盖世汽车讯 废轮胎主要用于回收能源,但由于矿物灰分约占其含量的20%,因此轮胎所含的炭黑只有一小部分能被回收利用。据外媒报道,弗劳恩霍夫建筑物理研究所(Fraunhofer Institute for Building Physics)IBP开发出一种新工艺,能够分离出几乎所有灰分,从而使炭黑和灰分中的矿物质得以再利用。
标准汽车轮胎中大约含有3公斤的炭黑(又称工业烟灰)。生产一吨炭黑,大约需要1.5吨的化石原料和大量的水。该过程会产生多达三吨的二氧化碳。因此,回收报废轮胎中的炭黑非常有必要。
垃圾填埋场堆积了约40有亿条报废轮胎,且每年还会堆积大约18亿条废旧轮胎。这是一个巨大的原材料来源:截至目前,废旧轮胎主要用于回收油,回收后的油会被用作工业过程的能源或炼油厂的原材料,这一点和工程橡胶一样。但在热解过程中回收的炭黑大部分未被使用。矿物灰分,约占回收炭黑的20%,由添加剂(主要是硅酸盐化合物和锌成分)组成,可用于生产轮胎。
弗劳恩霍夫IB的研究人员代表慕尼黑RCB Nanotechnologies GmbH开发出一种脱矿工艺,用于从矿物负载中释放回收的炭黑。Fraunhofer IBP小组领导者Severin Seifert博士表示:“新工艺处理的回收炭黑几乎不含矿物残留物,可将其100%用于轮胎侧壁。换句话说,就是不需要添加任何初级炭黑,因此可以完全替代原有的工业材料。”
除非脱矿,否则只能将10%的回收炭黑添加到主要材料中。脱矿工艺不仅会产生高质量的工业烟灰,而且还能以高纯度回收矿物质,并可重新用于工业应用。
Fraunhofer IBP项目经理Christian Kaiser表示:“为了将热解过程中产生的炭黑/灰混合物净化到所需的程度,研究人员使用了湿化学方法。”Kaiser称:“简而言之,我们将(原始)炭黑/灰混合物与各种添加剂一起放入反应器中,将其与流体混合并运行定义的压力和温度曲线。随后从混合物中选择性地提取单个物质。”
参数和添加剂必须以这样的方式设置,即一次只能从混合物中提取一种尽可能均匀的特定矿物。温度和压力必须保持在中等水平,因此该工艺才在技术上可行,且没有重大限制。
研究人员回收了一部分添加剂,实现了材料循环闭环。脱矿后可生成用于轮胎和其他橡胶产品的高纯度再生炭黑、用于塑料应用的着色剂(母料)、可用于建筑材料工业或染料的硅酸盐,以及应用广泛的锌盐。目前,反应堆溶剂为200升的试验工厂已建成。未来两年,弗劳恩霍夫IBP将在该工厂做进一步研究,使回收的炭黑也可用于其他工业应用。
该基本工艺已获得专利,且RCB Nanotechnologies GmbH为独家许可方。该公司目前正致力于为工业用途扩大该工艺。一条生产线的反应器容积预计在4000升左右,每小时可从灰烬中获得400公斤再生炭黑,每年2500吨。在最后扩建阶段,整个工厂的年产能将达30,000吨。
(王治强 HF013)