廢輪胎利用：突破五項關鍵技術

　　“大量堆積的廢輪胎不僅不易腐化，而且容易引發火災，滋生蚊蟲，成為世界各國普遍面臨的難題。同時，廢輪胎作為放錯位置的資源，越來越引起世界各國的重視。”國家“十一五”科技支撐計劃課題廢舊輪胎超細粉碎和再生利用技術開發項目負責人、南開大學劉雙喜教授表示，廢輪胎渾身是寶：含有58%～60%的橡膠混合物可生產膠粉和再生膠，22%～24%的尼龍等合成纖維可加工成塑料制品，16%～24%的鋼絲為優質彈簧的原料。

　　怎樣才能變廢為寶，化腐朽為神奇？南開大學聯合4家行業龍頭企業，重點突破了五項關鍵技術，并建成4個萬噸級廢輪胎綜合利用示范基地，給出了有力的答案。

　　膠粉與瀝青混合料改性

　　廢輪胎膠粉改性瀝青的應用在國外已有30多年的歷史，而我國則剛剛起步。劉雙喜介紹，采用膠粉改性瀝青鋪路，能夠提高瀝青的高溫穩定性、低溫抗裂性、抗老化和耐久性，并且能夠有效降低路面噪音，減少路面反光，提高路面防滑效果。同時，采用廢橡塑材料對道路用瀝青進行改性，能夠替代目前被廣泛使用且價格昂貴的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）和丁苯橡膠等聚合物改性劑，能有效降低道路建設成本，節約石油資源。

　　項目組開發了廢輪胎膠粉的活化和濕法改性瀝青生產技術，并建成年產10萬噸膠粉改性瀝青的生產示范基地。通過對膠粉的活化改性，低目數膠粉在瀝青中的摻入量可達到20%以上，工藝過程和生產時間大幅縮短，初步估算可節能60%以上。2007～2010年，項目組使用膠粉改性瀝青鋪路455.3千米，其研究成果被應用到上海世博會、中新生態城、濱海新區、空客A320總裝運輸道路等標志性工程及全國多條高速公路的建設中。

　　精細分級和纖維分離

　　據劉雙喜介紹，80～200目的精細膠粉相對于低目數膠粉（80目以下）具有更高的產品附加值，可應用于涂料、防水卷材、橡塑復合材料等眾多領域。然而，采用傳統過篩的技術不能實現精細膠粉的分離。因此，如何實現精細膠粉的分級和纖維與膠粉的分離是關鍵。

　　項目組通過廢輪胎常溫粉碎精細分級和纖維分離技術的研發，采用變速變量變角度的空氣旋粉分離技術，成功解決了80～200目精細膠粉的分離。80目以上膠粉分級通過率達94%以上，200目超精細膠粉所占的比例達50%，膠粉中纖維分離率超過99%，金屬含量≤0.002%，遠遠超過國家標準（0.02%）和美國標準（0.01%）。建成的年處理廢輪胎1.6萬噸的精細膠粉生產示范基地，實現了整條生產線計算機集中自動控制，是我國目前自動化程度最高的廢輪胎生產精細膠粉生產線之一。示范企業生產的廢輪胎膠粉曾作為膠粉改性瀝青原料應用到北京2008“綠色奧運”工程，包括三環路、三元橋、四元橋、看丹橋改造，水上運動中心道路等的建設改造。

　　熱裂解制燃油和活性炭黑

　　目前，熱裂解產品附加值較低是限制廢輪胎熱裂解技術推廣的主要因素。項目組在開發廢輪胎熱裂解整套工藝的基礎上，著重開展了廢輪胎熱解油和熱解炭黑的高值化研究，成功開發出廢輪胎無剝離微負壓連續熱裂解整套工藝，并建成年處理廢輪胎1萬噸的廢輪胎熱裂解生產示范基地，將廢輪胎裂解成40%～45%的燃料油、35%的炭黑、10%的鋼絲和10%的可燃氣，無廢水、廢渣排放，氣體排放達到國家二級標準。

　　熱解炭黑經過處理，可作為輪胎半補強炭黑使用，目前已供中策輪胎、上輪集團等輪胎生產企業使用。將熱解炭黑進一步活化處理，可將其制成活性炭，比表面積能夠達到1000平方米/克以上。另外，該廢輪胎活性炭可作為治理染料廢水和室內空氣污染的吸附劑；可用作超級電容器電極材料；還可以作為催化劑載體應用于新能源催化和環境催化，大幅提高了廢輪胎熱解炭黑的附加值。

　　粉碎物料高溫動態脫硫

　　當前，我國大多數再生膠產品為低品質再生膠，不僅使再生橡膠的使用領域受限，也造成橡膠資源的浪費。項目組通過粉碎物料高溫動態脫硫工藝技術的研發，開發出拉伸強度高、扯斷伸長率大的高品質再生膠新產品，并建成年產1萬噸高品質再生膠的生產示范基地。經權威檢測部門檢測，產品拉伸強度達到19.5兆帕，扯斷伸長率達到550%，門尼黏度為48。

　　建立技術規范與產品標準

　　近年來，標準化體系建設滯后于產業發展，成為限制我國再生資源產業健康發展的重要因素。因此，在廢輪胎綜合利用產品標準的研究和制訂方面，項目組參與制訂了1項國家標準和1項行業技術指南，組織制訂3項行業標準和1項地方標準。

　　此外，劉雙喜透露，項目組還開展膠粉改性瀝青、膠粉和再生橡膠等重點行業的碳排放效益分析，對廢輪胎綜合利用行業的二氧化碳減排效益進行了核算。通過對廢輪胎熱裂解、膠粉、膠粉改性瀝青和再生膠相關企業的清潔生產審核，以清潔生產八個方面為出發點，綜合考慮生產過程經濟、技術和環境指標，形成了膠粉生產、再生膠生產和熱裂解生產的清潔生產技術規范和清潔生產標準。

（來源：中國化工報）