到全部为
均匀黑色的颗粒状的碳铝复合化合物。 实施例2〈碳铝复合化合物〉 实施例1中，使用25质量份米粉代替25质量份蔗糖，除此以外，与实施例1同样
地操作，得到碳铝复合化合物。 实施例3〈碳铝复合化合物〉将50质量份XSP、45质量份硼砂和55质量份水均匀搅拌混合。将50g该液体以20mm的厚度装入盘中，于2(TC静置28小时。表面析出硼砂的微结晶体，在该状态下，与实施例1同样地开始以燃烧器接触火焰。于150(TC煅烧5分钟，得到碳铝复合化合物。
实施例4
〈碳铝复合化合物〉 与实施例3同样地将50质量XSP份、45质量份硼砂和55质量份水均匀搅拌混合。
在其中进一步混合13质量份作为碳颗粒的竹炭颗粒、12质量份作为粘土矿物颗粒的陶土，
均匀分散。使用该液体与实施例3同样地操作，得到碳铝复合化合物。 实施例5〈碳铝复合化合物〉 将50质量份XSP和30质量份作为木质颗粒的木屑均匀混合并使用该分散液，除此以外，与实施例1同样地操作，得到碳铝复合化合物。
实施例6〈被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体>在不锈钢容器中加入100g XSP，在其中浸泡厚度为3mm的石棉织物100g。于20°C
浸泡10小时后捞出，通过重力使附着的多余液体落下后，将浸透了 XSP的石棉织物水平置
于不燃性片材之上。由燃烧器使火焰直接接触石棉织物的表面进行煅烧。煅烧在空气中进
行。将温度计插入石棉织物之下5mm的部分，测定接触火焰正下方的温度。于120(TC煅烧
IO分钟后，没有热熔融，得到了被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体。 石棉颗粒经过此煅烧变成粒状。并且，带尖的部分消失，前端变圆。除了铝和碳，
所得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体中还含有硅和镁。 实施例7 实施例6中，取代由燃烧器使火焰直接接触试样以进行煅烧，改为将试样装入加热装置中，将加热装置中的温度设定为800°C ，进行60分钟煅烧，除此以外，与实施例6同样地制备被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体。通过此煅烧，源于石棉的无机化合物变成粒状。并且，带尖的部分消失，前端变圆。
实施例8
13
〈被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体> 将100质量份硼砂、300份水混合后，加热使之沸腾的同时搅拌得到均匀的溶液。搅拌下，在该溶液中添加5质量份溶于水的米粉，进一步添加120质量份PAC，搅拌得到分散液X。通过添加PAC增大粘度，随着温度降低而糊化。 在40质量份飞散性石棉(含有10质量％纤蛇纹石)中混合10质量份上述分散
液X，在湿润状态下直接接触火焰。除了煅烧时间以外与实施例6同样地进行煅烧，用燃烧
器接触火焰20分钟，得到被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体。 所得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体中的无机化合物的平均长
度大大短于煅烧前的平均长度，石棉变成粒状而无害化。并且，带尖的部分消失，前端变圆。
除了铝和碳，所得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体中还含有硅和镁。 实施例9〈被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体> 实施例8中，除了使用XSP代替分散液X以外，与实施例8同样地得到被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体。所得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体中，石棉断开而无害化。并且，带尖的部分消失，前端变圆。所得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体中氧较多，除了铝和碳，还含有硅和镁。
实施例10 将在不饱和聚酯中分散玻璃纤维固化得到的废弃物(用于整体浴室等，以下简称为"GFRP")粗粉碎成约30 40mm的大小，取40g粉碎物在足以浸泡的量的XSP中浸泡3分钟。捞出，通过重力将附着的多余液体落下后，将浸透了 XSP的GFRP置于不燃性片材之上。由燃烧器使火焰直接接触表面进行煅烧。煅烧在空气中进行。将温度计插入GFRP内，测定接触火焰正下方的温度。于100(TC煅烧20分钟，得到被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体。 GFRP中的玻璃纤维通过煅烧切断至平均长度2mm以下，其周围包覆有碳铝复合化合物。不饱和聚酯完全碳化。所得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体中除了铝和碳，还含有钠。
实施例11 在不燃板上放置50g玻璃纤维，添加100g XSP，用铲子搅拌。与实施例10同样地用燃烧器接触火焰。再于IOO(TC进行20分钟煅烧，得到被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体。该煅烧中，玻璃纤维未熔融。被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体没有造成玻璃纤维特有的剌痛的皮肤搔痒。
实施例12 在不燃板上放置20g合成硬硅钙石，添加50g XSP，用铲子搅拌混合。XSP浸透到合成硬硅钙石中。与实施例10同样地用燃烧器接触火焰。接触火焰后水即刻沸腾。再于IOO(TC进行7分钟的煅烧，得到被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体26. 3g。
所得到的铝复合化合物被覆无机化合物结构体中源于合成硬硅钙石的无机物失去了针状形状，成为平均粒径100 ii m的近于球状的颗粒和平均粒径lmm 1. 5mm的粗颗粒混合存在的状态。
实施例13
14
下面给出本发明的矿物纤维碳化法的情况下的主要材料。 砂糖(上白糖、三温糖等)、与实施例1所用相同的聚氯化铝(PAC)、硼砂、淀粉
如下给出用于矿物纤维无害化碳化法的代表性处理剂的成分重量比组成。
(A)基本重量比组成(以下简称为碳化A剂)
碳化A剂糖浆的制作。 将lkg砂糖lkg水热溶解，得到50%浓度糖浆。 (B)将100质量份上述碳化A剂糖浆100质量份PAC混合。 (将其称为"XSP") 实验l-A :作为碳化的材料，选择厚度3mm的石棉织物。 A-l、将XSP适量投入适当的非极性容器或不锈钢容器中。 A-2、将待无害化的试样投入上述容器中，浸渍12小时左右。 A-3、10小时后，将随着时间的经过而浸渍溶胀的试样捞起。 持续8分钟以120(TC火焰照射(氧化气氛)。快速碳化而不热熔融。 该碳化物为固体，但若继续再加热2分钟，则容易碎开，变成颗粒长度为2 3mm
以内的颗粒状碳。 本发明的一个方式是无机无害化碳化技术，其中在矿物纤维成分中注入PAC、有机碳化合物。 通过该操作得到的无害碳化陶瓷含有二氧化硅 氧化镁 氧化铝 碳且充分耐受1500 °C左右的超高温耐氧化性热解碳。
实施例14 实验l-B :作为碳化的材料，选择飞散性石棉纤维。
碳化处理剂B的制作。 1、在100份硼砂中注入300份热水，加热使之沸腾。 2、趁着上述浓度为25%的硼砂水还处于温热状态，搅拌下添加5份溶于水的米粉。 3、在上述1中添加120份PAC并搅拌，粘度逐渐上升，随着温度降低而糊化。
(将该组合物称为"分散液X") 将40份飞散性石棉(含有10. 3%纤蛇纹石)10份XSP :50份碳化处理剂B全部
混合，在湿润状态下用120(TC燃烧器接触火焰20分钟，全部变成颗粒状的碳化物。 在混合有处理剂的状态下进行干燥固定化，接触火焰进行碳化，处理时间縮短了
约10分钟。 实施例15 实验2 :作为碳化的材料，将GFRP切粒材料粗粉碎为约30 40mm，使用6片约40g。 与实验1同样地将试样浸泡于XSP，2 3分钟后捞出，用上述使用的燃烧器燃烧碳化。燃烧器直接照射时间因试样容积的不同而不同，在试样为40g的情况下，可以得到3分钟热分解(热解)的具有玻璃光泽的长度为2mm左右 5mm左右的短纤维短条状态的表面层附近被碳化了的玻璃纤维。 据推测，将碳化GFRP粗粉碎而得到的截面玻璃纤维(无捻粗纱布*短切毡)组织是糖成分和金属水合物浸透至表面层附近，并通过加热使碳固定在玻璃纤维表面层上的。
该玻璃纤维表面层上固定熔合有作为热固性树脂的不饱和聚酯树脂的玻璃化碳。 该实验表明，本发明乃作为在废弃物处理方法中所无法发挥有效作用的GFRP材
料的废船、净化槽、整体浴室等的适当处理方法，而且是极其有效的方法。 并且，通过该碳化法得到的具有特异结构的热固性碳材料成为在氧气气氛中超越
石墨材料的高温耐氧化性玻璃质碳。 实施例16 实验3 :作为碳化的材料，以玻璃短纤维单一物质作为试样。 在铝板上放置适量的玻璃纤维，添加适量的XSP，用铲子搅拌混匀。 通过搅拌该玻璃纤维的操作，纤维组织分丝并稍有溶胀，该期间大约有20秒左右。 通过与上述同样地立即用燃烧器照射的操作，液体立即沸腾，仅4秒左右的时间， 由表面层接触火焰的部位依次形成表面碳化层。 通过该操作所得到的玻璃纤维碳化物是仅观察到表面光泽的保持纤维状形态的
状态的碳，其变化为表面层固定有碳的玻璃纤维。该碳化过程中，玻璃纤维未熔融。 并且，通过该操作所得到的玻璃纤维中，玻璃纤维原有的那种剌痛的皮肤搔痒等
皮肤损伤得以消除。
实施例17 实验4 :作为碳化的试样，选择存在纤维飞散问题的合成硬硅钙石。
在铝板上添加20g粗小片合成硬硅钙石50g XSP，进行混合。
充分浸透并固定到硬硅钙石中。 通过与上述同样地立即使用燃烧器进行照射的操作，以约7分钟的较短时间照射 完全碳化。 所得到的碳化物的重量为26. 3g(碳化收率为37. 57%以上)。
该刚煅烧后的碳化物失去了纤维形状，成为接近球状的lOOym左右微粒和1 1. 5mm粗颗粒混合存在的状态，但通过辊的碾压等可以容易地颗粒化为50iim左右。
实施例18 以下说明本发明的实施例，对飞散性石棉的情况进行如下说明。 将50份飞散性石棉15份XSP : 35份分散液X全部充分混合。 在湿润状态下薄薄地平铺，用简易燃烧器照射120(TC火焰。不时地混合处理体，以
约20分钟全部碳化。该碳的形状为3mm左右 5mm左右的粗颗粒。持续照射时，则慢慢变
成细小颗粒。 实施例19 以下说明本发明的实施例，对飞散性石棉的情况进行如下说明。 将45份飞散性石棉35份分散液X : 20份碳化A剂全部充分混合后，干燥。 在含水率为15%左右时实施与上述同样的搅拌操作，同时照射火焰。越是平铺开，
则碳化速度越趋于变快，到达碳化的照射时间较前期縮短，约为12分钟。 石棉织物的情况下，由于结合致密、牢固，需要预先充分浸渗处理剂，但飞散性纤
维的情况下，处理剂容易快速地浸透固定。浸透固定后通过适度干燥，碳化的处理时间也会縮短。并且，即便进行干燥石棉纤维也被固定，因此不会飞散，是安全的。
实施例20 以下，以GFRP的情况对本发明的实施例进行如下说明。 将40份GFRP粗粉碎物55份分散液X : 5份XSP全部充分搅拌，用处理液将全 部GFRP试样润湿。 搅拌处理后，约20分钟后与上述同样地进行火焰照射。试样在作业结束前短暂起 火，但没有灰化而是全部碳化。碳化收率为33%左右(有飞散损失)，所得到的初期碳为短 条状，通过辊的碾压操作，可以得到lmm左石碳颗粒和表面层固定有碳的玻璃纤维。
实施例21 以下，以短玻璃纤维(E玻璃短纤维)的情况对本发明的实施例进行说明。
将50份短玻璃纤维50份XSP全部充分搅拌，在锅底薄薄地涂开。
以约4分钟火焰照射，使碳固定在玻璃纤维表面层上。碳化的收率较高，为 57. 5%。 现有的玻璃纤维产生剌痛的搔痒，而在此得到的形成有表面碳层的玻璃纤维对皮
肤没有剌激，容易处理，还保持了原本固有的耐热性。 实施例22 以下，以合成硬硅钙石的情况对本发明的实施例进行说明。 添加15. 5份合成硬硅钙石碎片85. 5份XSP，为了得到非常充分的吸收，进一步 粉碎并进行火焰照射。接触火焰的过程中有火星溅起，约15分钟左右碳化。碳化收率为 23%左右。 由大量的实验结果可知，不具有碳的无机系化合物能够通过吸收有机碳化合物的 操作和煅烧而使其碳化。 具有有机碳的废弃物多种多样，通过利用经果实选果而淘汰的水果、果汁的榨渣、 白葡萄酒的榨渣等或作为淀粉类碳水化合物的煮饭的剩饭等，可以期待进一步的成本降低 和废弃资源的有效活用(已完成试验实施)。 可燃性的烃化合物中的疏水性物质可通过在表面形成相溶有难燃性或不燃性无
机物的高粘性被覆层(具有氧阻隔效果和难燃性)，而碳化。具体地说，也可在淀粉水溶液
中混合不燃性无机化合物(矿物粉体或无机难燃剂)，使之粘着于疏水性表面。通过碎石进
行选矿水洗后，作为残土的沉淀废土也能够得到有效利用(已完成试验实施)。这种矿物粉
末的不燃性、蓄热性均优异，因此作为煅烧时的早期碳化促进材料也是有效的。 吸湿性烃化合物和碳水化合物类可以通过将不燃性物质负载在其基质中的操作
和煅烧而碳化。 例如，被称为海绵的连续气泡体的泡沫材等也可以通过高浓度的30%的硼砂水或 磷酸氢二铵20%溶液与适当的粘土或废土的组合、或通过PAC水溶液等的浸透或负载操作 在不产生灰分的情况下碳化。 稻壳、米糠脱脂粉、锯末等也可以通过同样的方法以热解老化碳的形式变成耐热
性优异的材料。 实施例23〈废弃物的处理方法〉
向以50mm的厚度粘贴有石棉类的纤蛇纹石(白石棉)作为绝热材料的天花板面 喷洒由85kg PAC(王子造纸社制造，"PAC")和15kg水构成的水溶液，同时进行剥离。剥离 下来的绝热材料约为5500kg。石棉完全没有飞散，保养也容易，完全不存在作业者安全上的 问题。 然后，向浸透有PAC水溶液的40kg已撤去的石棉中添加将10kg蔗糖溶解于10kg 水所得到的水溶液，充分混合。调配水溶性有机物(蔗糖)的上述操作不在存在有石棉的 现场进行，而是在运送到废弃物处理场之后才进行。 将所得到的产物均匀地放置到不锈钢容器中，使厚度约为15mm，在可搬运式简易 煅烧炉内(红外线燃烧器，设定温度80(TC，使用丙烷气体)进行煅烧。煅烧在空气中进行。 炉内温度计显示800 87(TC，试样的表面温度从煅烧开始3 5分钟后恒定为1040 108(TC。从投入炉内开始18分钟后，得到全部为黑色颗粒状的被覆有碳铝复合化合物的无 机化合物结构体。 石棉纤维通过该煅烧变成粒状。并且，带尖的部分消失，前端变圆，由于形状所致
的石棉毒性完全消失。所得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体中，除了大量
的氧和铝外，还含有硅和镁，因此进一步提高了耐热性。 评价例〈颗粒形状的评价〉 对于实施例9和实施例14得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，用 折射率nD25'e= 1. 550的相位差显微镜以100倍和400倍进行观察。结果分别见图1和图 2。完全观察不到石棉特有的针状形态。
〈结晶结构的评价〉 对于实施例9和实施例14得到的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，使 用利用CuKa射线的粉末X射线衍射装置测定其X射线衍射图谱。结果分别见图3和图4。 纤蛇纹石结晶、阿木基特石棉结晶、虎睛石结晶中特有的X射线衍射峰均观察不到。
〈耐热性的评价>
评价方法-1 将上述全部的实施例中得到的碳铝复合化合物的粉末20g、或者20g的成型为大 致立方体的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体投入到实质上阻隔了空气的马佛 炉中，于130(TC加热了 24小时，外观、质量均完全未见变化。
评价方法-2 在电炉中，于空气的存在下，将上述全部的实施例中得到的碳铝复合化合物的粉 末20g、或者20g的成型为大致立方体的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体于 135(TC加热了 1小时，外观、质量均完全未见变化。
评价方法-3 在GOX中，将上述全部的实施例中得到的碳铝复合化合物的粉末20g、或者20g的 成型为大致立方体的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体于180(TC加热30分钟， 外观、质量均完全未见变化。
〈难燃性的评价〉
评价方法-1
按照常规方法将上述全部的实施例中得到的碳铝复合化合物或被覆有碳铝复合 化合物的无机化合物结构体加压成型为5mmX5mmX50mm，以用丁烷作为燃烧气体的火焰接 触成型体的前端60秒钟，但未起火。并且，未熔融，为无烟性。
评价方法-2 按照常规方法将上述全部的实施例中得到的碳铝复合化合物或被覆有碳铝复合 化合物的无机化合物结构体加压成型为5mmX 5mmX 50mm，进行难燃性试验UL94，全部满足 燃烧认定垂直试验UL94V-0。
〈导电性的评价〉 直接以粉末的状态，将上述全部的实施例中得到的碳铝复合化合物或被覆有碳铝 复合化合物的无机化合物结构体填装到9 7mm、长200mm的丙烯酸酯类树脂制管坯中。由 2cm的高度轻敲5次后，由填装于管坯中的试样上下施加直流电压，测定2(TC的电流值。如 此仅蓬松地填装而成的棒状的试验体的比电阻均为10—6Q cm以下。
〈耐化学药品性的评价> 取上述全部的实施例中得到的碳铝复合化合物或被覆有碳铝复合化合物的无机 化合物结构体10g于烧瓶中，分别添加1N(标准)稀硫酸、5质量％氢氧化钠、丙酮各100g， 于2(TC静置，目视观察是否发生化学反应。结果都未发现外观有变化，没有发生化学反应。
由以上的结果可知，上述实施例中得到的本发明的"碳铝复合化合物"或"被覆有 碳铝复合化合物的无机化合物结构体"的耐热性、难燃性、导电性、耐化学药品性均优异。
工业实用性 本发明的"碳铝复合化合物"、"被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体"的耐 热性、难燃性、导电性、耐化学药品性优异，因此可广泛用于电磁波屏蔽物、导电性填料、不 燃碳、不燃炭黑、不燃耐火材料、有机金属替代物、活性炭、有害物质吸附材料、分子筛、耐摩 擦材料、抗紫外线剂、颜料、C/C复合物超耐热填料、橡胶强化材料、沥青耐热改善剂、土壤改 良材等。并且，本发明的废弃物的处理方法不会在处理过程中出现有毒颗粒的飞散，所得到 的产物也能够得到有效利用，因此废弃物处理的总成本得以降低，可以在上述领域中广泛 利用。 本申请基于2007年5月14日提出的日本专利申请"日本特愿2007-153344"，作 为本发明的说明书的公开内容，将该申请的全部内容援引至此。
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权利要求
一种碳铝复合化合物，其特征在于，其是通过对含有聚氯化铝和有机物的水溶液在260℃～2800℃进行煅烧而得到的。
2. 如权利要求1所述的碳铝复合化合物，其中，上述水溶液进一步含有选自由碳颗粒、 碳源颗粒、粘土矿物颗粒和硼砂组成的组中的一种以上。
3. 如权利要求1所述的碳铝复合化合物，其中，上述有机物是水溶性有机物。
4. 如权利要求3所述的碳铝复合化合物，其中，上述水溶性有机物是糖类。
5. 如权利要求1所述的碳铝复合化合物，其中，上述水溶液进一步含有磷酸盐、磷酸氢 盐、碳酸盐或碳酸氢盐。
6. —种被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其特征在于，其是通过使含有聚 氯化铝和有机物的水溶液浸渗在无机化合物颗粒或含有无机化合物颗粒的复合物中，并于 260°C 280(TC进行煅烧而得到的。
7. 如权利要求6所述的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其中，上述无机 化合物颗粒是针状无机化合物。
8. 如权利要求7所述的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其中，上述针状 无机化合物是石棉、合成硬硅钙石或玻璃纤维。
9. 如权利要求6所述的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其中，上述复合 物包含在废弃物中。
10. 如权利要求6所述的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其中，上述有机 物是水溶性有机物。
11. 如权利要求10所述的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其中，上述水 溶性有机物是糖类。
12. 如权利要求6所述的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体，其中，上述水溶 液进一步含有磷酸盐、磷酸氢盐、碳酸盐或碳酸氢盐。
13. —种废弃物的处理方法，其特征在于，一边喷洒含有聚氯化铝的水溶液一边剥离含 有针状无机化合物的废弃物，使该废弃物含有有机物后，于260°C 280(TC进行煅烧。
14. 如权利要求13所述的废弃物的处理方法，其中，上述有机物是水溶性有机物。
15. 如权利要求14所述的废弃物的处理方法，其中，上述水溶性有机物是糖类。
16. —种耐热性组合物，其特征在于，其含有权利要求1 5的任一项所述的碳铝复合 化合物。
17. —种耐热性组合物，其特征在于，其含有权利要求6 12的任一项所述的被覆有碳 铝复合化合物的无机化合物。
18. —种矿物纤维碳化法，其特征在于，使聚氯化铝、糖质溶液等有机碳化合物浸透固 定并进行煅烧。
19. 一种无机化合物碳化法，其特征在于，除糖成分等有机碳化合物之外，相对于无机 颗粒，还混合PAC、硼砂等不燃剂并使它们浸透固定，进行煅烧碳化。
20. —种塑料等的烃化合物碳化法，其特征在于，将在高粘性碳水化合物水溶液中复合 有难燃剂、不燃剂的处理剂被覆在疏水性塑料材料表面层上，阻隔氧并煅烧碳化。
全文摘要
本发明提供一种能够以低成本获得耐热性、轻质性、难燃性、耐化学药品性、导电性优异的新颖复合化合物，并且将化学上或形状上有害的物质通过安全的操作转化为无害物质的方法。另外，由于此时能够获得在该经无害化的无机化合物的表面上被覆有上述复合化合物的结构体，因而将上述方法应用于废弃物的处理时能够有助于资源再循环。本发明的碳铝复合化合物是通过由含有聚氯化铝和水溶性有机物的水系分散液中蒸馏除去水后于300℃以上煅烧而得到的；本发明的被覆有碳铝复合化合物的无机化合物结构体是通过在无机化合物颗粒中浸渗含有聚氯化铝和水溶性有机物的水溶液并进行煅烧而得到的；并且，本发明的废弃物的处理方法包括如下步骤对于含有针状无机化合物的废弃物，一边喷洒聚氯化铝水溶液一边进行剥离，然后使其含有水溶性有机物，进行煅烧。
文档编号B09B3/00GK101743194SQ20088002470
公开日2010年6月16日 申请日期2008年1月17日 优先权日2007年5月14日
发明者杉山修 申请人:株式会社Hi-Van