Способ предотвращения высвобождения из асбеста переносимых воздухом частиц

006406 Область изобретения Настоящее изобретение относится к процессу тепловой обработки асбеста и, в частности, способу предотвращения высвобождения из асбеста переносимых воздухом частиц. Основание для изобретения Настоящее изобретение относится к процессу тепловой обработки асбеста и, в частности, способу предотвращения высвобождения из асбеста переносимых воздухом частиц. Асбест - это родовое название, данное специфической группе из шести встречающихся в природе волокнистых силикатных минералов, которые являются частями двух подгрупп: подгруппа серпентина,состоящая из одного типа асбеста, называемого хризотил; и подгруппа амфибола, включающая следующие типы асбеста: кроцидилит, амозит, антофиллит, тремолит и актинолит. Две подгруппы асбеста различаются своей кристаллической структурой: серпентины имеют листовую или слоистую структуру, в то время как амфиболы имеют цепочкообразную структуру. Хризотил - это асбест, который в течение длительного времени является наиболее обычным добываемым типом асбеста в мире. Асбест может с успехом использоваться в различных промышленных целях, таких как сооружение кровли, термо- и электроизоляция, в цементных трубах и листах, при сооружении полов, в прокладках и уплотнителях, фрикционных материалах, покрытиях, пластмассах, тканях, бумаге и многих других продуктах. Его особый состав, вместе с тем, что это единственный встречающийся в природе волокнистый минерал, делают его необычайно полезным и универсальным компонентом. Однако асбест имеет один существенный недостаток: он может стать причиной заболеваний, если частицы асбеста вдыхаются даже в минимальных количествах. Так как асбест хрупкий материал, высвобождающий переносимые воздухом частицы, частицы асбеста могут, в определенных условиях, попасть в дыхательные пути в значительных количествах. К заболеваниям, вызываемым вдыханием асбеста, относятся асбестоз, представляющий собой рубцевое поражение легочных тканей, приводящее к затруднению дыхания; карциномы легких, которые являются злокачественными опухолями легких, поражающие оболочки бронхов; а также мезотелиомы,представляющие собой рак плевральной оболочки. Отмечено, что даже при высоком содержании частиц асбеста в питьевой воде не обнаружено случаев возникновения рака или каких-либо других заболеваний,вызываемых поглощением частиц асбеста. Таким образом понятно, что накопление асбеста в течение длительного времени может быть опасным и даже смертельным для рабочих, подвергающихся воздействию переносимых воздухом волокон асбеста. Также, если объект, изготовленный из материала, содержащего асбест, поврежден в ходе использования, он может высвободить частицы асбеста в воздух, что может привести к их вдыханию лицами, находящимися возле данного объекта. Например, рабочие, разрушающие конструкции домов либо зданий, содержащие асбест в стенах и/или крыше, могут быть подвергнуты воздействию значительной концентрации переносимых воздухом частиц асбеста и могут получить болезнь, вызванную асбестом. Суть изобретения Настоящее изобретение относится к способу предотвращения высвобождения из вымоченного асбеста переносимых воздухом частиц, включающему следующие последовательные этапы воздействия на асбест окружающей температуры: а) нагревание асбеста при первом значении окружающей температуры, находящемся в промежутке между 125F (52C) и 175F (79 С), и выдерживание асбеста при этом первом значении температуры до приобретения асбестом равномерного светлого красно-коричневого цвета; б) повышение окружающей температуры от указанного первого значения до второго значения, находящегося в промежутке между 225F (107C) и 275F (135C), и выдерживание асбеста при этом втором значении температуры до приобретения асбестом равномерного темного красно-коричневого цвета; в) повышение окружающей температуры от указанного второго значения до третьего значения, находящегося в промежутке между 325F (163C) и 375F (191C), и выдерживание асбеста при этом третьем значении температуры до приобретения асбестом равномерного темно-оранжевого цвета; г) повышение окружающей температуры от указанного третьего значения до четвертого значения,находящегося в промежутке между 425F (218C) и 475F (246C), и выдерживание асбеста при этом четвертом значении температуры до приобретения асбестом равномерного красного цвета; д) повышение окружающей температуры от указанного четвертого значения до пятого значения,находящегося в промежутке между 525F (274C) и 575F (302C), и выдерживание асбеста при этом пятом значении температуры до приобретения асбестом равномерного серого цвета; е) повышение окружающей температуры от указанного пятого значения до шестого значения, находящегося в промежутке между 625F (329 С) и 675F (357C), и выдерживание асбеста при этом шестом значении температуры до приобретения асбестом равномерного матово-белого цвета; и ж) понижение окружающей температуры от шестого значения до температуры внешней среды. Настоящее изобретение также относится к способу предотвращения высвобождения из асбеста переносимых воздухом частиц, включающему сначала вымачивание асбеста в воде, а затем следующие последовательные этапы воздействия на асбест окружающей температуры:-1 006406 а) нагревание асбеста при первом значении окружающей температуры, находящемся в промежутке между 125F (52C) и 175F (79 С), и выдерживание асбеста при этом первом значении температуры до приобретения асбестом равномерного светлого красно-коричневого цвета; б) повышение окружающей температуры от указанного первого значения до второго значения, находящегося в промежутке между 225F (107C) и 275F (135C), и выдерживание асбеста при этом втором значении температуры до приобретения асбестом равномерного темного красно-коричневого цвета; в) повышение окружающей температуры от указанного второго значения до третьего значения, находящегося в промежутке между 325F (163C) и 375F (191C), и выдерживание асбеста при этом третьем значении температуры до приобретения асбестом равномерного темно-оранжевого цвета; г) повышение окружающей температуры от указанного третьего значения до четвертого значения,находящегося в промежутке между 425F (218C) и 475F (246C), и выдерживание асбеста при этом четвертом значении температуры до приобретения асбестом равномерного красного цвета; д) повышение температуры от указанного четвертого значения до пятого значения, находящегося в промежутке между 525F (274 С) и 575F (302 С), и выдерживание асбеста при этом пятом значении температуры до приобретения асбестом равномерного серого цвета; е) повышение окружающей температуры от указанного пятого значения до шестого значения, находящегося в промежутке между 625F (329 С) и 675F (357C), и выдерживание асбеста при этом шестом значении температуры до приобретения асбестом равномерного матово-белого цвета; и ж) понижение окружающей температуры от шестого значения до температуры внешней среды. В одном из вариантов способ также включает дополнительный этап, находящийся между этапами(е) и (ж) ее) понижение окружающей температуры до значения, находящегося между 225F (107C) и 325F(163C). В одном из вариантов способ дополнительно включает этап, выполняемый перед этапом (а)- деление асбеста на куски, имеющие максимальные размеры, примерно равные размерам обычного кирпича. В одном из вариантов асбест, обработанный в соответствии с этапами (а)-(ж), содержит естественные примеси других минералов и образует с ними куски минералов, и способ включает следующий этап,выполняемый перед этапом (а): з) деление кусков минералов на мелкие куски, имеющие максимальные размеры, примерно равные размерам обычного кирпича. В одном из вариантов этап (з) включает дробление кусков минералов между парой параллельноосных, расположенных на расстоянии друг от друга барабанов, вращающихся в противоположных направлениях, для получения указанных мелких кусков. В одном из вариантов асбест вымачивается путем погружения в воду и извлекается из воды перед повышением окружающей температуры в соответствии с этапами (а)-(ж). Согласно одному из вариантов на этапе (ж) окружающая температура понижается от указанного шестого значения до указанной температуры внешней среды путем перемещения асбеста в область с указанной температурой внешней среды. Описание чертежей На приложенных чертежах показаны фиг. 1 А и 1 В - это две половины изображенной в разрезе системы дробилки и печи, используемой для реализации способа по данному изобретению, и, в частности, соответственно показывают дробилку и расположенную под ней печь системы дробилки и печи. Подробное описание вариантов Настоящее изобретение раскрывает способ предотвращения высвобождения из асбеста переносимых воздухом частиц для того, чтобы асбест не оказывал губительного эффекта на людей. Действительно, если переносимых воздухом частиц асбеста нет, то частицы асбеста не вдыхаются людьми, и, таким образом, он становится безопасным в использовании. В соответствии с данным изобретением асбест, получаемый с месторождений как из открытых шахт, так и из закрытых, должен быть намочен во время добычи. Это может быть выполнено любым возможным способом, например, с помощью подходящих водяных шлангов, которые под большим напором разбрызгивают воду во время добычи асбеста. В соответствии с одним из вариантов асбест мочат путем погружения в воду во время добычи. В любом случае, необходимо использовать большое количество воды для должного намачивания асбеста, который находится или вступит в контакт с окружающим воздухом. Асбест, добытый из месторождения, получается в виде кусков минералов различных размеров, и эти куски минералов содержат асбест и другие минералы, находящиеся в природной смеси. Например,другим минералом может быть обычная скальная порода. После того как асбестосодержащие куски минералов получают из месторождения, их доставляют к месту тепловой обработки. Во время данной операции по перевозке асбест все время намачивают, например погружают в воду или регулярно ею опрыскивают.-2 006406 Пока асбест намочен, вода на асбесте предотвращает высвобождение в воздух переносимых воздухом частиц асбеста. Местом тепловой обработки может быть фабрика, на которой присутствует система дробилки и печи 10, как схематично показано на фиг. 1 А и 1 В. Система дробилки и печи 10 состоит из дробилки 12(фиг. 1 А) и расположенной под ней печи 14 (фиг. 1 В), последовательно соединенных одна с другой. Как показано на фиг. 1 А, асбестосодержащие куски минералов Р загружают во внутреннюю камеру 16 дробилки 12 через верхнее загрузочное отверстие 18. Внутренняя камера дробилки 16 включает нижнее отверстие для выгрузки 20, которое может быть по выбору герметично закрыто водонепроницаемыми, термоизолированными поворачивающимися дверьми 22, которые оснащены возвышающимися бортами 23 на их верхней поверхности, образующими в закрытом виде контейнер для минералов. Дробилка 12 включает в себя выборочно контролируемую входную водяную трубу 24, соединенную с источником воды и выборочно контролируемую сливную трубу 26. В верхнем начальном участке сливной трубы 26 предусмотрен фильтр для задержки минералов от случайного слива через нее вместе со сливаемой из внутренней камеры 16 водой. В центре внутренней камеры дробилки 16 под верхним загрузочным отверстием 18 находится пара параллельноосных барабанов 30, 32, расположенных на расстоянии друг от друга и вращающихся в противоположных направлениях. Отверстие для выгрузки 20 дробилки открывает доступ через промежуточный канал 28 к печи 14 и,в частности, к внутренней камере печи 40, оборудованной обычными источниками нагрева, такими как нагреватели 42. Печь 14 также оборудована внутренним вращающимся колесом 44, которое несет с возможностью освобождения несколько разнесенных по краю лотков 46, которые все время остаются ориентированными вверх, чтобы не высыпать их содержимое. Отверстие для выгрузки 48 печи позволяет выборочно вынимать лотки 46 из печи 14. Дверь 50 выборочно закрывает отверстие для выгрузки 48 печи. Вентиляторы 52 могут быть включены для ускорения процесса охлаждения в печи 14. В ходе работы куски минералов Р загружают через загрузочное отверстие 18 во внутреннюю камеру дробилки 16, частично заполненную водой W. Расстояние между барабанами 30, 32 и размеры барабанов 30, 32 подобраны так, чтобы все асбестосодержащие куски минералов Р проходили между барабанами 30, 32 таким образом, чтобы, по крайней мере, все куски минералов Р, имеющие размеры больше,чем заданные максимальные размеры, дробились барабанами 30, 32 в асбестосодержащие меньшие куски минералов S. Заданные максимальные размеры для меньших кусков минералов S примерно равны размерам обычного кирпича. Когда нужное количество меньших кусков минералов S накапливается на дверях 22, например, оно определяется шкалой (не показана) внутри двери 22, вода W сливается через трубу 26 из внутренней камеры 16, а двери 22 открываются, чтобы позволить меньшим кускам минералов S перегрузиться в печь 14 в расположенный ниже лоток 46. Двери 22 после этого снова закрываются, и описанные выше шаги повторяются до заполнения всех лотков 46, которые вращаются для последовательного заполнения из открытых дверей 22. Когда все лотки 46 заполнены асбестосодержащими меньшими кусками минералов S, может быть начата температурная обработка руды. В соответствии с данным изобретением способ постоянного предотвращения высвобождения из асбеста переносимых воздухом частиц включает следующие последовательные этапы воздействия окружающей температуры на асбест: а) нагревание асбеста при первом значении окружающей температуры, находящемся в промежутке между 125F (52C) и 175F (79 С), и выдерживание асбеста при этом первом значении температуры до приобретения асбестом равномерного светлого красно-коричневого (или медно-красного) цвета; б) повышение окружающей температуры от указанного первого значения до второго значения, находящегося в промежутке между 225F (107C) и 275F (135C), и выдерживание асбеста при этом втором значении температуры до приобретения асбестом равномерного темного красно-коричневого (или медно-красного) цвета; в) повышение окружающей температуры от указанного второго значения до третьего значения, находящегося в промежутке между 325F (163C) и 375F (191C), и выдерживание асбеста при этом третьем значении температуры до приобретения асбестом равномерного темно-оранжевого цвета; г) повышение окружающей температуры от указанного третьего значения до четвертого значения,находящегося в промежутке между 425F (218C) и 475F (246C), и выдерживание асбеста при этом четвертом значении температуры до приобретения асбестом равномерного красного цвета; д) повышение окружающей температуры от указанного четвертого значения до пятого значения,находящегося в промежутке между 525F (274C) и 575F (302C), и выдерживание асбеста при этом пятом значении температуры до приобретения асбестом равномерного серого цвета; е) повышение окружающей температуры от указанного пятого значения до шестого значения, находящегося в промежутке между 625F (329 С) и 675F (357C), и выдерживание асбеста при этом шестом значении температуры до приобретения асбестом равномерного матово-белого цвета; и ж) понижение окружающей температуры от шестого значения до температуры внешней среды. Перед тепловой обработкой асбест должен быть намочен. Поэтому описанный выше способ дополнительно включает этап намачивания асбеста.-3 006406 Понятно, что окружающая температура - это температура внутренней камеры печи в соответствии с вариантом, показанным на приложенных чертежах. Однако для создания нужной температуры могут быть также использованы устройства, отличные от печей. Также температура внешней среды на этапе(ж) может быть достигнута путем перемещения асбеста из печи в область, имеющую температуру внешней среды, например, путем извлечения асбеста из печи. Следует отметить, что температурой внешней среды может быть любая температура ниже 125F (52C), при которой на асбест не воздействует температура. Температура внутренней камеры печи может оставаться установленной на каждом этапе от (а) до(е) примерно 18,5-21,5 мин. В соответствии с одним из вариантов способ также включает дополнительный этап, находящийся между этапами (е) и (ж),ее) понижение окружающей температуры до значения, находящегося между 225F (107C) и 325F(163C). Этап (ее) может по выбору быть выполнен быстрее с использованием вентиляторов 52. В любом случае, понижают ли окружающую температуру постепенно, когда асбест остается в печи,либо асбест извлекают из печи после приобретения им матово-белого цвета, важно воспрепятствовать долгому пребыванию асбеста в горячей печи после приобретения им нужного матово-белого цвета на этапе (е). После тепловой обработки асбест остается матово-белым. Важно отметить, что весь асбест в печи должен приобрести определенный цвет на каждом этапе вышеизложенного способа. Если какие-то куски асбеста не приобрели нужный цвет, они могут и дальше продолжать высвобождать переносимые воздухом частицы. Таким образом, по крайней мере одна камера (не показана) или по крайней мере одно окно по типу окна на двери 50 необходимо для визуального контроля изменения асбестом цвета в печи 14. Понятно, что все другие минералы в печи 14 тоже будут нагреваться. Асбест может быть выделен из других минералов, как только будет остужен, обычными способами. Таким образом, настоящий способ может быть использован для обработки чистого асбеста либо для обработки асбестосодержащих или перемешанных с асбестом формаций. Асбест, обработанный в соответствии с вышеизложенным термическим способом, не высвобождает переносимых воздухом частиц. В действительности, способ термической обработки по данному изобретению воздействует на полярность волокон, которая ведет к магнетизму, и волокна притягиваются друг к другу. Таким образом, волокна асбеста становятся неломкими из-за их внутреннего магнитного притяжения. Более того, волокна асбеста с измененной полярностью обладают повышенным взаимным притяжением с землей, и частицы асбеста, вследствие этого, имеют тенденцию притягиватся к земле при высвобождении из кусков минералов вместо того, чтобы переноситься воздухом. Таким образом, при тепловой обработке не только снижается высвобождение волокон асбеста из кусков минералов, но также исчезает вероятность их вдыхания, даже в случае высвобождения, так как они притягиваются к земле, а не переносятся воздухом. Также термический способ обработки не повреждает волокон асбеста и их оболочек и, следовательно, волокна асбеста сохраняют свою гибкость, сопротивляемость, прочность и все свои другие физические свойства, делающие волокна асбеста удобными в применении. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ предотвращения высвобождения из вымоченного асбеста переносимых воздухом частиц,включающий следующие последовательные этапы воздействия на асбест температуры: а) нагревание асбеста при первом значении температуры, находящемся в промежутке между 125F(52C) и 175F (79C), и выдерживание асбеста при этом первом значении температуры до приобретения асбестом равномерного светлого красно-коричневого цвета; б) повышение температуры от указанного первого значения до второго значения, находящегося в промежутке между 225F (107 С) и 275F (135C), и выдерживание асбеста при этом втором значении температуры до приобретения асбестом равномерного темного красно-коричневого цвета; в) повышение температуры от указанного второго значения до третьего значения, находящегося в промежутке между 325F (163 С) и 375F (191 С), и выдерживание асбеста при этом третьем значении температуры до приобретения асбестом равномерного темно-оранжевого цвета; г) повышение температуры от указанного третьего значения до четвертого значения, находящегося в промежутке между 425F (218C) и 475F (246C), и выдерживание асбеста при этом четвертом значении температуры до приобретения асбестом равномерного красного цвета; д) повышение окружающей температуры от указанного четвертого значения до пятого значения,находящегося в промежутке между 525F (274 С) и 575F (302C), и выдерживание асбеста при этом пятом значении температуры до приобретения асбестом равномерного серого цвета;-4 006406 е) повышение температуры от указанного пятого значения до шестого значения, находящегося в промежутке между 625F (329C) и 675F (357C), и выдерживание асбеста при этом шестом значении температуры до приобретения асбестом равномерного матово-белого цвета; и ж) понижение температуры от шестого значения до температуры внешней среды. 2. Способ предотвращения высвобождения из асбеста переносимых воздухом частиц, включающий вымачивание асбеста в воде и следующие последовательные этапы воздействия на асбест температуры: а) нагревание асбеста при первом значении температуры, находящемся в промежутке между 125F(52C) и 175F (79C), и выдерживание асбеста при этом первом значении температуры до приобретения асбестом равномерного светлого красно-коричневого цвета; б) повышение температуры от указанного первого значения до второго значения, находящегося в промежутке между 225F (107C) и 275F (135C), и выдерживание асбеста при этом втором значении температуры до приобретения асбестом равномерного темного красно-коричневого цвета; в) повышение температуры от указанного второго значения до третьего значения, находящегося в промежутке между 325F (163C) и 375F (191 С), и выдерживание асбеста при этом третьем значении температуры до приобретения асбестом равномерного темно-оранжевого цвета; г) повышение температуры от указанного третьего значения до четвертого значения, находящегося в промежутке между 425F (218C) и 475F (246C), и выдерживание асбеста при этом четвертом значении температуры до приобретения асбестом равномерного красного цвета; д) повышение температуры от указанного четвертого значения до пятого значения, находящегося в промежутке между 525F (274C) и 575F (302C), и выдерживание асбеста при этом пятом значении температуры до приобретения асбестом равномерного серого цвета; е) повышение температуры от указанного пятого значения до шестого значения, находящегося в промежутке между 625F (329C) и 675F (357C), и выдерживание асбеста при этом шестом значении температуры до приобретения асбестом равномерного матово-белого цвета; и ж) понижение температуры от шестого значения до температуры внешней среды. 3. Способ по п.2, дополнительно включающий следующий этап между этапами (е) и (ж): ее) снижение температуры до значения, находящегося между 225F (107 С) и 325F (163 С). 4. Способ по п.2, в котором перед этапом (а) дополнительно выполняют следующий этап: деление асбеста на куски, имеющие максимальные размеры, примерно равные размерам обычного кирпича. 5. Способ по п.2, в котором перед этапом (а) дополнительно выполняют этап (з), в случае если асбест, обрабатываемый в соответствии с этапами (а)-(ж), находится в природной смеси с другими минералами и образует с ними куски руды, з) деление кусков руды на мелкие куски, имеющие максимальные размеры, примерно равные размерам обычного кирпича. 6. Способ по п.5, в котором этап (з) включает дробление кусков руды между парой параллельноосных, расположенных на расстоянии друг от друга барабанов, вращающихся в противоположных направлениях, для получения указанных мелких кусков. 7. Способ по п.2, в котором асбест вымачивают, будучи затопленным в воде, и извлекают из воды перед повышением температуры согласно этапам (а)-(ж). 8. Способ по п.1, в котором на этапе (ж) температуру понижают с указанного шестого значения до указанной температуры внешней среды путем перемещения асбеста в область с указанной температурой внешней среды.