Reciclarea anvelopelor uzate şi a deşeurilor de cauciuc

Reciclarea fizică –reutilizarea în producţie– a anvelopelor uzate şia deşeurilor de cauciuceste preferabilă numaipentru recuperareaconţinutului de energie,de exemplu, dreptcombustibil pentruarderea primară înfabricile de ciment.Totuşi, cauciuculreciclat trebuie săîntrunească maricerinţe pentru a fiadecvat la fabricareaproduselor de înaltăcalitate. Pentru produsecu valoare ridicată,industria are nevoie depulberi cu granulaţiecuprinsă între 100 şi600 um şi un domeniufoarte larg al suprafeţeispecifice.Astfel de pulberi finepot fi produse numai

prin măcinarecriogenică, cu toateacestea, până acum,cerinţa pentru undomeniu larg alsuprafeţei ar putea fiîntrunită numai prinmăcinarea „la cald”.Prin separareaproceselor de răcire şimăcinare, Messer areuşit să combineavantajele celor douătehnologii. Aceastămodalitate şi-ademonstrat dejaeficacitatea înfuncţionarea zilnică dela Műlsener Recycling-undHandelsgesellschaft dinMűlsen St. Jacob,Germania (figura 1).Pentru o granulaţie desub 200 um, Messeroferă procedeulbrevetat Cryoclass.

Numai în Germania, sunt date ladeşeuri 630.000 tone de anvelope(cifre din anul 1996, Tabelul 1).Pe măsură ce legislaţia cu privirela deşeuri devine mai strictă înlume, Germania nu va fi singuraîn necesitatea reciclării fizice sauenergetice a deşeurilor şireutilizarea lor la fabricarea deproduse noi va fi întotdeaunasoluţia preferată. Produsele tipicefabricate utilizând filer de cauciucreciclat includ panouri de izolaţieşi covoare de cauciuc, pardoselipentru sălile de sport, tălpi pentruîncălţăminte, materiale pentrucauciucarea covoarelor etc.Filerele pe bază de deşeuri decauciuc sunt de asemeneautilizate în construcţii şi lafabricarea poliamestecurilor(amestecuri de plastic-cauciuccare combină un domeniu decaracteristici într-un materialieftin).

Din 1995, firma MűlsenerRecycling- und Handels-gesellschaft a pus în funcţiune oinstalaţie de granulare aanvelopelor uzate care producegranule. Aproximativ 10.000 detone pe an de anvelope uzate deautocamioane şi alte deşeuriindustriale de cauciuc sunttransformate în pulberi şi granule

Figura 1: Defibrator şi mărunţitor la Műlsener Recycling- und Handelsgesellschaft, Germania

Figura 2: Microfotografie electronică amateriei prime măcinate „la cald”(temperatura mediului ambiant): domeniularg al suprafeţei, conţinut scăzut de

Soluţionarea anvelopelor uzateGermania, 1996

Cantitatea de anvelope uzate cca. 630.000 tone/anReutilizarea directă

Reprofilare cca. 105.000 tone/anExport cca. 100.000 tone/an

Reciclarea fizicăProducţie de granule şi pulbere cca. 70.000 tone/anRegenerare cca. 5.000 tone/an

Reciclarea energeticăFabrici de ciment cca. 240.000 tone/anProducere de energie cca. 40.000 tone/an

AlteleDepozitare subterană cca. 10.000 tone/anDezintegrarea vehiculelor cca. 15.000 tone/anNecunoscute cca. 20.000 tone/an

cu granulometria cuprinsă între0,4 şi 7 mm. Tabelul 2 prezintăgranulometria tipică pentru diferiteaplicaţii. Produsul finit este unmaterial granular sau o pulbereuscată, turnabilă şi extrem decurată, disponibilă în containere,saci mari sau butoaie de 25 kg.

În 1996, s-a luat decizia de aproduce pulbere de cauciucpentru fabricarea produselor devaloare mai ridicată (Tabelul 3) şi,prin urmare, s-a introdus ooperaţie de măcinare fină. Pentrua produce granule cu dimensiunicuprinse între 200 şi 400 um cucost eficace, aceasta a trebuit săfie o măcinare criogenică. Testeleau început în 1997 cu o moarăuniversală (Ultra-Rotor de laJäckering, Germania) şi cuechipamentul criogenic de laMesser.

Procedeul măcinariicriogeniceGranulele şi pulberile de cauciuccu domenii mari ale suprafeţeispecifice sunt fabricate utilizândprocedee de acoperire cu latex.De aceea, ele se leagă prompt şiau un domeniu larg de aplicaţii caagenţi de umplere activi şi inactivi.Din cauza legăturii chimicetransversale produse prinvulcanizarea cauciucului,cauciucul reciclat nu poate aveaniciodată aceleaşi proprietăţi caacel produs din materii prime

„proaspete” şi de aceea esteefectiv degradat.

În practică, aceasta înseamnă căcauciucul reciclat poate fi utilizatnumai ca un material deumplutură în amestecuri noi.Astfel, cauciucul poate fi normalreciclat prin măcinare pentru aproduce pulberi fine cu undomeniu larg al suprafeţeispecifice. Până acum, a putut fiprodus un domeniu larg alsuprafeţei specifice utilizândnumai procedee de măcinare „lacald” (figura 2) a cărui eficienţă aparticulelor cu granulometriacuprinsă între 400 şi 600 um afost prea scazută.Pentru a mări capacitatea deproducţie şi gradul de fineţe, s-amontat o moară universală modelVI Ultra-Rotor de la Jäckeringîmpreună cu echipamentulCryogen de la Messer. În acestansamblu granulele sunt făcutefragile prin răcirea până la –150°Ccu azot lichid şi apoi măcinatepână devin o pulbere fină utilizândmori cu impact prevăzute cu unsistem de recirculare pentru azotgazos rece.

De la primele probe efectuate lasfârşitul lui 1996, s-a observat ocreştere marcantă a capacităţii deproducţie şi a gradului de fineţe cuo granulometrie sub 500 um.Astfel, măcinarea criogenicăproduce un material bun de turnat

Tabelul 1 – Căi de soluţionare pentru anvelopele uzate în Germania

fracţie fină.

cu o mare fineţe. Totuşi, dincauza suprafeţelor de rupererelativ netede ale particulelor(figura 3), ele au un domeniuscăzut al suprafeţei specifice.Solicitarea mecanică ridicată lamăcinarea la temperaturamediului ambiant fără răcireproduce o suprafaţă neuniformă şigradul de fineţe şi capacitatea deproducţie sunt scăzute.

Figura 3: Microfotografie electronică apulberii măcinate criogenic: puncte linede rupere şi, în consecinţă, domeniuîngust al suprafeţei; pulbere bună deturnat cu conţinut ridicat de fracţie fină.

Particule fine cu un domeniularg al suprafeţeiPentru a valorifica rezistenţaambelor tehnologii de măcinare,au fost decuplate fazele de răcireşi măcinare. S-a obţinut un gradridicat de fineţe prin fragilizareagranulelor de cauciuc într-unrăcitor elicoidal. Produsul a fosttrecut apoi printr-o moară specialadaptată model VI Ultra-Rotor de

la Jäckering (figura 4). Producţiadin moară a avut o temperaturăde 15°C, o proporţie ridicată defracţie fină şi un domeniu larg alsuprafeţei specifice (figura 5).

urmează să fie măcinat.Creşterea dublă până la triplă acapacităţii instalaţiei comparată cumăcinarea fără azot lichid (adicăde la 500 – 750 kg/oră fără azot

Figura 4: Moara model VI Ultra-Rotor dela Jäckering GmbH cu o putere de ieşirenominală de 400 kW/h şi o capacitate demăcinare de cca. 500-750 kg/h.

Dacă este necesar, proprietăţilesuprafeţei se pot modifica, sau sepot adăuga faze suplimentare laproces ca de exemplu acoperireîncorporată, prin reglareaparametrilor procesului în timpuloperaţiilor de răcire şi măcinaresau prin adăugarea unui reactivadecvat.

Aceste îmbunătăţiri ale procesuluipot fi realizate cu circa 0,75 kg deazot lichid per kg de material ce

până la 1200 – 1650 kg/oră cuazot lichid) se potriveşte, deasemenea, unei economii enormede costuri (figura 6).

Pulberi ultrafine cuCRYOCLASSAplicaţiile cu valoare adăugatămai ridicată necesită pulberi cu ogranulometrie sub 200 um.Exemplele tipice includamestecurile de cauciuc caretrebuie să fie fabricate fără agenţide sitare (agenţi de separare).Aceste dimensiuni ale granulei potfi produse utilizând tehnologiacombinată de măcinare şi clasareCryoclass. Avantajul cheie alacestui procedeu este combinaţiadintre cantitatea ridicată dematerial trecut prin instalaţie cu unpunct de tăiere ascuţit (figura 7),în special pentru produse, ca deexemplu pulberile de cauciuc cugranulometria sub 200 um, caresunt foarte dificil de sitat. Astfelprocedeul Cryoclass permitefabricarea cu costuri eficiente apulberilor de cauciuc cugranulometria cuprinsă între 100şi 200 um, un domeniugranulometric care poate fi obţinuteconomic utilizând morile cuimpact.

Exemplul următor ilustreazăproductivitatea procedeuluiCryoclass. „d99”, de exemplu, sereferă la diametrul mediu a 99%

Figura 5: Microfotografie electronică apulberii din moara Jäckering după ce s-au decuplat fazele de răcire şi măcinare:domeniu larg al suprafeţei, conţinutridicat de fracţie fină.

Servicii pe bază de contractFirma Műlsener Recycling- undHandelsgesellschaft oferă unservice de măcinare pe bază decontract pentru elastomeri şimase plastice. La fel de bine ca şireciclarea anvelopelor uzate, eiprelucrează, de asemenea,componente tehnice din cauciucşi mase plastice până la obţinereapulberilor fine reutilizabile (deexemplu deşeuri de folie PVCtransformate în pulbere PVC).Utilizând procedeele descrise înacest articol, ei produc cantităţimari de pulberi de cauciuc decalitate ridicată (câteva mii detone pe an cu granulometria sub400 um) destinate unui domeniularg de aplicaţii.

Centre d

Industria

Constru

Tabelul 2:

din pulbere.Aplicaţie Produs Granulometrie(100 um=0.1 mm)

e sport şi recreere

Pardoseala pentru sala de sport, autovehiculerutiere, pietre modelate din cauciuc (jocuripentru copii), fundaţie pentru iarba artificială peterenuri de hochei şi fotbal

2-5 mm/ 3-7 mm

Dedesubt 0,8-1,6 mm / 0,8-2,5 mmÎntăritura covorului 0,2-1,6 mm covoarelorCovorase pentru autoturisme până la 0,8 mmBitum modificat pânâ la 0,8 mmÎnvelitoare pentru acoperiş până la 0,4 mmMobilier stradal şi pasaje de nivel 0,8-2,5 mm / 1,6-4 mm / 2,5-4 mmProfile de protecţie până la 0,4 mm

cţii civile

entru zidărie 0,8-2,5 mm

Covoare de protecţie p Aplicaţii pentru granule şi pulberi grosiere de cauciuc

Măcinarea deşproducţiaeste o aperspectîn reciclinstalaţiilbeneficiacuprinzăazotului tehnice a

Industr

Chimicindustr

Alte ap

Tabelul 3:

CapacNecesMăcinaCantitaDistrib

Aplicaţie Produs Granulometrie (100 um=0.1mm)

ia cauciucului

Amestecuri de cauciuc pentru mixturisolide de cauciuc, anvelope, tălpi pentruîncălţăminte, covoare de cauciuc

Granulometria depinde de necesităţilespecifice:până la 0,2 mm / la 0,4 mm/la 0,8 mm / 0,4- 0,8 mm

ale pentruia construcţiilor

Sisteme de protecţie prin acoperire (încombinaţie cu poliuretani)

până la 0,4 mm

Furtune de drenaj subterane 0,2 – 0,8 mmPoliamestecuri (amestecuri de cauciuc şiplastic)

până la 0,2 mm si 0,2 – 0,8 mm

Pulberi de cauciuc pentru suprafeţe tratate până la 0,8 mmlicaţii

Agenţi de ungere 0,8 – 3 mm

Aplicaţii pentru pulberi fine de cauciuc

Distribuţia granulometrică a materiei prime:

a fină de calitate ridicatăeurilor rezultate din unui singur material

lternativă economică şi deivă în practica actuală şiarea energiei. Operatoriior de reciclare pot nu numai de o reţeatoare de furnizare a

dar şi de avantajelele tehnologiei Messer de

măcinare fină.

Înainte ca instalaţia de producţiesă fie trecută pe funcţionarecriogenică, pot fi determinateproprietăţile şi aplicaţiilegranulelor ce urmează să fieproduse în teste utilizândechipamentul de reciclare şimăcinare fină de la Centrul Tehnicdin Krefeld, Germania.

Figura 7: Punct de tăiere utilizândtehnologia Cryoclass

d99 < 500 um d90 = 350 um d50 = 220 umitatea: 1350 kg/harul de azot: 0,65 kg/kgrea fină: la d97 = 200 umtea: 450-500 kg/h

uţia granulometrică a produsului finit: d99 = 230 um d75 = 160 um d50 = 130 um

Figura 6: Diagrama schematică a unui agregat demăcinare fină CRYOGEN cu o capacitate deproducţie de 1200- 1650 kg/h de granule de cauciuc:d50 = 220 - 250 um, d90 = 500 um, consumul de azotlichid 0,75 kg/kg.