2.3铝合金液化分离装置
铝合金材料含量很高的汽车会大量使用铝板类材料,主要是为了减轻重量而使用铝合金车身,铝制车身表面会有大量的油漆、涂料和粘结剂。当报废车被拆解之后,车身被粉碎以分离铝和其他材料,当废旧油漆车身被重熔时,车身上的油漆和粘结剂经高温热解可保证彻底分开,对去除油漆和涂料的废车身及铝制零件再分成不同种类的铝合金,有利于提高废旧铝料的回收价值。废旧铝料经机械切割、磁选再经液化分离装置,分离掉涂料和粘结剂中的大部分成分和大部分涂料及残渣,这时的废旧铝料用激光光学探测谱进行分类。
液化分离装置具有很高的热分解效率,高温去除附着在铝制车身上的有机涂料,温度必须在450℃以上,这种情况下得到的产品是气体、焦油类和炭类成分。气体蒸发后剩下的焦碳和焦油层通过分离器内部的氧化装置去除。
液化装置有一个可允许气体微粒通过的过滤装置,使用时,在液化层的铝沉积到底部,而其中的有机成分分解。选择合适的温度可保证有机材料的彻底分解而不溶化任何气体成分。传输过来的热量用于废旧铝料的分解之后,通过燃烧有机材料而散发出去,达到平衡。这种装置比现有的对流式热传输装置效率高5~10倍。
在液化分离装置中,废料通过旋转鼓搅拌,液化仓中残渣停留时间为2~15min,在液化仓内部,废料与仓中的溶解液混合,沙石等杂质被分离到砂石分离区,被废料带出的溶解液通过溶解液回收螺旋桨送回液化仓。氧化区与排气导管相连接,氧化那些游离的炭氧化物并防止液化仓底部物质损失。使用该装置对涂料板材样品进行试验,试验条件温度为550℃,时间10min,试验结果令人满意,净金属回收率达到98%以上。
3废汽车轮胎的综合利用
废旧轮胎被称为“黑色污染”,其回收和处理技术一直是世界性难题,也是环境保护的难题。据统计,目前全世界每年有15亿条轮胎报废,其中北美占大约4亿条,西欧占近2亿条,日本l亿条。在上世纪90年代,世界各国最普遍的做法是把废旧轮胎掩埋或堆放。以美国为例,1992年废旧轮胎掩埋/堆放率达63%。但随着地价上涨,征用土地作轮胎的掩埋/堆放场地越来越困难。另一方面,废旧轮胎大量堆积,极易引起火灾,造成第二次公害。
随着中国汽车工业的高速发展,废旧轮胎带来的环保压力也越来越大。中国现有再生胶企业500多家,年产再生胶近40万t;利用废旧轮胎生产胶粉的企业近60家,年产胶粉不足5万t。这两项合计可利用废旧轮胎约2600~3000万条,但仍有2000多万条废旧轮胎无人问津[6]。如何利用废旧橡胶制品和废旧轮胎,是搞好资源综合利用的重要课题,也是合理利用资源、保护环境、促进国民经济增长方式转变和可持续发展的重要措施。
3.1废旧轮胎翻新
处理和利用废旧轮胎,主要有两大途径:一是旧轮胎翻新;二是废轮胎的综合利用,包括生产胶粉、再生胶等。翻新是利用废旧轮胎的主要和最佳方式,就是将己经磨损的、废旧轮胎的外层削去,粘贴上胶料,再进行硫化,重新使用。
目前翻新是发达国家处理废旧轮胎的主要方式,目前世界翻新轮胎(翻胎)年产量约8000多万条,为新胎产量的7%。美国年产轮胎2.8亿条,居世界之冠,年翻修轮胎约3000万条,是新胎产量的10%左右,其中,翻新轿车轮胎200万条、轻型卡车轮胎680万条、载重车轮胎2000万条,飞机、工程车等其他翻新轮胎约70万条。美国现拥有轮胎翻修企业1100多家,90%属中小企业,设备先进,全部生产过程实行计算机联网、自动化操作,年产值400亿美元。翻新轮胎业在美国的发展得益于政府的鼓励与提倡。为了鼓励企业利用废旧轮胎资源,美国规定:回收商收购一条轿车废旧轮胎补助1.9美元,收购一条载重车废旧轮胎补助2.3美元。欧共体规定2000年产生的废旧轮胎中必须有25%得到翻新。
世界汽车专家认为,翻新胎可以按照新胎同样的合法速度行驶,在安全、性能和舒适程度上不亚于新胎。因此,在美国等许多国家,政府和军事用车包括邮政服务用车都使用翻新轮胎。学校大巴和公交用车使用翻新轮胎,出租车、赛车和工厂用车也可使用翻新轮胎;几乎百分之百的工程车、载重车使用翻新轮胎,就连警车、消防车和其它急救车辆、运输机和高性能的战机都使用翻新轮胎。尤其是轿车胎的翻新,欧盟在轿车胎维修场销售中翻新胎销售量18.8%,而中国翻新轿车胎数量几乎为零。传统的轮胎翻新方式是将混合胶粘在经磨锉的轮胎胎体上,然后放入固定尺寸的钢质模型内,经过温度高达150℃以上硫化的加工方法,俗称“热翻新”,或热硫化法。该法目前仍是中国翻胎业的主导工艺,但在美国、法国、日本等发达国家己逐渐被淘汰。随着高科技工艺的发展以及新一代轮胎的面世,人们对翻新轮胎的要求提高,一种新型的、被称为“预硫化翻新”,俗称“冷翻新”的轮胎翻新技术己经在发达国家成功应用,且被带入中国。它由意大利马朗贡尼(Marangonp)集团研发并于1973年投放市场。“预硫化翻新”技术则是将预先经过高温硫化而成的花纹胎面胶粘在经过磨锉的轮胎胎体上,然后安装在充气轮辆;套上具有伸缩性的耐热胶套,置入温度在l00℃以上的硫化室内进一步硫化翻新,这项技术可确保轮胎更耐用,提高每条轮胎的翻新次数,使轮胎的行驶里程更长,平衡性更好,使用也更加安全。与马朗贡尼齐名的还有美国奔达可(Bandag)公司,该公司自上世纪80年代投身轮胎翻新业以来,每年营业额均达30亿美元以上。近年来崛起的后起之秀是米其林轮胎翻新技术公司(MRT),它是排在世界轮胎业前三名的法国米其林集团设在北美地区的子公司。MRT拥有两项专利技术:预硫化翻新Recamic技术和热硫化翻新Remix技术。通过自办轮胎翻新厂和向其它轮胎翻新厂出让技术,MRT工业己建立起庞大的轮胎翻新网络。