Переработка отходов на основе резины

Возможные направления использования резиновой крошки

· порошковая резина с размерами частиц от 0,2 до 0,45 мм используется в качестве добавки (5…20%) в резиновые смеси для изготовления новых автомобильных покрышек, массивных шин и других резинотехнических изделий. Применение резинового порошка с высокоразвитой удельной поверхностью частиц (2500-3500 см. кв/г), получаемой при его механическом измельчении, повышает стойкость шин к изгибающим воздействиям и удару, увеличивая срок их эксплуатации;

· порошковая резина с размерами частиц до 0,6 мм используется в качестве добавки (до 50…70%) при изготовлении резиновой обуви и других резинотехнических изделий. При этом свойства таких резин (прочность, деформируемость) практически не отличаются от свойств обычной резины, изготовленной из сырых каучуков;

· порошковую резину с размерами частиц до 1,0 мм можно применять для изготовления композиционных кровельных материалов (рулонной кровли и резинового шифера), подкладок под рельсы, резинобитумных мастик, вулканизованных и не вулканизованных рулонных гидроизоляционных материалов;

· порошковая резина с размерами частиц от 0,5 до 1,0 мм применяется в качестве добавки для модификации нефтяного битума в асфальтобетонных смесях.

Следует привести некоторые результаты исследования ее влияния на эксплуатационные свойства асфальтобетона. При исследовании изучалось влияние количество вводимой в асфальтобетонную смесь резиновой крошки по количеству и размерам частиц на трещиностойкость асфальтобетона и коэффициент сцепления колеса автомобиля с поверхностью проезжей части дороги.

1. Установлено, что применение резиновой крошки в асфальтобетоне в два раза повышает коэффициент сцепления на мокром покрытии. На сухом покрытии существенных изменений нет.

2. При использовании резиновой крошки от 0 до 1.0 мм трещиностойкость возрастает на 30 процентов. С уменьшением размера частиц трещиностойкость увеличивается. Особенно эффективно применение частиц крошки от 0.14 мм и меньше. Частицы меньше 0.08 за время перемешивания распадаются, составляющие модифицируют битум, улучшая его свойства.

3. При небольших размерах частиц крошка распределяется по массе асфальтобетонной смеси более равномерно повышая упругую деформацию при отрицательных температурах.

4. Объем дробленой резины в составе таких усовершенствованных покрытий yдолжен составлять около 2% от массы минерального материала, т.е. 60…70 тонн на 1 км дорожного полотна. При этом срок эксплуатации дорожного полотна увеличивается в 1,5 - 2 раза.

Такие порошки (размерами частиц от 0,5 до 1,0 мм) используются также в качестве сорбента для сбора сырой нефти и жидких нефтепродуктов с поверхности воды и почвы, для тампонирования нефтяных скважин, гидроизоляции зеле ных пластов и т.д.; резиновая крошка с размерами частиц от 2 до 10 мм используется при изготовлении массивных резиновых плит для комплектования трамвайных и железнодорожных переездов, отличающихся длительностью эксплуатации, хорошей атмосферостойкостью, пониженным уровнем шума и современным дизайном; спортивных площадок с удобным и безопасным покрытием; животноводческих помещений и т.д.

Описание технологической схемы установки.

Фирма “Турботехмаш» и "КОНСИТ-А" предлагают экологически чистую технологическую линию по переработке изношенных шин с применением низкотемпературного охлаждения.

Утилизация непрерывно накапливаемых автомобильных, сельскохозяйственных и других видов шин – острая экологическая проблема в большинстве стран. Эти изделия не подвергаются естественному разложению, при сжигании они выделяют ядовитые сернистые соединения, складирование их создает дополнительные трудности:

· большие территории используются под свалки;

· на свалках возникают гнездовые места для грызунов и вредных насекомых – возбудителей и переносчиков опасных заболеваний;

· свалки старых шин являются пожароопасными областями;

· невозможность использования ценного материала, содержащегося в изношенных шинах, для производства новых товаров;

Переработка покрышек использует самые различные технологические процессы – сжигание, термический и каталитический крекинг и пиролиз, регенерацию и разложение резины под воздействием кислорода, водорода и других химических реагентов, деполяризацию, измельчение и другие.

Отличительной особенностью этих технологических процессов переработки является то, что они происходят при высокой температуре, требуют значительных энергозатрат, что приводит к существенному удорожанию получаемых продуктов и создает неблагоприятный экологический фон.

Криогенная технология измельчения покрышек основывается на одновременном использовании физических явлений, способствующих более эффективному протеканию процесса – ослабление связей между металлическим кордом и резиной за счет различия их коэффициентов термического расширения, что приводит к растрескиванию и частичному отделению резины от металла.

К достоинствам криогенной технологии переработки отходов относятся:

1. высокая степень разделения отходов на компоненты;

2. снижение энергозатрат на дробление;

3. возможность получения высококачественных материалов;

4. улучшение условий пожаробезопасности;

5. улучшение условий труда и др.

В настоящее время для получения отрицательных температур в диапазоне от минус 60 до минус 110 ºС используется жидкий азот. Специфика применения жидкого азота заключается в том, что он имеет температуру минус 196 ºС, что приводит к значительным энергетическим затратам при его производстве и, соответственно, повышает стоимость переработки шин. Кроме того, применение жидкого азота требует организации надежного снабжения или наличия установки по его производству.

Указанные недостатки ограничили широкое применение криогенной технологии переработки, несмотря на высокую технологическую эффективность.

Фирма «Турботехмаш» имеет опыт создания установок по переработке изношенных шин с воздушными турбохолодильными машинами российского производства. Они являются самыми эффективными в диапазоне температур от минус 60ºС до минус 110ºС и позволяют снизить себестоимость получения холода в 3-4 раза, а удельные энергозатраты – в 2-3 раза по сравнению с применением жидкого азота.

Для проведения процесса низкотемпературного дробления требуется перевести продукт в хрупкое состояние, которое наступает в зависимости от сорта резины при разных значениях в указанном диапазоне температур.

Экологически чистая технологическая линия переработки изношенных шин с применением низкотемпературного охлаждения обеспечивает получение высококачественной резиновой крошки. Результаты испытаний показали, что дробление при низких температурах значительно уменьшает энергозатраты на дробление, улучшает отделение металла и текстиля от резины, повышает выход резиновой крошки.