廢橡膠的循環(huán)利用技術(shù)樣本

廢橡膠循環(huán)運用技術(shù)應(yīng)化09109428113顧世敏摘要：廢舊橡膠重要來源于廢棄橡膠制品，另一方面來自橡膠工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生邊余料和廢品。廢橡膠是六大固態(tài)再生資源之一，其無害化資源化再運用始終是世界各國積極研究一種重要課題。核心詞無害化資源化再運用

科學(xué)技術(shù)發(fā)展使得橡膠和塑料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到越來越廣泛應(yīng)用。但是橡塑材料應(yīng)用隨著著大量廢舊橡膠塑料堆積，如解決不得當(dāng)就會給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，同步也導(dǎo)致了資源揮霍。廢舊橡塑材料可進(jìn)行再生循環(huán)運用：可將廢舊橡塑進(jìn)行粉碎或熔融回收，再進(jìn)行加工二次使用；或?qū)U舊橡塑材料進(jìn)行化學(xué)改性，應(yīng)用于建筑材料和道路保溫材料中。廢舊橡塑改性材料因價格低廉、性能優(yōu)良而具備廣泛應(yīng)用前景。隨著塑料制品消費量不斷增大，廢棄塑料也不斷增多。當(dāng)前國內(nèi)廢棄塑料重要為塑料薄膜、塑料絲及編織品、泡沫塑料、塑料包裝箱及容器、日用塑料制品、塑料袋和農(nóng)用地膜等。塑料包裝消費量為634.4萬t，超過700萬t，據(jù)預(yù)計至少80%在一年內(nèi)被廢棄，是再生塑料重要來源。此外，隨著國內(nèi)汽車需求量和產(chǎn)量增長，汽車用塑料年消費量達(dá)80萬t左右，對廢舊汽車塑料件回收、解決任務(wù)也越來越艱巨。電子電器及家電配套用塑料年消費量已達(dá)100多萬t，這些塑料成分重要為聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、ABS等，回收運用價值較大。=1\*GB2⑴

化工在線網(wǎng)消息：國內(nèi)是世界上廢舊橡膠產(chǎn)生量最大國家，按消耗量測算，達(dá)到700

萬噸左右，其中廢舊輪胎約1.7億條。廢舊橡膠重要來源于廢棄橡膠制品，另一方面來自橡膠工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生邊余料和廢品。廢橡膠是六大固態(tài)再生資源之一，其無害化資源化再運用始終是世界各國積極研究一種重要課題，國內(nèi)運用廢橡膠生產(chǎn)再生橡膠已達(dá)250萬噸，居世界第一，硫化膠粉產(chǎn)能達(dá)25萬噸。=2\*GB2⑵

當(dāng)前國內(nèi)對于廢舊橡膠循環(huán)運用重要有三種辦法：生產(chǎn)硫化橡膠粉、再生橡膠和熱裂解回收運用。

1．硫化橡膠粉法

硫化橡膠粉是以廢橡膠為原料,通過機(jī)械加工粉碎或研磨制成不同粒度粉狀物質(zhì),簡稱膠粉。它根據(jù)廢橡膠來源不同和加工成粉末粒度不同，分諸多品種和牌號，是重要橡膠回收運用材料。

膠粉工業(yè)是廢橡膠綜合運用產(chǎn)業(yè)一種重要分枝，在國內(nèi)始于上世紀(jì)八十年代后期。當(dāng)前工業(yè)化膠粉生產(chǎn)工藝路線重要有兩種：常溫法和冷凍法。兩種工藝路線均需要通過粉碎前預(yù)加工、粉碎、分離與輸送、篩分和包裝等過程。常溫粉碎分為粗碎（不不大于2目），中碎（不不大于20目）和細(xì)碎（不不大于40目）。

冷凍法粉碎廢橡膠在國外早在上世紀(jì)七十年代就已工業(yè)化，采用冷媒多為液氮。冷凍粉碎工藝有兩種：一是廢橡膠所有在冷凍環(huán)境下進(jìn)行粉碎；=3\*GB2⑶

二是冷凍和常溫并用粉碎工藝，即先將廢橡膠在常溫狀態(tài)下粉碎達(dá)到一定粒度后再進(jìn)入冷凍系統(tǒng)完畢細(xì)碎。=4\*GB2⑷

國內(nèi)在"八五"期間，由于當(dāng)時液氮價格昂貴，因而把航空系統(tǒng)渦輪膨脹空氣制冷技術(shù)移植到膠粉工業(yè)上來，冷凍溫度可達(dá)到-130℃，但終因成本偏高等因素而未能推廣。1999年青島綠葉橡膠有限公司與珠海業(yè)精機(jī)電研究所、青島化工學(xué)院聯(lián)合研發(fā)出國內(nèi)第一條運用液氮冷凍法生產(chǎn)微細(xì)膠粉生產(chǎn)線，但由于設(shè)備尚需完善等因素未能進(jìn)一步進(jìn)一步研究，當(dāng)前中海油則開展了此項目建設(shè)。

膠粉應(yīng)用概括起來可分為兩大領(lǐng)域：一是回歸到橡膠工業(yè)作為原料用于制造各種橡膠制品，可以直接用膠粉采用不同工藝辦法和配方制造橡膠制品，亦可與其她原料橡膠并用共混制造各類橡膠制品；二是在非橡膠工業(yè)遼闊領(lǐng)域中應(yīng)用，例如用公路工程、鐵道系統(tǒng)、建筑工業(yè)、公用工程、農(nóng)業(yè)以及其她聚合物材料共混改性等。=5\*GB2⑸

膠粉可以添加在原料橡膠中用于制造各種橡膠制品，達(dá)到節(jié)約原料橡膠、減少進(jìn)口、減少橡膠制品成本和改進(jìn)性能多重效果。普通來說，當(dāng)未經(jīng)解決粗膠粉加入到橡膠制品中，會提高體系粘度，減少拉伸強(qiáng)度，這些因素致使橡膠制品只能用于非技術(shù)場合，如地板材料、膠墊和鞋類。因而，對性能規(guī)定較高制品，膠粉必要要有較小粒度并通過活化解決。=6\*GB2⑹

對于子午線輪胎，青島黃海集團(tuán)研究了將80目常溫全胎膠粉用于半鋼子午胎胎側(cè)膠中，摻用5~8PHR，成果表白，硫化膠拉伸性能略有減少，但耐屈撓性和耐熱空氣老化性能提高，綜合性能與未加膠粉硫化膠相近，且可減少成本。但國內(nèi)當(dāng)前尚未進(jìn)行進(jìn)一步研究，膠粉尚未普遍應(yīng)用。值得指出是，米其林公司已將10%膠粉用于輪胎生產(chǎn)中，并已成功安裝于Ford汽車上，表白輪胎可以滿足當(dāng)前行駛安全和性能規(guī)定。=7\*GB2⑺

2．再生橡膠法

再生膠生產(chǎn)是當(dāng)前國內(nèi)廢輪胎再運用重要辦法。再生膠技術(shù)初期是建立在天然橡膠逆向化學(xué)脫硫工藝技術(shù)基本上，生產(chǎn)中再生（脫硫）化學(xué)反映過程會產(chǎn)生較嚴(yán)重廢氣，這些酸性廢氣導(dǎo)致環(huán)境污染治理成本高，技術(shù)復(fù)雜。發(fā)達(dá)國家早在上世紀(jì)70~80年代已停止生產(chǎn)再生膠，諸多國家將再生膠列為有二次污染和能耗高裁減產(chǎn)品，加以限制。但國內(nèi)由于歷史性因素和橡膠資源長期匱乏，加之再生膠行業(yè)起步較早發(fā)展成熟，因而國內(nèi)始終穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，當(dāng)前已形成近百萬噸生產(chǎn)能力。=8\*GB2⑻

當(dāng)前，國內(nèi)廢斜交輪胎大某些還是用于生產(chǎn)再生膠。雖然再生膠為緩和橡膠資源缺少和供需矛盾緊張做出過巨大貢獻(xiàn)，但全國500多家再生膠公司中萬噸以上生產(chǎn)能力只有大概40家，90%以上公司屬于小型加工公司，技術(shù)水平落后、設(shè)備陳舊，環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著環(huán)保規(guī)定提高和管理力度加強(qiáng)，國家會進(jìn)一步裁減二次污染嚴(yán)重、能源消耗高小再生膠生產(chǎn)。當(dāng)前國內(nèi)產(chǎn)量在萬噸以上再生膠廠通過近幾年技術(shù)改造，采用動態(tài)脫硫法進(jìn)行生產(chǎn)，環(huán)境污染問題有所緩和。例如國內(nèi)江蘇強(qiáng)維橡塑、福建環(huán)科橡膠、四川萬成橡膠、河北興宇橡膠等再生膠公司積極組織再生膠新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料開發(fā)與應(yīng)用，對解決生產(chǎn)過程中環(huán)境污染起到了積極作用。這些公司產(chǎn)品各項性能指標(biāo)比老式加工工藝有很大提高，可某些直接代替天然橡膠或合成橡膠，并獲得了良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。其中加壓捏煉法丁基膠脫硫再生新工藝、高品質(zhì)再生膠及其制備技術(shù)、高品質(zhì)精細(xì)輪胎再生膠等技術(shù)分別通過了省部級科技成果鑒定，代表著再生膠發(fā)展方向。=9\*GB2⑼

3．廢輪胎熱裂解回收運用法

將廢輪胎轉(zhuǎn)化為再生資源另一種途徑是廢輪胎熱裂解回收運用，裂解后產(chǎn)品重要為油品、碳黑、可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w可回收作為熱裂解爐加熱能源，碳黑又可以作化工生產(chǎn)原料。當(dāng)前，上海綠人生態(tài)經(jīng)濟(jì)科技有限公司和濟(jì)南友邦恒譽(yù)科技開發(fā)有限公司自主開發(fā)廢輪胎熱裂解生產(chǎn)裝置已經(jīng)成功出口到臺灣地區(qū)，并在本地形成生產(chǎn)能力。如果可以達(dá)到油品無殘留硫、尾氣排放達(dá)到環(huán)保規(guī)定、產(chǎn)品市場經(jīng)濟(jì)性可行，將為國內(nèi)廢輪胎橡膠（涉及危險橡膠廢棄物）最后處置開拓一種較好資源化解決辦法。=10\*GB2⑽

隨著國內(nèi)能源緊張狀況進(jìn)一步加劇和能源價格不斷上漲，近年來運用廢舊輪胎土法煉油在全國蔓延，一某些公司和個人采用簡樸磚砌式熱解爐將廢輪胎燒熔，用鋼管引流出液體沉淀后作為鍋爐燃油，甚至摻入加油站成品油中坑害消費者。土法煉油不完全燃燒產(chǎn)生有毒有害氣體和沉淀油渣導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境污染，煉油場地周邊土壤、地表和地下水遭到嚴(yán)重破壞。一種土法煉油加工點每年燒掉2萬t左右廢舊輪胎，是一種極大揮霍，因而必要加以遏制。采用先進(jìn)廢輪胎高溫?zé)崃呀夤に嚰夹g(shù)及成套設(shè)備才是代替土法煉油、保護(hù)環(huán)境、提高輪胎橡膠資源運用率有效手段。=11\*GB2⑾

當(dāng)前，美國、日本等發(fā)達(dá)國家廢輪胎重要解決方式是運用橡膠高燃燒值作為燃料運用。但迄今為止國內(nèi)廢橡膠熱能運用還是空白，發(fā)電鍋爐和生產(chǎn)水泥窯爐直接燃燒方式尚無應(yīng)用。=12\*GB2⑿

4．總

結(jié)

當(dāng)前對于廢橡膠循環(huán)運用三種辦法各有優(yōu)缺陷，并且在各個國家和地區(qū)使用狀況也不盡相似。=13\*GB2⒀

廢橡膠資源循環(huán)運用是典型發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)范例，中華人民共和國作為世界橡膠大國，應(yīng)當(dāng)在遵循低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路上做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。當(dāng)前輪胎資源循環(huán)運用已經(jīng)被列為《國家勉勵發(fā)展資源節(jié)約綜合運用和環(huán)保技術(shù)目錄》之中，可以相信，國內(nèi)輪胎資源循環(huán)運用必將浮現(xiàn)一種新迅速發(fā)展局面。=14\*GB2⒁作為對有限橡膠資源補(bǔ)充和對廢舊橡膠運用，廢橡膠綜合運用行業(yè)歷史源遠(yuǎn)流長。特別是新中華人民共和國建立后來，在資源緊缺籌劃經(jīng)濟(jì)時代，國內(nèi)曾經(jīng)有過用20噸大米換取1噸進(jìn)口天然膠歷史，那時再生膠也被作為三類戰(zhàn)略物資受到高度注重。=15\*GB2⒂國內(nèi)廢舊橡膠綜合運用重要是生產(chǎn)再生膠和膠粉。支撐這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展是國內(nèi)具備獨立知識產(chǎn)權(quán)自主創(chuàng)新技術(shù)：動態(tài)脫硫法再生膠生產(chǎn)技術(shù)和廢舊輪胎常溫粉碎技術(shù)。當(dāng)前，這兩項技術(shù)均居世界領(lǐng)先水平。技術(shù)創(chuàng)新，自主開發(fā)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展主流。=16\*GB2⒃動態(tài)脫硫——廢舊橡膠生產(chǎn)工藝革命1990年此前，國內(nèi)再生膠生產(chǎn)基本停留在油法、水油法等技術(shù)水平上，生產(chǎn)工藝、裝備幾十年不變。其中，油法因產(chǎn)品質(zhì)量低，生產(chǎn)不穩(wěn)定而逐漸被裁減；而水油法工藝雖優(yōu)于油法，但生產(chǎn)中產(chǎn)生大量工業(yè)廢水嚴(yán)重污染環(huán)境。隨著社會對環(huán)保規(guī)定提高以及廢橡膠中合成膠比例增長，水油法生產(chǎn)再生膠污染嚴(yán)重、能源消耗高、生產(chǎn)效率低等弊端，已經(jīng)成為阻礙廢舊橡膠綜合運用行業(yè)發(fā)展瓶頸，國家明令規(guī)定禁止再建新廠。=17\*GB2⒄在再生膠行業(yè)發(fā)展面臨何去何從核心時刻，1990年，原化工部橡膠司和中華人民共和國橡膠工業(yè)協(xié)會依照對國外再生膠工藝考察，并結(jié)合國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀，堅決決定在行業(yè)內(nèi)開展廢舊橡膠動態(tài)脫硫新工藝技術(shù)攻關(guān)實驗，并由當(dāng)時合肥環(huán)球橡膠總廠、沈陽再生膠總廠和天津再生膠廠共同承擔(dān)。1991年，該項目被列入化工部科技攻關(guān)項目；1992年，該項目又被列入國家科委星火籌劃項目。通過3年多攻關(guān)，廢舊橡膠動態(tài)脫硫新工藝技術(shù)開發(fā)成功，并于1994年通過了原化工部科技鑒定。廢舊橡膠動態(tài)脫硫新工藝技術(shù)徹底變化了國內(nèi)落后、污染嚴(yán)重再生膠生產(chǎn)工藝，推動了廢舊橡膠綜合運用行業(yè)再次發(fā)展，同步，這項技術(shù)還走出了國門。=18\*GB2⒅據(jù)檢測，廢舊橡膠動態(tài)脫硫新工藝技術(shù)生產(chǎn)再生膠，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，各項物化指標(biāo)均達(dá)到國標(biāo)。與水油法相比，簡化了工藝，減少了投資。當(dāng)時測算，全國再生膠總產(chǎn)量為30萬噸左右，如2/3采用該技術(shù)，每年可節(jié)電9516萬千瓦時，節(jié)水552萬噸，節(jié)煤8.18萬噸，直接節(jié)約成本4793.4萬元。當(dāng)前，國內(nèi)再生膠生產(chǎn)已基本采用動態(tài)脫硫工藝。=19\*GB2⒆常溫粉碎——廢鋼絲胎解決實現(xiàn)工業(yè)化近年來，國內(nèi)多家公司在廢舊橡膠粉碎特別在廢鋼絲胎常溫粉碎方面有了突破性進(jìn)展，大大推動了再生膠及膠粉工業(yè)發(fā)展。其中，浙江綠環(huán)橡膠粉工程公司自主開發(fā)年解決1.5萬噸全鋼廢子午胎粉碎生產(chǎn)線，采用3項自有專利技術(shù)，工藝穩(wěn)定，噪音低，無污染。常州三橡機(jī)械有限公司開發(fā)低功率節(jié)能粉碎機(jī)系列產(chǎn)品，為廢舊橡膠綜合運用提供了節(jié)能創(chuàng)效新設(shè)備。江陰臺聯(lián)超細(xì)膠粉廠是國內(nèi)第一家從事常溫精細(xì)膠粉設(shè)備研制公司，1996年即通過了江蘇省鑒定，其xz-300型常溫超細(xì)橡膠粉碎機(jī)彌補(bǔ)了國內(nèi)空白。=20\*GB2⒇四川雙流天利民橡膠有限公司一次性常溫精細(xì)粉碎機(jī)，單機(jī)臺時80目膠粉產(chǎn)量達(dá)到300公斤以上，耗電僅為400千瓦時，是廢斜交胎、廢丁基膠囊、廢三元乙丙膠等精細(xì)粉碎節(jié)能機(jī)型。（21）環(huán)保治理——提高行業(yè)整體形象在廢舊橡膠再生產(chǎn)中，由于其脫硫過程中硫化氫惡臭和生產(chǎn)中尾氣排放不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致二次污染，嚴(yán)重影響了其作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)形象。由江西國燕橡膠有限公司研制成功物理法再生膠工藝尾氣治理裝置，徹底變化了困擾行業(yè)近年惡臭和脫硫尾氣治理問題。經(jīng)治理后惡臭級別低于國標(biāo)1萬倍，且無苯系物氣體排放，回收運用尾氣作為燃料，再次節(jié)約了能源，減少了生產(chǎn)成本。三明環(huán)科化工橡膠有限公司研制塔式回流工藝尾氣凈化系統(tǒng)，使含礦物焦油再生膠實現(xiàn)無味生產(chǎn)。（22）當(dāng)前，行業(yè)內(nèi)年產(chǎn)5000噸以上廢舊橡膠公司對脫硫尾氣基本上采用物理法、生物法及自行改造辦法，二次污染基本得到了有效治理。（23）廢橡膠綜合運用，是橡膠工業(yè)充分運用和節(jié)約資源有效途徑，也是實行科學(xué)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)重要內(nèi)容之一，同步對解決國內(nèi)橡膠資源短缺也具備重要意義。（24）

但是，當(dāng)前國內(nèi)廢橡膠綜合運用產(chǎn)業(yè)仍存在諸多問題。如膠粉與再生膠之比雖然提高到1.7：10，但比例仍低，膠粉在非橡膠制品領(lǐng)域應(yīng)用途徑仍沒有得到主線拓展；膠粉或再生膠深加工技術(shù)研究局限性，范疇有限；橡膠制品不斷升級換代，回收運用也不斷面臨新課題；行業(yè)雖已初步形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，但小規(guī)模和非規(guī)范公司遍地開花現(xiàn)象依然突出，無序競爭嚴(yán)重。業(yè)界一致看法是，這一行業(yè)之因此難以健康發(fā)展，主線因素還在于缺少政策支持。（25）

在世界發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，廢橡膠運用公司回收廢舊輪胎等橡膠制品不但不花錢，還能獲得政府補(bǔ)貼，所生產(chǎn)產(chǎn)品也所有免稅。但在國內(nèi)，廢橡膠運用公司回收廢橡膠要花錢，產(chǎn)品要繳增值稅。盡管國家規(guī)定可以憑回收公司開具廢舊物資回收公司專用發(fā)票，按10%比例抵扣進(jìn)項稅，但由于從事廢橡膠回收重要是個體戶，出具不了廢舊物資回收專用發(fā)票，因而廢橡膠運用公司無法抵扣進(jìn)項稅。這使得本來微利廢橡膠運用公司幾乎難覺得繼，有甚至連設(shè)備折舊費都賺不回來。（26）

廢橡膠綜合運用是橡膠工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈中重要環(huán)節(jié)，回收是基本，運用是主線。廢舊橡膠作為再生資源回收運用，在國內(nèi)重要體當(dāng)前再生膠生產(chǎn)和運用、膠粉生產(chǎn)和運用、輪胎翻新方面。近年來，國內(nèi)再生膠和膠粉產(chǎn)量明顯增長。其中，再生膠產(chǎn)量為130萬噸，膠粉為22萬噸。（27）新中華人民共和國成立以來，廢橡膠綜合運用行業(yè)共回收運用廢橡膠1600多萬噸，合計為社會創(chuàng)造產(chǎn)值300多億元；天然膠、合成膠、再生膠“三膠”按比例使用測算，相稱于節(jié)約橡膠500多萬噸。應(yīng)當(dāng)說，再生膠和膠粉在解決“黑色污染”和支撐橡膠工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)中功不可沒。（28）

在國內(nèi)橡膠資源供需矛盾日益突出，廢橡膠(重要是廢舊輪胎)帶來環(huán)境壓力越來越大狀況下，搞好廢橡膠綜合運用是咱們面臨一項重要而急迫戰(zhàn)略任務(wù)，必要從資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及建設(shè)和諧社會戰(zhàn)略高度來看待。廢橡膠綜合運用行業(yè)要持續(xù)健康發(fā)展，必要有國家政策扶持。（29）

國家關(guān)于部門新修訂《資源綜合運用目錄》，運用廢舊輪胎生產(chǎn)膠粉、再生膠、輪胎翻新等公司將均可享有稅收優(yōu)惠，并且正在制定、完善資源綜合運用和廢舊物資回收運用稅收優(yōu)惠辦法；由于廢橡膠運用公司得不到增值稅發(fā)票而無法抵扣進(jìn)項稅，財政部和國家稅務(wù)總局正在研究減稅辦法；（30）交通部已經(jīng)立項研究膠粉改性瀝青在道路建設(shè)中應(yīng)用；建設(shè)部還將大力推動膠粉、再生膠在建筑、建材領(lǐng)域研發(fā)和應(yīng)用。此外，國家關(guān)于部門正在制定《廢舊輪胎回收運用管理條例》。這些，都讓咱