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利用废轮胎回收项目的可行性方案一、概述由于橡胶不易腐化，废旧制品与日俱增，堆积如山，已成力环境卫生的一大公害，且日趋严重。随着科学技术的发展，硫化胶粉的生产、应用和推广已被越来越多的使用厂家所接受，并取得了可喜的经济效益。特别是近年来，胶粉的应用技术和范围发展十分迅速。同时，废旧橡胶为三废物品，国家以优惠政策鼓励开发废旧橡胶的粉体生产，给粉体生产企业提供了更为优越的先决条件。但是，由于橡胶为弹性软物质，热敏性反应强，其粉体加工难度大，尤其是超细粉体的生产。目前，由于所得粉体粒度达不到理想的要求，束缚了胶粉的使用范围和效果，制约了胶粉的应用和推广。为此，国家化工部将超细胶粉的生产和应用列入七五八五科技攻关项目。九五年初，国家化工部为制止该年度由于橡胶价格的飞涨而造成行业经济效益大滑坡现象，专门行文，一方面统一调整制品价格，另一方面反复强调了超细粉的生产、应用和推广对该行业发展的意义和作用。1998年，首科集团研制成功了ZM-22型超细橡胶粉碎机组，促使产品成倍提高而能耗大幅度下降，目前该商品所产胶粉细度达40-120目任意调节，所得胶粉细而均匀，设备总功率为51千瓦，且有噪音低无任何污染等优点。废旧橡胶的来源极广，首先是废旧轮胎，其次是各种废旧橡胶制品及橡胶制品厂家的边角料、下脚料等等。由于橡胶不易自然腐化，故其废胶的产量接近于上年橡胶制品的总和。其原材料可谓取之不尽用之不完，有关资料表明：目前，西方发达国家的废胶利用率不足25％，而国内不足15％，且有相当部分利用价值低劣，如小型砖瓦厂的烧砖之用，严重地污染了空气和周围农作物及生态环境。二、需求预测目前，我国橡胶年产量约45万吨，而用胶量约为105万吨，年缺口量约60万吨，靠大量进口，而世界橡胶缺口也约在200万吨，随着经济的发展和橡胶行业的发展趋势，供求矛盾更加突出。目前美国人均用胶量为20公斤，而我国为0．8公斤，预计到本世纪末我国人均年用胶量将达到2公斤。因此，年橡胶缺口增至180万吨左右。橡胶产量的增幅与用胶量的增幅，差距较大，且是个长期的问题。西方发达国家70年代开始了胶粉的应用，现已推广到一定的使用范围，而我国于80年代开始重视这一项目的研究，并逐步生产、应用和推广，但鉴于粉体细度达不到要求，推广速度缓慢，而今有了新的粉碎设备，且在常温下，以物理剪切为基本原理进行粉碎，所得粉体细而均匀。可大批量应用于橡胶制品。根据制品的要求可掺入10-70％。甚至更高，预计到本世纪末胶粉用量可望达到50万吨，只要应用得当，工艺合理，也可用于建筑、橡塑等行业，其用量更不可低估。随着汽车工业的发展，越来越多的废旧轮胎形成的黑色污染正在威胁着全人类的生存环境。据统计，全世界每年约有１０亿只轮胎报废，其中能够得到翻新利用的只占１５％～２０％。为此，许多国家都在千方百计为废旧轮胎寻找出路。中国是世界上第三大轮胎生产国，２０００年轮胎产量超过１亿只，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达３０００万只，在北京、上海等大城市的市郊结合处都能见到绵延上千米、像小山一样的废旧在胶带，胶管制造中，由于该行业用胶量大，而制品要求一般并不很高(视具体情况)，故其渗入比例大，某些产品甚至可100％使用胶粉，其经济效益不言而明。其它橡胶制品制造业，由于其制品要求的不同，可根据具体情况选择合理的工艺，渗入相应比例的胶粉，以降低成本，其效益不可低估。除以上橡胶制品制造业外，胶粉是某些建筑材料的添加剂，是防水材料的理想原料。西方发达国家将胶粉与沥青混合用于高级公路铺设路面，也可与塑料混用制造橡塑制品。由于胶粉的应用范围日益扩大，应用技术发展迅速，因而近二年来，胶粉行业的发展也十分迅速。四、生产方法及粉体的比较目前，胶粉生产有常温辊压剪切和低温粉碎法两种。低温粉碎法是以液氮为冷却剂，促使橡胶经超低温冷却而变脆后，再进行粉碎。该法所得粉粒为50-200目，但由于液氮价格昂贵，生产成本高而无法推广。常温辊压剪切法是目前较为普遍的粉碎方法，采用辊筒对压剪切为原理进行剪切粉碎，所得粉粒为15-35目，由于颗粒太粗，只能作为胶料含胶率填充剂，不能从根本上起到明显的补强作用，且对用量比例及使用范围有较大的局限性。最新研究应用的常温超细粉碎法是一种先进的新型胶粉生产方法。该机采用与上述两种完全不同的工作原理，选用自然风水冷却和合理的工作原则，所得粉体40-100目任意调节，最细度可达150目与现行粉碎法相比具有能耗低，所得颗粒细而均匀，无任何环境污染，噪音低等优点。由于胶粉粉体形状的不同，在与新胶结合时性能也不同，采用辊压剪切粉碎，所得颗粒表面较为光滑，故在与新胶结合过程中受到一定的影响，降低了制品质量。而采用新型超细粉碎法，由于其工作原理的不同，所得粉体表面有众多的毛刺形，故在与新胶结合过程中，其性能优良。由于粉体颗粒越小，结合情况越好，新型粉碎所得颗粒可达40-400目，故其结合效果更佳。采用辊压剪切法，若要达到30目以上，在生产过程中受热的影响，有损于橡胶的内质，而新型超细粉碎法经风、水两道冷却，有效地控制了粉碎过程中的温度。从而保证了被粉物料的质量。总上所述，采用新型超细粉碎法，可提高粉体细度，优化胶粉粉体形状，保证橡胶的原有性能，提高制品质量。五、工艺过程及主要设备投资预算以设计规模确定所购设备制订工艺过程。根据年产量规模，以附表选购设备，其主要工艺过程为：轮胎清洗→剥胎→粗碎→除铁→粗碎→除铁→细碎→纤维分离除杂(可根据具体要求)→抽检→计量包装→入库贮存。年产500-1000吨，原材料应选购翻胎厂的磨胎削，橡胶制品厂家的边角料，小型的废旧橡胶制品等等，减少设备投资，其主要工艺流程为：粗碎→除铁→细碎→纤维分离除杂(根据制品要求)→抽检→包装→入库。也可根据具体情况，选购15目以上的胶粒，直接进行精细粉碎，后经抽检，包装，入库。根据设计规模，确定土建范围，年产量为1000吨胶粉，需生产车间70平方米，原料仓库50平方米，存品仓库50平方米，电力供应100千瓦。年产量为5000吨以上，应完善前道粗碎设备，配套后道自动计量包装、输送等设备。根据要求配套各除杂设备，以利于降低原料成本，提高制品质量和劳动生产率，进一步促进企业的经济效益。需配套生产车间300平方米，仓库400平方米，电力供应300-350千瓦。并配套一定的水资源供应。附件(一)国内橡胶粉价目表(二)国外橡胶粉价目表(三)各种橡胶粉末应用范围4-10目橡胶粉末40-60目橡胶粉末橡胶化沥青橡胶软化运动场地面橡胶塑料赛马场跑道刹车垫游乐场地面橡胶产品高级添加剂防疲劳垫子橡胶化沥青10-20目橡胶粉末地毯基底模具工业60-80目橡胶粉末橡胶化沥青橡胶轮胎制品运动场地面塑料注塑模具地毯基底橡胶软化各种橡胶产品橡胶产品高级添加剂各种工程用橡胶产品橡胶表面处理防疲劳垫子80目橡胶粉末20-30目橡胶粉末塑料、橡胶产品门和汽车垫子塑料注塑模具粘贴和密封材料橡胶轮胎生产屋顶甲板橡胶表面材料橡胶软化橡胶化沥青橡胶产品高级添加剂30-40目橡胶粉末实心轮胎生产塑料、橡胶制品橡胶表面加工橡胶产品的高级添加剂喷涂材料裂缝填充剂地毯基中国是世界上第三注：1、系统辅助设备由投资方自行准备，包括循环水泵、冷却水池、管道敷设、电缆敷设等；2、要求厂房1500平方米（跨度14米、高6米）；3、系统制造期6个月，现场安装2个月；4、安装、调试费用为系统总造价的10%（投资方有义务免费提供吊车、叉车及其它需在当地解决的器械工具等）；5、人员配备：共7人，电控室1人、进料1人、出料2人、辅助1人、巡检1人、领班1人6、付款方式为合同签署时付总造价的75%；发货时付20%；安装、调试并出合格产品时付5%。全款付清后办理系统交接手续；7、绿叶公司以技术参与股份10-15%，在设备运行生产后，对需保密的设备及技术进行有偿服务。年产80目以上微细橡胶粉20000吨的生产流水线（设备投资：6000万）青岛绿叶橡胶有限公司研制、开发的[LY型液氮冷冻法微细橡胶粉生产系统]为年产80目以上微细橡胶粉5000吨的生产系统。为达到年产20000吨的生产能力，则将四套[LY型液氮冷冻法微细橡胶粉生产系统]设计组合为两套年产能力较大的生产系统。生产系统设备明细如下（其中液氮制备系统可按生产的需求合二为一）：一、常温主要设备-粗粉：1、清洗系统；2、粗切专用系统；3、中碎专用系统；4、细碎专用系统；5、磁分离系统；6、纤维分离系统；7、筛选系统；8、除尘系统；9、除静电系统；10、电控系统；11、干燥系统；12、传送系统。二、低温主要设备-液氮制取和微细粉：1、液氮制取系统；2、液氮贮存系统；3、冷冻循环系统；4、预冷系统；5、深冷系统；6、深冷粉碎专用系统；7、冷能交换专用系统；8、冷能交换筛分专用系统；9、细粉筛分系统；10、气体输送系统；11、气体输送冷源系统；12、螺旋输送器；13、储料系统；14、冷能交换循环管路系统。三、全线输送系统。四、全线电控系统。五、自动称重系统。六、定量分装系统。七、全线计算机控制系统。【LY型液氮冷冻法微细橡胶粉生产系统】的主要技术参数：1、生产系统主厂房面积14400平方米(各厂房为：跨度24米，高度22米，长度75米)，其余为办公、库房、生活和轮胎堆放等用地。2、生产系统动力总功率：3000～4000KVA。3、生产系统用水方式：采用循环用水。因为有液氮制取系统，所以厂区内最好具备廉价井水源。4、生产系统产出橡胶粉粒度：80目～200目。5、生产系统每小时产量2.4～4吨；生产系统年产各种微细橡胶粉20000～28000吨左右。6、年处理废旧轮胎能力：32000～48000吨。7、对原料（废旧轮胎）要求：直径1200mm以下一次投入。钢丝、纤维等自动分离。8、原料成品率：50%～98%（视原料不同）。9、橡胶粉纯度：≥98%。产品过筛率：≥98%。10、金属、纤维等杂质总含量：≤2%。11、环保：无粉尘、无生产污水、无气味，厂区内噪音60db以下属环保项目。12、用工：四班三运转连续生产，每班30人。六、结论综上所述，超细硫化胶粉的生产和应用是国家以优惠政策鼓励的一个新项目，创办该项目既能为国家节约大量外汇，又可为企业带来可观的经济效益，还可净化环境卫生。我国起步于90年代初，近两年发展较快，目前已得到国家化工部和橡胶行业领导及专家的分外重视。坚信随着人们的应用实践，会被越来越多的企业接受，有关权威人士认为：继尼龙，塑料等化工原料和废旧回收利用，随之而来的是废旧橡胶回收利用的飞速发展阶段。