Как очистить корд от резины

Опубликовано: 06.05.2024

Нет такого устройства, которое бы идеально чистило весь разнофракционный объем резиновой крошки за одну стадию. Исходя из этого, сеппарацию разбивают на несколько стадий.

Нет такого устройства, которое бы идеально чистило весь разнофракционный объем резиновой крошки за одну стадию. Исходя из этого, сепарацию разбивают на несколько стадий.

В идеале, если каждая фракция крошки (смеси резины дробленой) проходит через свою отдельную линию очистки.

Система грубой очистки крошки от текстиля типа «бочка». Отделяет текстиль из крошки 3-20 мм. Используется технология комкования текстиля. Смесь, попадая в данное устройство, разбивается на фракции резины и текстиля из-за разности масс и объемов при прохождении через вращающийся цилиндр с ячеей разного размера. Ячейка на протяжении пути барабана-просеивателя увеличивается. Через ячею просыпается крошка, а текстиль скатываясь по спирали, комкуется и выходит в бункер-накопитель для текстиля. Гранулят резины, прошедший грубую очистку, подается на следующие стадии переработки. При этом может отделяться до 70% включений текстиля. Устройство характеризуется низкой потерей крошки, которая может в небольших количествах запутаться в распушенном текстиле. На этот этап может подаваться только резиновая шинная смесь с распушенной ниткой, уже после прохождения первичной очистки от металла. Допускается невысокое содержание короткой проволоки до 2-5% от массы крошки. Часто данный участок применяется после измельчения резиновых фрагментов на ножевых дробилках или грануляторах.
Прямоугольный вибростол. Очень заурядный и простой способ грубого отсечения текстильного волокна от крошки. Некоторые предприятия крошку доводят до товарного состояния, используя 2-6 таких очистителей резиновых гранул от тканевого корда.
Гранулят резины необходимого размера проходят через ячейку сита, а текстильная составляющая смеси скатывается вниз, благодаря наклону вибростола и поступательно-возвратным движениям вибрационного возбудителя. Тканевый корд ссыпается в бункер-накопитель или коробку, или отсасывается пневматическим заборником. Минусами данной технологии являются высокие потери резиновой крошки, которая уходит с текстилем, а также неважное качество крошки на выходе. На подобных линиях из всего поступающего на входе шинного сырья получается до 50% резиновой крошки и менее. Такие столы могут использоваться эффективно только при грубом отделении тканевого корда на вальцах и шнековых грануляторах. Существует ряд конструктивных особенностей для повышения эффективности такого рода оборудования. Так как в КНР опыта переработки тканекордных шин с высоким содержанием текстиля почти нет, наша компания длительное время вела собственные разработки таких вибростолов. Например, нами разработана конструкция вибростола каскадного типа и доведена до идеала.
Очистка крошки от текстиля пневматическим отводом или циклоном. Такие пневматические системы очистки крошки применяются в основном на круглых виброситах и вибростолах. Эффективность в отборе тканекорда невысокая. В основном, на таких устройствах отбирается легкий распушенный текстиль, высвобожденный от резины и металла, и пыль текстиля, резины.
Сепарация тканекорда на круглом вибросите. Менее эффективный способ очистки по сравнению с прямоугольным вибростолом. Ячейки сетки часто забиваются. Круглое вибросито имеет другой тип вибровозбудителя, нежели вибростол, что позволяет добиться оптимальных настроек для разделения резиновой крошки на фракции.
Очистка крошки в устройстве - зигзагообразном коробе. Крошка с текстилем подается сверху, падает в низ, причем распушенный тканекорд частично отделяется от резиновой крошки и засасывается пневматической вытяжкой. Это малораспространенный и не очень эффективный способ. Применим для отделения текстильных включений от резиновой крошки до 5 мм.
Очистка шинной гранулы на воздушных сепараторах типа ВЦК. Самый эффективный способ очистки смеси из резиновой крошки и распушенного текстиля в виде ваты. Шинная дробленая смесь подается транспортером подачи в загрузочную воронку и разделяется воздушными потоками. Качественное отделения капроновой нити достигается благодаря разности объема и масс. Сепаратор текстиля типа ВЦК более эффективно работает при подаче однородных фракций гранулята. Данная технология гарантирует высокую степень отчистки крошки от текстиля.

Очистка металлической составляющей от шиннорезиновой смеси и теканекорда является более простой задачей, чем отделение текстильного корда, однако и здесь есть ряд моментов, требующих внимания:

Наиболее эффективными для очистки дробленого «шинного коктейля» являются вибрационные магнитные сепараторы. Ввиду возможности рассеивания и разбивания смеси тканекорда, резины и металла, при заборе металла происходит минимальная потеря гранулята и текстиля из общей смеси.
Стандартные барабанные магнитные отборщики имеют более широкое применение из-за своей простоты и дешевизны. Однако их эффективность ниже, чем у сепаратора вибрационного типа.
Магнитные сепараторы бывают электромагнитные и на постоянных магнитах. Отборщики металла на постоянных магнитах регулируются за счет высоты магнита.
Магнитный отборщик должен иметь хорошие показатели по самоочищению магнита, иначе металл будет налипать. Комки отделенной проволоки, которые у переработчиков шин называются «бородой», время от времени будут отрываться от магнита и попадать в чистую крошку. Из-за этого возможен выход из строя измельчительных и других агрегатов, которые идут далее по технологической цепочке.

В последнее время, появились новые технологии, позволяющие производить чистую крошку при дроблении покрышки и не заниматься сепарацией текстиля и металла. Смысл технологии заключается в том, что в чистую крошку перерабатывается наружная часть покрышки, те ее места, где не проходит армирующий каркас- корд. Это: наружная сторона боковин, углы шины и наружная часть беговой дорожки. Такая технология измельчения чистой резины позволяет снять с покрышки до 50% от веса в виде резиновых гранул.

Не переработанную кордную часть покрышки, целесообразно порубить на чипсы гидравлическими ножницами. Полученные чипсы или кордовые пластинки применяются как недорогой наполнитель при производстве резиновой плитки.

Верхний слой резиновой плитки состоит из крошки, а более толстый нижний слой состоит из армированных кордом пластинок.

Данная технология менее затратная, чем технология поэтапного дробления шины и отделения кордовых включений, благодаря этому, себестоимость продукции на выходе значительно ниже.

Способ предназначен для снятия массива полимерного материала с металлоарматуры в процессе утилизации изношенных покрышек, резинотехнических изделий, продукции кабельной промышленности, полимерной облицовки тары и других армированных изделий. В способе очистки металлического корда и арматуры от полимерных материалов путем их сжигания сжигание проводят в расплаве NaOH-KOH с добавками оксидов металлов переменной валентности в качестве катализатора, через который барботируют воздух. Способ осуществляется в один этап и при сжигании не образуется коксового остатка. Низкая температура процесса исключает возможность образования оксидов азота. Каталитическое окисление полимерного материала не сопровождается выделением газообразных органических веществ, сажи, что снижает вредное воздействие на окружающую среду. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения

1. Способ очистки металлического корда и арматуры от полимерных материалов путем их сжигания, отличающийся тем, что сжигание проводят в расплаве NaOH - КОН с добавками оксидов металлов переменной валентности в качестве катализатора, через который барботируют воздух.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавки оксидов металлов переменной валентности составляют 5 - 10 мас.%.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сжигание полимерных материалов проводят при 350 - 600 o C.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов при снятии массивов их с металлоарматуры в процессе утилизации изношенных покрышек, резинотехнических изделий, продукции кабельной промышленности, полимерной облицовки, тары и других армированных изделий.

С целью извлечения металлического корда из изношенных покрышек и металлической арматуры из полимерных материалов применяют механические способы.

Известен способ, согласно которому в процессе переработки отработанные автомобильные шины подвергают прессованию при нагревании (RU 2042511, кл. B 29 B 17/00, 1995 - (1)). После продавливания резины через фильеры остается металлический корд (обломки проволоки), содержащий 5 - 15 мас.% резины. Использовать подобный корд путем переплавки нельзя ввиду высокого содержания серы в резине (5 - 10% от массы резины).

Известен способ отделения резины от металла в процессе переработки изношенных металлокордных покрышек путем воздействия высоконапорными струями жидкости (RU 2024400, кл. B 29 B 17/00, 1994). К недостаткам данного способа относится необходимость создания высокого давления жидкости, а также формирования и определенного расположения струй жидкости по периметру покрышки, что сопровождается большим расходом жидкости.

По другим способам металлическая арматура и корд извлекаются из массива полимера механическим путем, причем с целью снижения механических усилий при выравнивании металлического корда последний нагревают перегретым паром (SU 1813044, кл. B 29 B 17/02, 1993) или в результате обработки высокочастотным излучением (SU 1581583, кл. B 29 B 17/00, 1990; SU 1497021, кл. B 29 B 17/02, 1989; SU 1770137, кл. B 29 B 17/00, 1992) до оплавления близлежащих слоев полимера. Кроме высоких энергических затрат, к недостаткам таких способов следует отнести необходимость дополнительной очистки корда и арматуры, а интенсивное газовыделение в результате пиролиза полимерных материалов требует создания установок для обезвреживания или утилизации образующихся газов. Этими способами нельзя очищать металлическую арматуру, содержащуюся в армированных шлангах, в которых металлическая проволока сплетена в ажурную систему.

С целью снижения вероятности пироллиза полимерного материала применяют способ, по которому изделия помещают в диэлектрическую жидкость (керосин) и подвергают нагреванию до оплавления близлежащих слоев полимера, после чего от него отделяют металлическую арматуру (SU 1787113, кл. B 29 B 17/02, 1993).

Недостатком данного способа является длительность времени нагрева, использование горючих жидкостей и необходимость их регенерации.

Известны также способы, где растворяют полимеры (например, полиуретаны) в растворителях, после чего корд и раствор разделяют (DE 4202586, кл. B 29 B 17/02, DE 4204176, кл. B 29 B 17/02, опубл. ИСМ N 1, 1995). Данные способы требуют больших затрат растворителей, регенерация которых в больших объемах представляет сложную в экономическом и экологическом плане задачу. Кроме того, способы не универсальны: для каждого вида полимера требуются разные растворители, а в случае сложных по составу композиционных материалов необходимо использовать смесь растворителей или ступенчатое растворение в разных растворителях. Процесс растворения полимеров, как правило, протекает при нагревании в течение длительного времени.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ, по которому металлокорд с остатками резины, образующийся при переработке изношенных шин (например, методом прессования (I)), подвергают окислению при 500 - 700 o C в атмосфере воздуха, а затем при достижении остаточного содержания резины 10 - 20% нагревают без подачи воздуха (SU 1685721, кл. B 29 B 17/00, 1991). Процесс протекает медленно, часть резины пиролизуется до газообразных и жидких углеводородов, а основания представляет собой коксовый остаток, который измельчают путем пропускания металлокорда через вальцы.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести многостадийность, необходимость улавливания продукт окисления и пиролиза полимеров, а также измельчения образующегося на металлокорде или арматуре кокса.

Задача изобретения - снижение негативного воздействия на окружающую среду сжигание полимерных материалов без образования коксовых остатков, снижение температуры сжигания, ускорение процесса обработки.

Для решения поставленной задачи металлический корд и арматуру очищают от полимерных материалов путем сжигания их в расплавленном катализаторе, через который барботируют воздух. В качестве катализатора используют расплав NaOH-KOH с добавками 5 - 10 мас.% оксидов металлов переменной валентности. Сжигание полимерных материалов проводят при температуре 350 - 600 o C.

Образующийся при окислении полимеров диоксид углерода частично поглощается расплавом, так же как и диоксид и триоксид серы, выделяемые при окислении резины. При этом образуется смесь солей. При температуре процесса в присутствии кислорода воздуха и паров воды карбонаты щелочных металлов частично разлагаются с выделением диоксида углерода, поэтому отработанный катализатор представляет собой смесь карбонатов, сульфитов и сульфатов, а также солей металлов переменной валентности, в результате чего температура плавления давления данной смеси повышается.

Оксиды металлов переменной валентности, содержащиеся в расплаве, являются катализатора окисления органических веществ и способствуют дожиганию кокса в расплаве, а кроме того катализируют окисление серы в SO 2 и SO 3 и разложение карбонатов. Оксиды и соли металлов переменной валентности повышают растворимость в расплаве кислорода (Кинетика и катализм. Москва, 1985, N 2, с. 356 - 362), что интенсифицирует процесс каталитического окисления полимеров и предохраняет расплава от восстановления в случае передозировки корда с остатками полимерных материалов.

При концентрации оксидов металла переменной валентности ниже 5 мас.% их влияние на каталитическое окисление полимеров мало заметно (см. табл. 1). Повышение концентрации оксидов металлов переменной валентности выше 10 мас.% нецелесообразно вследствие их высокой стоимости, а также потому, что при этом повышается температура плавления катализатора и вязкость расплава, что снижает вероятность поглощения катализатором кислорода и оксидов серы.

Гидроксиды натрия и калия имеют низкие температуры плавления, поэтому процесс проводят при 350 - 600 o C. По мере перехода гидроксидов в карбонаты щелочных металлов температура плавления расплава повышается.

Проведение процесса в указанном интервале температур предотвращает образование оксидов азота, а сера не переходит в состав сплава, из которого выполнен металлический корд.

Глубокое окисление органических веществ в расплаве солей, через который барбортируют воздух, известно (SU 911091, кл. F 23 G 7/00, 1982; журнал Российского химического общества им. Д.И.Менделеева, т. 37, N 3, с. 22 - 25).

При этом расплав выполняет роль среды для проведения процесса, а также вследствие высокой тепло- и температуропроводности используется как теплоноситель с целью отвода тепла из реактора. Расплав одновременно может выполнять роль катализатора реакций окисления органических веществ. Однако при высоких концентрациях V 2 O 5 (до 83 мас.%) температура плавления расплава повышается (процесс проводят при 400 - 900 o C, а вследствие невысокого содержания K 2 O расплав не может эффективно поглощать S 2 O и SO 3 .

Использование смеси NaOH-KOH, которая плавится при 250 o C, позволяет проводить процесс сжигания полимеров, содержащихся на корде, с достаточной скоростью при температуре 350 o C. В литературе не описано применение расплава NaOH-KOH, в том числе и с добавками оксидов металлов переменной валентности, для каталитического окисления органических веществ.

Для практического осуществления предлагаемого способа в качестве объектов исследования использовали образцы армированных шлангов, в состав полимера которых входят смесь каучуков, полиэтилен высокого давления, пластификаторы (дибутилфталат, парафин, канифоль и т.д.), а также обрывки корда, извлеченного из отработанных автомобильных шин методом прессования (1), на котором содержалось различное количество резину.

Каталитическое окисление полимера на образцах армированных шлангов происходило медленнее, чем окисление резины на металлическом корде, извлеченном из автомобильных покрышек. Это объясняется более сложным составом полимера на шланге и способом плетения металлической проволоки на нем, что затрудняет контакт полимера с катализатором.

В реактор, выполненный из стали Х18Н10Т, внутренний диаметр которого составляет 48,7 мм, загружали 290 г гидроксида калия и 290 г гидроксида натрия. Реактор помещали в электропечь, температуру которой поддерживали высокоточным регулятором температуры. После расплавления катализатора через расплав барботировали воздух (1 л/ч) в течение двух часов при температуре 400 o C. Высота барботажного слоя катализатора составляла 155 мм. Температуру в реакторе снижали до 370 o C и помещали в расплавленный катализатор образец, представляющий собой отрезок армированного стальной проволокой шланга. Через определенные промежутки времени вынимали образец из реактора и отмечали полноту сгорания полимера. Через 15 минут после нахождения образца в реакторе на внутренней стороне его полимер еще не сгорел.

Результаты опытов, проведенных аналогично примеру 1, но при различных температурах, представлены в таблице.

Опыты проводили аналогично примеру 1, с тем отличием, что температуру поддерживали соответственно 450 и 510 o C а в качестве катализатора использовали смесь 250 г NaOH, 250 г KOH, в которую было добавлено 80 г V 2 O 5 , что составляет 16% от массы оксидов калия и натрия. Результаты представлены в таблице. Из них видно, что вследствие высокой вязкости расплавленного катализатора данного состава, процесс окисления полимеров протекает медленно.

Опыты проводили аналогично примеру 1, с тем отличием, что в расплав NaOH-KOH добавляли 10 мас.% V 2 O 5 , а температуру от опыта к опыту изменяли в интервале 400 - 630 o C. Результаты опытов, представленные в таблице, показывают, что при 400 o C достигается полное окисление полимера в течение 25 минут (опыт 9), а при 620 o C полимер на образце окисляется в течение 4 минут (опыт 17).

Опыты проводили аналогично примерам 8 - 17, с тем отличием, что в расплав добавляли 7 мас.% CuO. Как видно из результатов опытов (см. таблицу), добавка к расплаву NaOH-KOH, содержащему 10 мас.% V 2 O 3 , 7 мас.% CuO не изменяет активность катализатора.

Опыты проводили аналогично примерами 18 - 24, с тем отличием, что в качестве образца использовали корд с остатками резины, который был получен в результате прессования отработанных автомобильных покрышек по способу (1). Опыты проводили при 480, 343, 445 и 545 o C соответственно. Результаты опытов приведены в таблице, из которой видно, что каталитическое сгорание резины на корде протекает быстрее и при более низкой температуре, чем каталитическое окисление полимера на армированном шланге.

Опыты проводили аналогично примеру 1, с тем отличием, что в расплав NaOH-KOH добавляли 3 мас. % CuO, а в качестве образца использовали корд с остатками резины. Опыты проводили при температуре 350, 440 и 540 o C соответственно. Как видно из приведенных в таблице примеров, даже при 350 o C наблюдается полное каталитическое окисление резины в течение 20 минут, а при 445 o C резины сгорает в течение 5,5 минут.

Опыты проводили аналогично примерам 29 - 31, с тем отличием, что в расплав NaOH-KOH добавляли 5 мас.% CuO. Опыты проводили при 460, 355, 545 и 650 o C. Как видно из результатов опытов (см. таблицу 1), данный состав катализатора проявляет более высокую активность, чем катализатор содержащий 3 мас. % CuO. Например, при 355 o C резина на образе сгорает за 13 минут (опыт 33), а при 545 o C - за 3 минуты (опыт 34).

Опыты проводили аналогично примерами 32 - 35, с тем отличием, что в расплав добавляли 7 мас. % V 2 O 5 . Опыты проводили при 355, 445 и 550 o C соответственно. Результаты опытов приведены в таблице. Видно, что добавка 7 мас. % V 2 O 5 к расплаву NaOH-KOH, содержащему 5 мас.% CuO, не изменяет каталитическую активность расплава.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества.

1. Очистка металлического корда и арматуры от остатков полимерных материалов происходит в один этап.

2. Сжигание происходит без образования коксового остатка.

3. Сравнительно низкая температура процесса исключает возможность образования оксидов азота, а каталитическое окисление резцы не сопровождается выделением газообразных органических веществ, сажи, что снижает вредное воздействие на окружающую среду.

Я длительное время занимался торговлей. Захотелось попробовать себя в производстве. Мне была интересна тема переработки отходов, и возникло желание реализоваться в данной сфере. Изначально предполагалось, что бизнес будет полностью легален (соблюдаются все законы и нормы), а так же изначально безубыточен! Получить осязаемый результат не смог. Зато пообщался с представителями власти и проверяющих органов; предпринимателями, работающими в данной сфере. Одна из целей мемуаров - найти единомышленников и совместно решить проблему легализации данного направления предпринимательства. Так же поделиться своим изысканиями с начинающими предпринимателями, желающими заняться рециклингом отходов. Считаю нужным разуверить энтузиастов, которые предполагают, что переработка отходов бизнес относительно простой, понятный и нужный. А также тех, кто интуитивно рассчитывают на поддержку. Сначала попытался заняться переработкой шин. Шин было много, четыре года назад они валялись везде и накапливались в большом количестве на двух несанкционированных свалках. Иногда их вывозили. Очевидно, что с их переработкой серьезная проблема. Казалось, стоит только наклониться и поднять деньги! Так ли это, не придется ли при этом прогнуться под кого-либо, об этом сей труд. Принялся изучать доступный материал. Начал с интернета. Оказалось, существуют два основных направления переработки шин: механическая и термическая. В случаи механической переработки образуется резиновая крошка и металлический корд. Термическая переработка в свою очередь подразделяется на криогенную (при низких температурах) и пиролизную ( при высоких температурах). В первом случаи получаем крошку и корд. В результате пиролизного метода получаются: технический углерод, металлический корд, пиролизное масло и пиролизный газ. . Существуют фильмы, рассказывающие о данных методах. Всякие экзотичные методы отверг сразу, так как они явно не рассчитаны на небольшое предприятие. Встречал в интернете метод обработки озоном с последующим растворении в 76 бензине. Если целью является отделение корда от резины, то наверное все нормально, если же полное использование всего полученного, то возникают вопросы. Вообще, зачем это нужно, переводить бензин и получить непонятное нечто? Следующим этапом стало посещение выставки РТИ И КАУЧУКИ на Красной Пресне. Узнал о новом направлении – восстановлении шин. Речь идет о грузовых шинах, используется корпуса старых шин, на которые приклеивается новый протектор. При СССР восстанавливали и легковые шины, но китайские стоят достаточно дешево и сейчас не имеет смысла. Представители фирмы были заинтересованы в корпусах и готовы их покупать. Но они должны быть от хорошего производителя (не китайские) и иметь минимум повреждений. Очередной остановкой был стенд Чеховского завода по переработке шин. Они же являлись представителями завода-изготовителя (продавали оборудование). Пообщался, посмотрел фильм о работе их завода. Осмотрел продукцию – резиновую крошку и корд (был подозрительно чистый, без резины). Поинтересовался, куда они девают корд, внятного ответа не получил. Предложили у них его покупать по умеренной цене – 2тыс. руб., за тонну. Пообщался с представителями завода по производству приводных ремней. При производстве ремней резиновую крошку добавляют в смесь. Покупают мелкодисперсную резиновую крошку, полученную только с помощью механического метода. Обдумав полученную информацию, решил познакомиться с производством воочию. В Чехов не поехал, нашел механическую переработку резины радом, на Тушинском Машиностроительном заводе. Созвонился и приехал. Описывать производство не буду, можно найти ролики на youtube. Полученную резиновую крошку смешивают с серой, добавляют жидкую резину и помещают в формы. Спекают массу в туннельной печи. Производят обрамление канализационных люков и железнодорожные переходы. Хочу отметить, что данный производитель нашел свою нишу. При относительно низком качестве полученной резины, он производит из нее готовые изделия, которые пользуются спросом. Предложили купить такую же линию, металлический корд по 2руб. за 1кг., резиновую крошку по 8 руб. кг. Посмотрел пиролизный метод переработки. Производство размещался далеко от жилых объектов на заводской территории. Представляло собой два теплообменника. Пока один работает, другой остывает. Для начала разложения, теплообменник греют, сжигая обычные дрова. После появления пиролизных газов, которые образуются в избытке, используют их в качестве топлива для поддержания процесса разложения. Главный продукт данного процесса – пиролизное масло. Дурно пахнущая жидкость из-за веществ, содержащих в своем составе серу. Также получается корд и технический углерод. Масло реализуется по 8руб. за 1 литр, углерод по 2руб. за 1 кг. Опять же предложили аналогичное оборудование по завышенной цене + технология в обмен на рынки сбыта. Обратился на завод, производящее подобное оборудование, цену мне посчитали исходя из примерного объема загрузки. Оказалось, что изначально теплообменники мне предложили в 9-10 раз дороже. Взял образцы масла и направился в лабораторию РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. Оказалось, что это не дешевая процедура. Стоимость анализа на серу, влажность и теплоту сгорания составила 19200руб. включая НДС! Если продавать на какое-либо производство, анализ придется делать регулярно. Недешево, однако! Пришлось обратиться в лабораторию Института органической химии М.Д. Зелинского, где установили содержание серы в 0,70-1,04% массовых долей, что не так уж много для мазута. Но существенно больше, если сравнивать с отработанным маслом (масло после замены в автомобилях внутреннего сгорания), которое часто используют в капельных печах. Так что использовать его как топливо для отопления открытым способом не представляется возможным. В отработанном масле содержание серы – тысячные доли процента. Существует криогенный вариант переработки шин. Одна из таких фирм находится в Подмосковье. Я нашел ее телефон в интернет и позвонил. Оказалось, что она временно не работает, рабочие разбежались, директор ищет финансирование для продолжения работы. Сторожа приторговывают резиновыми покрышками. То есть данный процесс переработки убыточен. Резину, полученную данным методом, не добавляю при производстве ремней и шин. Промежуточные выводы: все предлагают оборудование и продукты переработки; везде в основном грузовые шины; резиновая крошка, полученная на первичном оборудовании (станки удаления бортового кольца; станки первичной нарезки; станки, удаляющие металлокорд) нуждается в дальнейшем измельчении. Цена продажи будет низкая, а значить, нужны дополнительные измельчители для получения мелкодисперсной резиновой крошки. Решил, что изыскания нужно продолжить, и выяснить, куда можно деть (продать) без посторонней помощи резиновую крошку, металлический корд и пиролизное масло. Из резиновой крошки делают покрытия для детских площадок и беговых дорожек; добавляют в асфальт; используют при производстве приводных ремней и шин; добавляют в мастики; делают гибкую черепицу. Из всего перечисленного выделил производство асфальта и шин. Они очевидно являются основными потребители резиновой крошки. Общение с представителями асфальтобетонного завода дало отрицательный результат. “Нет, не закупаем! А сколько вы готовы заплатить нам за внесение изменения в технологи, позволяющие добавлять в асфальт крошку?”- ответили они. Кроме того в интернете нет однозначного мнения на влияние резиновой крошки на качество асфальта. От нейтрального до однозначно положительного (продление срока службы покрытия). Созванивался с представителями завода “Nokian Tyres”. Занимает серьезную нишу на рынке производителей шин. Оказалось, что они так же являются производителями резиновой крошки. Бракованные шины перерабатываются, а в замес полученную крошку не добавляют. ООО «РТИ-Трейд» производитель ковриков для машин утверждает, что закупает крошку не регулярно, в зависимости от заказов. Объем закупок в год измеряется десятками тон. Чаще добавляет резиновую крошку, полученную из отходов и брака. Съездил на ОАО”БМЗ” (Белорусский металлургический завод) в город Жлобин. Общался с представителем отдела закупок. Узнав, о чем идет речь (корд металлический) даже не пригласил зайти. Объяснил, что в данном виде (россыпью) он им не интересен, так как большая часть его сгорит при плавке. Посоветовал сначала очистить корд от резины (не более 2%), а затем спрессовать в брикеты. Полученные образцы, предоставить им, для присвоения класса и категории по ГОСТу. Если все пройдет нормально, то определиться цена, по которой они будут покупать. Предоставляем пробную партию, по результатам тестовой плавки заключается контракт на поставку. Путем простых манипуляций с взвешиванием и определением объема, узнал, что на моих образцах находится 8% остаточной резины, а уплотнить корд после отделения крошки следует в 2-3 раза. Как очистить проволоку от резины с минимальными затратами не придумал. Варианты с измельчением проволоки в порошок и отделением с помощью магнитного сепаратора, отверг – слишком дорого. Как результат, искать владельца пресса не стал. Пошел по другому пути. А почему бы не переплавить корд и не продавать слитки по цене металлолома? Ездил в Рязань на завод “Тяжпрессмаш”. Познакомился с работой плавильных печей – индуктивной и электродуговой. Побеседовал с футировщиками, плавильщиками, технологами. Стало понятно, что в гараже плавильное производство не организуешь, себестоимость продукции будет высокая ( покупной корд 2000руб. за тону + 3500руб. электроэнергия= 5500 руб., а цена металлолома была 7000руб.) Большие затраты электроэнергии; постоянная профилактика печей на замену футировки; все под ноль из плавильной печи сливать не рекомендуется в конкретно моем случае т.д. Технологи подсказали, что без получения готового изделия плавильный цех будет убыточен. Слитки готовым изделием не является. Стоимость их определяется исходя из классификатора (соответствие определенному классу и категории). То есть если у вас получаются слитки одинакового состава, и вы это подтверждаете сопутствующими документами, то возможно цена уже будет отличаться от металлолома и тогда это будет выгодно. Проблема первая, при плавке образуется шлак, отделять его или не отделять. Вторая проблема - плавить не очищенный корд не желательно, как минимум вы будете доплачивать плавильщику за вредность. Проблема третья, проволока покрыта латунью, как это скажется на составе слитков? И наконец, пиролизное масло. В интернете предлагают его использовать как печное топливо. Оно содержит много серы. Все топливное оборудование будет выходить из строя раньше времени. Предполагалось, что ее могут использовать котельные. Оказалось, что почти все котельные в МО переведены на газ. Многие частные дома отапливаются с помощью твердотопливных котлов. В торговых центах продаются различные брикеты из древесных отходов. Дизельные котлы, наверняка используются в частных домах и возможно каких-то других объектах, но не очищенное пиролизное масло не отвечающие экологическим требования и соответствовать ГОСТам, вряд ли данных потребителей заинтересует. Можно купить еще установку для его очистки, это увеличит вложения, но не снимет вопрос с реализацией. Я могу предположить, что масло продают на мелкие нефтеперегонные заводы. Желающих продать пиролизное масло в интернете достаточно, а вот купить… Могу добавить еще, что находил в интернете информацию, что резиновую крошку закупает Китай в больших количествах. Но поскольку нет ни мощностей, ни самой крошки этот вопрос не прорабатывал. Также утверждается, что в США резиновую крошку добавляют в уголь и сжигают на ТЭЦ. Пропорция 5% резиновой крошки и 95% угля. Выводы. Продукты переработки шин имеют ограниченное применение. Нуждаются в дальнейшей переработке. Реализовать идею: получать маленькую, но стабильную прибыль, продавая продукты первичной переработки покрышек - не получиться. Нужны значительные вложения и смежные производства. Возникла идея попытаться накопить автомобильные покрышки, что бы оценить принципиальную возможность начало производства. В интернете приводятся данные, что существующие производства загружены только на 20-30%. Хотя перерабатывается только15-20% автомобильных покрышек. Пытаться продавать корпуса грузовых шин, а так же шины на уже существующие производства. Выбрасывают их активно два раза в год, а производство должно работать весь год, в не зависимости от смены сезонов. Заняться поиском автотранспортных компаний и работой с шиномонтажами. Нашел завод по переработке шин во Вязьме, они обещали деньги за каждую тону – порядка 1000 рублей. Но посчитав, насыпную плотность шин, засомневался в возможности получения какой-либо прибыли. Мое подозрение подтвердил бывший начальник транспортной компании. Существовал промежуточный вариант: купить только шредер и станок для извлечения бортовых колец, что бы продавать чипсы. Но ведь я изначально отказался от покупки любого оборудования! Хочу привести некоторые подсчеты. Если верить интернету, то на каждых 10 жителей страны приходится одна произведенная шина. Московский регион один из самых больших потребителей шин, а значит, и пропорция будет другой. Если взять за основу оптимистический сценарий и предположить, что город Красногорск с 300тыс.жителей покупает 60тыс. шин, а значит такое же количество выбрасывает, а вы их все соберете. Вес шины R14 – 7 кг., а значит, общий их вес будет 420 тон. Представители местного магазина по продаже шин засомневались в данной цифре. По их мнению, она завышена минимум в два раза. Наиболее популярным размером они назвали R15, средний вес данной шины составляет 7,6 кг. По их версии получим 228 тон. А не посчитать ли нам! Примем, что в шине соотношение корда к резине один к одному по массе, следовательно получим 210 тон резиновой крошки. На рынке предлагают оборудование различной производительности, от 400 до 1500 кг/ч . Для первой таблицы, для удобства подсчета и возможности сравнения примем стоимость крошки ровной 8 руб./кг. Все же стоимость крошки зависит от размера, поэтому в другой таблице попытаемся это учесть и предположим, что на более производительном и дорогом оборудовании она будет равна 18 руб./кг . Наш заводик будет работать семе часов в день при пятидневной рабочей недели. Так же примем, что в одном месяц 21 рабочий день. Один месяц в году придется проводить профилактические работы, следовательно реально он будет работать 11 месяцев. Сведем все в таблицы для удобства. Таблица №1 мнимый сценарий, таблица №2 – реальный сценарий.

Производительность оборудование кг./ч.

Год работы тонн

Производительность оборудование кг./ч.

Предлагаю самим сделать выводы из нижеприведенной непроверенной информации, а попросту баек.

В прошлом году в Сибире сгорел завод, утилизирующий шины, а три года назад горел Тушинский Машиностроительный завод. Про пожарную безопасность нужно думать не в последнюю очередь!

Телефонный знакомый поделился следующей информацией: только с третьего раза сумел купить оборудование, на котором смог получить качественный продукт; разместить производство на местном заводе им. С.А. Зверева не смог. Хотя на данном предприятии свободные площади имеются, на территории находится кондитерский цех, а на самом заводе – гальванический цех.

В Рязани существовал завод по утилизации шин – закрыли.

Обсуждалась возможность перерабатывать шины в резиновую крошку прямо при свалках. М-да, ни каких тебе лицензий, шины искать ненужно, да еще и денег на покупку оборудования выделят.

В Мытищах хотят открыть завод по переработке шин, по слухам просят 400тыс.руб. за введение в эксплуатацию.

На Avito в раздел “Готовый бизнес” находил информацию о продаже предприятия по восстановлению грузовых шин. Прибыльного!?

В Москве на территории ООО “Завод РТИ-КАУЧУК” существует производство по переработке шин. Корд мене предложили забирать бесплатно.

Один из шиномотажей накапливает шины, и подает предпринимателям по 30 рублей за штуку, вместо того что бы доплачивать за их утилизацию.

Стоимость искусственного каучука примерно в четыре раза больше, чем резиновой крошки. Предположительно, соотношение резиновой крошки к каучуку в изделие без существенной потери качества может составлять один к одному по объему.

В обиход прочно вошло понятие «безотходная утилизация» покрышек.

Поскольку в составе шин содержится не только резина, дробление в крошку не дает на 100% резиновый продукт.

Какие побочные продукты получаются в результате переработки шин в крошку?

При утилизации отработанных пневматических шин с металлическим и тканевым кордом имеем на выходе такие продукты:

Крошка с фракциями от 0,1 мм до 8 мм.
Металлическая проволока комочками из арматуры каркаса. В каждом комочке содержатся кусочки проволоки примерно 80-мм длины и тканевый корд.
Текстильное волокно (корд) в виде ваты, нитей, кусочков.
Очищенные посадочные кольца.

Что это – продукт или отходы? Рассмотрим каждую составляющую, каким способом ее получают, где можно использовать.

В общем случае для измельчения шин с кордом различного состава (ткань, металл, смешанный тип) применяют классическую технологию. Оборудование поэтапно превращает покрышку в гранулы:

от текстильного и проволочного корда отделяются кусочки резины;
крошка сортируется и собирается в емкости по размеру фракции;
сорта фасуются.

Отделение включений ткани и металла из массы резиновой крошки – энергозатратный длительный процесс. Его обслуживает малопроизводительная техника, себестоимость конечного продукта довольно высока.

Выполнение каждого этапа осуществляется отдельными узлами агрегата, что требует включать в линию утилизации несколько транспортеров для загрузки и выгрузки промежуточных продуктов. Подробнее об оборудовании здесь .

Покрышки отечественных марок имеют в составе оба типа корда, а иногда и нейлоновый (диагональные шины). Иностранные компании изготавливают изделия на основе цельнометаллического корда.

При организации перерабатывающего предприятия нужно учитывать эти различия и приобретать именно то оборудование, которое способно перерабатывать отечественные шины, так как основным сырьем будут именно они.

Текстильный корд

Существует метод утилизации шин путем их сжигания с использованием топлива (горючего газа), полученного из самих же шин.

Энергию топлива можно использовать и в других целях, например, в теплообменниках.

Первичный

Газ получают из текстильного корда путем химического процесса пиролиза.

Процесс происходит в камере, температура в которой достигает 1000°С. Перед загрузкой в реактор от шин отделяют бортовой корд.

В результате окисления на выходе получают газ и жидкость.

Помимо горючести они обладают рядом полезных свойств:

Вторичный

Вторичный текстиль имеет ценность и как самостоятельный материал.

Текстиль из тканевого корда представляет собой искусственное волокно. Его состав:

минеральная (нейлоновая) вата;
резиновая крошка, ее массовая часть – 5%, размер частиц – до 0,5 мм.

Синтетическую вату получают на специализированных линиях. Продукт используется в строительстве, в разных промышленных сферах: нефте- и газодобыча, перерабатывающая отрасль.

Использование текстиля, образовавшегося при получении резиновой крошки, возможно во многих сферах. Вот основные способы применения:

Минвата – хороший утеплитель. По эксплуатационным свойствам она не уступает эковате и стекловате. А по уровню защиты от шума и сохранению тепла превосходит такой аналог, как базальтовую вату. Дополнительные плюсы: это дышащий материал, не меняет характеристик со временем, имеет срок службы свыше 50 лет, дешев и безопасен.
Вату применяют как технологическую добавку в стройматериалы. Это способствует снижению трещинообразования в трубах различного назначения.
Из текстиля можно изготовить арматуру.
Из вторичного текстиля получаются отличные спортивные снаряды. Им наполняют маты, боксерские груши, щиты.

Материал выгоден. Он, как побочный продукт утилизации автошин, имеет низкую цену.

В заключение добавим, что текстиль из корда не боится биологического воздействия, не подвержен износу.

Металлокорд

Ценные стальные компоненты отделяют от резиновой смеси в процессе двухступенчатого дробления шин в крошку.

Шины на цельнометаллическом корде очень легко поддаются обработке. Металл улавливается магнитами в сепараторах. При необходимости отделять и текстильную составляющую тоже применяют многоступенчатую сепарацию.

При пиролизе помимо получения горючих газа, жидкости и тяжелых фракций из массы отдельно выделяется металл.

Металлокорд сортируется по группам:

прутья;
т.н. «пух».

Классификация учитывает размеры покрышек и способ утилизации.

Прутья из высокоуглеродистой стали, которая используется в металлокорде, применяют для:

армирования ЖБИ конструкций;
при изготовлении фибробетона.

«Пух» – это спутанные клубки тонкой проволоки. Их брикетируют и пускают в продажу.

Технология брикетирования

Существуют линии оборудования, которые брикетируют металлокорд непосредственно в процессе измельчения отработанной шины. Например, эта. Технология брикетирования металлокорда на такой установке следующая:

отделенный металл, поступивший с предшествующей фазы, очищается и гомогенизируется;
полученная на этом этапе резина возвращается в повторный процесс переработки;
металлический пух брикетируется.

Можно задействовать и специальный пресс, например, такой AYMAS BP80T.

В последнее время начали появляться минизаводы, специализирующиеся на переработке металлокорда.

Видео по теме

Увидеть своими глазами процесс пиролизной переработки тканевого корда можно в этом видео:

Итоги

Более 70 000 шин после окончания срока эксплуатации накапливаются ежегодно в одних только Москве и Петербурге. Переработка методом измельчения охватывает всего 10% всего объема.

На международных выставках постоянно презентуют новые проекты по переработке покрышек. При использовании технологии в промышленных масштабах получают горючий газ, жидкое топливо, сажу.

Наряду с основными продуктами ценным сырьем являются также вторичные текстиль и металл. Над новыми производительными и экономичными технологиями извлечения их из резиновой крошки работают научные лаборатории.

Сложности со сдачей потенциально востребованного сырья

На сегодня, именно покрышки, остаются одной из «ахиллесовых пят» процесса утилизации автомобилей. Их переработка потенциально выгодна, поскольку отходы позволяют регенерировать до 70% резины – сырья, достаточно востребованного современной промышленностью. Однако количество перерабатывающих предприятий, а, следовательно, и пунктов приема остатков покрышек в лом, весьма ограничено. Невозможность реализовать остатки покрышек в лом приводит к альтернативному их использованию: как оградительных или игровых конструкций на детских площадках и в хозяйстве.

Забор из покрышек

Только в последнее время интерес к переработке шин стал сопровождаться практическими действиями – открытием профильных предприятий. Однако на пути трансформации вторичных шин в первичную резину появляется еще один негативный момент. Это невозможность сдать металлические корды на металло

Противоречивая ситуация или когда качественная сталь остается невостребованной

Процесс переработки отработанных шин начинается с предварительной процедуры по очистке отходов от посторонних включений. Ими оказываются металлические корды, представляющие собой прутки из высокоуглеродистой стали.

Металлические корды шин после переработки резиновых покрышек

Однако реализация их на пункты приема металлолома затруднена вследствие ряда причин:

жесткость металла, обусловленная высоким содержанием углерода;

изделие трудно поддается переработке;

невозможность спрессовать лом металлических кордов в брикеты.

Как результат, только ставшая на ноги переработка отходов шин сталкивается с новой проблемой: накоплением высокоуглеродистой стальной проволоки на площадках.

Конечно, чисто теоретически металлокорд можно не извлекать из отработанных покрышек и раздробить его вместе с шиной в крошку. Однако это приведет к быстрому выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Области потенциального использования отработанных шин

Ситуация с остатками покрышек предельно ясна, очищенные от металлического корда они подвергаются переработке для производства:

резины;

каучука;

текстильного волокна.

Кроме того, получаемая при дроблении остатков покрышек, резиновая крошка применяется для изготовления разнообразных фасонных изделий. Она составной компонент гидроизолирующих мастик, клеев. Используется резиновая крошка также под производство асфальтобетонных смесей.

В брошюрах о переработке шин ничего не сказано об отходах корда и дальнейшей его переработке

Особенности сдачи нерентабельных отходов

На сегодня существует небольшое количество предприятий, например группа компаний «Chellom», скупающих лом металлического корда, наряду с другими отходами черных металлов, относящихся к категории 13А, согласно ГОСТ 2787-75. Однако цена на металлокорд остается достаточной низкой и существенно колеблется в зависимости от размера партии и вида материала высокоуглеродистых прутков.

Есть организации, которые занимаются приемом металлических кордов и их переработкой

Требования при сдаче этого вида отходов касаются чистоты лома, то есть исключения присутствия резины. Современное оборудование позволяет добиваться строго разделения автомобильных шин на остатки покрышек и металлокорд. Однако, определенные модели установок оставляют на металлических прутках до 25% резины. Такой лом корда сдать намного сложнее, учитывая и без того непростые условия сбыта накапливающихся металлических отходов от переработки автомобильных покрышек.

Металлокорд нашел широкое применение при изготовлении фибробетона.

Читайте также: