XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Емченко Е.А., к. техн. н. Черкасов Н.Д., Мозолева М.Л. К ВОПРОСУ О ТЕХНОЛОГИЯХ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН.

Рубрика: Екологія

Динамичный рост парка автомобилей во всех развитых странах приводит к постоянному накоплению изношенных автомобильных шин. По данным Европейской Ассоциации по вторичной переработке шин (ЕТРА) в Европе ежегодно образуется около 2 млн. тонн амортизированных автомобильных шин, а объем их переработки методом измельчения не превышает 10%. Большая часть собираемых шин (20%) используется как топливо. Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды:

- шины не подвергаются биологическому разложению;

- шины огнеопасны и, в случае возгорания, погасить их достаточно сложно;

- при складировании они являются идеальным местом размножения грызунов, кровососущих насекомых и служат источником инфекционных заболеваний.

Вместе с тем, амортизированные автомобильные шины содержат в себе ценное сырье: каучук, металл, текстильный корд.

Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. Невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью.

Специфика переработки изношенных покрышек определяется тем, что они содержат элементы, выполненные из разных типов резины, и, наряду с этим, значительное количество металлической проволоки (до 15 вес.%) и синтетического корда (до 15 вес.%). Поэтому в целях эффективной утилизации покрышек приходится, прежде всего, тщательно отделять резину от синтетического корда и металлокорда. Например, при получении вторичных резин с использованием отходов шинной резины содержание металлических частиц не должно превышать во вторичном продукте 0,01-0,03 вес.%. Возможно, что в будущем будут разработаны также методы разделения шинных отходов по сортам резин с целью их индивидуального вторичного использования. Однако, сейчас в этом направлении проводятся только поисковые исследования.

В настоящее время в мире используется значительное количество различных технологий по переработке изношенных покрышек. Рассмотрим их в следующей последовательности:

а) переработка при низкой температуре (криогенная),

б) переработка при нормальной и повышенной температуре 

в) переработка при высокой температуре.

Такое разделение технологий, конечно, весьма условно, поскольку любая переработка автопокрышек состоит из нескольких операций, выполняемых при разных значениях температуры. И все же разделение по температуре переработки автопокрышек и, прежде всего, по температуре переработки на этапе тонкого измельчения резины имеет определенные преимущества и вполне оправдано.

В самом общем случае криогенная технология переработки резинотехнических отходов в резиновые крошки или порошки включает в себя следующий набор взаимосвязанных операций:  первичное   измельчение,  охлаждение  до заданных температур  и  последующую  криогенную  переработку,  магнитное  и  аэровоздушное сепарирование,  разделение  по  фракциям,  накопление  и  расфасовку. 

Переработки автопокрышек при нормальной и повышенной температуре  обычно состоят из:

А) грубого дробления (разрезания) шин на фрагменты (иногда этому предшествует вырезание бортовых колец, в других случаях шину разрезают вместе с кольцами);

Б) отслоения корда от резины и его сепарации и

В) тонкого измельчения резины.

Для этого на первом этапе используют шредеры, ножевые или фрезерные дробилки; на втором (для отслоения корда) - молотковые или валковые дробилки, а также сепараторы, и на третьем этапе - мельницы тонкого помола. На втором этапе используются роторы, имеющие интересную конструкцию, используемые для отслоения корда и подвергающиеся в процессе переработки шиной резины наиболее сильному абразивному износу. Во время работы преимущественно стачиваются расположенные на поверхности ротора выступы. Каждый такой выступ выполнен в форме сменной накладки, что существенно облегчает ремонт роторов.

Дальнейшая переработка происходит в мельницах режущего и роторного типа, где получают гранулят размером от 3 мм до 0,8 мм. При этом обеспечивается содержание в резине текстильного корда менее одного процента и достигается практически полное отсутствие металлического корда.

Технологии переработки покрышек при высоких температурах

Под высокими температурами мы понимаем в данном случае те специфические для каждого типа резины температуры, при которых в резинах начинается термоактивированный распад полисульфидных или других межмолекулярных связей. Например, для изопреновых резин высокими температурами следует считать температуры выше 140оС, для резин на основе этиленпропилендиенового каучука - температуры выше 200оС и т.д. Интерес к столь высоким температурам определяется, прежде всего, тем, что термоактивированный распад межмолекулярных связей облегчает механическое разрушение резины и, тем самым, приводит к снижению удельных энергозатрат на измельчение. Однако, большинство существующих методов измельчения не удается применять при столь высоких температурах из-за постепенного налипания перерабатываемой резины на режущие лезвия, на применяемые для ударного разрушения молотки и на стенки камеры измельчения. Пожалуй, единственным исключением является метод сдвигового измельчения, который в случае изопреновой резины применяют даже при 180-190оС, а в случае этиленпропилендиеновой резины при 240-250оС.

         Направления по использованию получаемых резиновых крошки или порошков:

-  в строительной и ряде других отраслей в виде плит, листов и резинобитумных мастик, а также в виде различного рода антикорозионных, звуко-, гидро- и теплоизолирующих материалов;

-  в химической промышленности в качестве исходного сырья и добавок для производства, ремонта и восстановления широкого спектра резиновых, резинотехнических и пластмассовых изделий;

-  в машиностроении, в сельском хозяйстве и в легкой промышленности в виде самых различных деталей и комплектующих;

- при строительстве и ремонте автомобильных и железных дорог в качестве легких химически инертных добавок в асфальтовые и асфальтобетонные покрытия, а также в виде подкладок под рельсы и в виде плит, используемых при строительстве переездов;

•-                                в нефте-, газо- и горнодобывающей промышленности, а также в целом ряде других отраслей в виде различного рода поликомпонентных наполнителей, смесей, сорбентов, резинопластов и так далее.

В качестве конкретных примеров высокоэффективного использования резиновых крошки и порошков, получаемых при измельчении и последующей переработке резинотехнических отходов, следует отметить изготовление черепицы, тротуарной плитки, стояночных бамперов, заборов, ёмкостей и так далее. Тонкодисперсные порошки с добавкой каучуков или полимерных связующих нашли широкое применение при изготовлении циновок, фартуков, прокладок, рулонных материалов и ряда других изделий.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>