废旧橡胶回收利用新技术-(自动保存的)

废橡胶回收新技术高132潘城摘要：随着橡胶产业的发展，废橡胶量也迅速增加，环境压力大。论述了轮胎再生、橡胶粉、再生橡胶、热解和燃料利用等废橡胶回收方法，做好废橡胶回收工作有助于保护自然环境，缓解我国橡胶资源的不足，对废橡胶回收工作中存在的国内问题提出了建议。关键词：废橡胶；废轮胎；回收利用旧橡胶是固体废弃物的一种，主要是废橡胶产品及橡胶产品生产工艺的边角原料，在废高分子材料中排在第二位(继废塑料之后，排在第二位)。中国是世界第二大橡胶消费国，也是橡胶资源不足的国家。近年来，我国废橡胶回收产业取得了很大发展。废轮胎综合利用率达70%。再生橡胶年产量120万t，橡胶粉年产量超过10万t。常温粉和冻粉纯净处理废轮胎的技术和设备是世界一流的，江苏南通惠利橡胶集团和河北临秋洞橡胶有限公司中，形成了具有一定规模和水平的企业。废橡胶的回收有直接或间接的橡胶粉、再生橡胶、热解、燃料利用等多种方法。1.废橡胶的直接利用直接使用是利用二手橡胶产品作为原始形状或近似原型，以废轮胎为例，轮胎维修是直接使用中最有效、最直接、最经济的使用方式。修理过的轮胎寿命一般为新轮胎的60%到90%，平均行驶距离可以达到新轮胎的75%到100%。一个轮胎可以在维护良好的状态下进行多次改造，整体轮胎寿命可以达到新轮胎的1 2倍，原材料只有新轮胎的15%到30%，因此世界上所有国家都将重点放在轮胎的改造上。除了翻新外，废轮胎还可以用作人工暗礁、码头保护架及车辆等缓冲材料。在美国，还制作并使用高速公路隔音墙。另外，废橡胶还具有防止重金属污染的作用，这是因为汞等重金属和橡胶产品中的硫及其他化合物的化学反应。废旧橡胶的间接利用间接利用将废弃的橡胶用物理或化学方法加工成一系列产品来利用，主要包括生产橡胶粉、再生橡胶、热解回收化学物质、燃烧利用等。2.1橡胶粉将废橡胶加工成橡胶粉并利用已久，现在微细橡胶粉的生产成为废橡胶再利用的主导方向。橡胶粉的主要生产方法有常温粉碎方法、低温粉碎方法、湿或溶液方法三种。粉碎前必须去除和分离非萝卜成分，大型产品也要进行切割、洗涤等处理。除了生产橡胶粉外，还要回收产品的纤维、钢丝等非萝卜成分。以下是橡胶粉生产工艺等的简要介绍。2.1.1常温粉碎方法常温粉碎方法是常温下滚筒或其他设备的剪切作用下粉碎废橡胶的一种方法。该方法是各种胶粉生产方法中最经济、最实用的，是目前国际上胶粉生产的主要方法。首先将废橡胶粉碎成50mm左右的橡胶片，然后粉碎成约20mm的橡胶颗粒，同时用磁选机和风切机分离出颗粒的钢丝和纤维，将该微粒进一步研磨成40 200 m的橡胶粉，这是一个正常的过程。2.1.2低温粉碎方法低温粉碎方法可以使废橡胶在低温下起作用，变成脆性，然后机械粉碎的方法，制造出比常温方法粒度小的橡胶。目前工业上用于生产橡胶粉的制冷剂主要是液氮，也有向空气膨胀冷却的方法。(1)液氮冷冻具有以下优点：液氮沸点为-196 ，冷冻效果好。液氮是惰性物质，防止材料氧化。液氮原料丰富，没有污染。液氮可以直接输入粉碎机内部，减少预冷时间，简化装置。目前发达国家一般使用液氮作为低温粉碎方法的制冷剂(2)低温粉碎方法采用空气膨胀冷却。中国是这项技术的主要研究者。该技术的基本工艺与液氮低温粉碎工艺基本相同，主要采用常温、低温和粉碎方法。2.1.3湿式或溶液粉碎方法一般用常温粉碎法生产的胶粉粒度在50目以下，用低温粉碎法生产的胶粉粒度在50 200目，用湿式或溶液法生产的胶粉粒度在200目以上。湿或溶液粉碎法的代表性是英国橡胶和塑料研究协会(RAPRA)开发的RAPRA方法的生产工艺，最近开发了几种新的溶液方法。(3)高压水冲击破碎方法。尼霍恩在轮胎上高压的冲击下开发了制造胶粉的工艺。该方法采用内径为1 2mm的喷嘴，向整个轮胎射出245MPa以上的高压水，直接加工成橡胶粉，消除了通常机械粉碎所需的各种设备，简化了工艺，减少了能耗，可在工艺中回收水。(4)常温添加剂法：方法是利用溶剂先研磨成一定的粒度，使粉末膨胀，然后进一步粉碎，制成超细胶粉。用这种方法生产的胶粉颗粒的表面呈毛刺状，适合与其他基体结合。2.1.4其他粉碎方法俄罗斯罗伊工艺研究所专家利用臭氧处理成功回收废轮胎。这个研究室的专家发明了一种机器，它能使橡胶表面产生的氧化膜破裂，从而使橡胶分解成臭氧的速度提高数千倍。用这种方法回收废轮胎能耗低(每个t橡胶粉消耗60kWh的电量)，生产的橡胶粉质量也比较好，不会对环境造成污染。2.1.5橡胶粉的应用及改性使用粉末最早的方法是生产再生橡胶，后来随着微粉、超细橡胶粉、各种改性橡胶粉的出现，橡胶粉的应用领域也不断扩大。现在橡胶粉的应用主要有两个方面，一个是直接成型或与新粘合剂一起使用的橡胶产业；二是非环保产业，主要是塑料、沥青等材料混合变形应用。最近还开发了：离子交换器、土壤改良用、轻量工程回灌剂等多种新用途。未变形的橡胶粉末表面是惰性的，具有由橡胶、炭黑、软化剂和硫化促进剂等多种材料组成的交联结构的材料，与本体材料的表面特性不同，兼容性大体上较低，直接或填充过多会降低材料性能。因此，需要对橡胶粉进行表面改性。常用的改性方法包括机械化学改性、再生脱硫改性、核壳改性、磺化和氯化反应，这可以大大提高橡胶粉填充产品的性能。2.2再生橡胶再生胶是剪切硫化过程中产生的交联，但保持原有成分不变的橡胶。现有方法-用石油法和哺乳期法生产再生胶，生产能耗大，存在“三废制”管理困难等缺点，不能满足环境提出的要求。为此，世界各国开始开发可能成为再生胶生产技术转折点的微波脱硫、生物脱硫等新工艺。2.3热分解废橡胶的热解主要是指废轮胎的热解，通过热解可以回收液体燃料和化学物质(炭黑)。废轮胎的热解主要包括热解和催化裂化。传统的热分解技术主要包括常压惰性气体热分解、真空热分解和熔盐热分解，但不管其方法如何，处理温度高，加热时间长，含有大量产品杂质。催化分解以路易斯酸熔盐为催化剂，反应快，产品质量热分解。但是，总的来说，对热分解过程中设备的投资更高，因此，燃料和化学物质质量更好的需要仍然是迫切的除了上述两种热解过程外，还有近年来废橡胶与油页岩等固体燃料一起处理的方法。这种方法不仅适用于橡胶，还适用于塑料等其他高分子材料。对废旧材料的形态等没有特别的需要，不需要预处理(热分解时用小块预处理废轮胎)。无需设计特殊设备就可以直接应用固体燃料的处理设备；工作温度(500 左右)也低于热分解过程(900)，因此成本更低。另一方面，添加废橡胶可以提高固体燃料的质量，随着处理条件的不同，气体燃料费也发生了很大的变化，因此，有了根据需要改变产品组合胶的好方法。2.4使用燃料废轮胎是一种具有约33MJkg燃烧热的高热材料，类似于优质煤，可以代替煤用作燃料。使用废轮胎作为燃料，以前采用了直接燃烧方式，造成了大气污染，不能提倡。目前废轮胎的燃烧利用主要用于水泥焙烧，火力发电，参与固体垃圾燃料(RDF)的制作。其中，焙烧水泥是废轮胎利用率高的回收方法：在水泥焙烧过程中，钢丝变成氧化铁，黄豆石变成石膏，所有燃料残渣成为水泥的原料，不影响水泥质量，不引起黑烟、恶臭、二次公害。在日本，50%的废轮胎用作燃料，节省了焙烧水泥中使用的重油约1109L。在目前综合利用废轮胎的所有方式中，燃料利用率是消耗废轮胎最多的唯一方法，具有方便、简洁、设备投资少的优点，可以说是发达国家始终处理废轮胎的重要措施。考虑到我国燃料不足的现状，政府应该适当注意使用二手橡胶的燃料。3.结束语废橡胶回收产业不仅可以解决环境污染问题，还可以弥补我国橡胶资源不足的缺陷，其丰富多彩的产品本身具有很大的市场潜力和利润空间。因此，只要国家能给予充分的注意和必要的支持，我国废橡胶回收事业的前景就只能是光明