报废汽车拆解处理及资源回收技术研究进展DOC.docx

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报废汽车拆解处理及资源回收技术研究进展DOC

报废汽车拆解处理及资源回收技术研究进展（DOC）

报废汽车拆解处理及资源回收技术研究进展

2011年1月10日，中国汽车工业协会发布的最新统计数据显示，2010年中国汽车产销双超1800万辆，分别为1826.47万辆和1806.19万辆，同比分别增长32.44%和32.37%，产销再创新高，并刷新了全球历史纪录，同时蝉联了世界第一汽车市场桂冠。

业内专家分析认为，2011年我国汽车工业仍将呈现较好的发展态势，预计增幅在10%~15%之间。

来自公安部交通管理局的数据，2009年底，我国的汽车保有量已达7619.31万辆，那么按6%的理论报废率计算，每年报废的汽车要超过400万台。

到2020年，我国的汽车的保有量将突破1.5亿辆，届时报废量将超过900万辆。

对于愈加严重的汽车报废问题，有人说，成为“世界最大停车场”之后，中国正变成“世界最大汽车垃圾场”。

汽车产销量的持续强劲增长，保有量的迅速增加，表明中国目前的汽车产业已处在一个飞速发展的上升期。

与此同时，更需要报废汽车拆解业必须与我国汽车工业的发展相适应，根据资源综合利用、环保和节能的要求，采用高技术水平的处理手段，配备先进的拆车装备，以使得废旧资源能够被充分、有效地利用。

一、报废汽车资源回收利用技术发展现状和趋势

    报废汽车资源回收利用需要经过从废旧产品的回收、拆解到使其转化为新的产品或者材料的复杂过程，这一过程需要采用各种高新技术，涉及到众多学科。

目前，汽车产品回收利用应用的关键技术可分为共性技术、再制造技术、再利用技术等。

   共性技术包括基于结构改进和材料替代的回收利用设计技术（可拆解性设计DFD、可回收性设计DFR）、高效拆解技术等。

再制造涉及面向废旧汽车零部件失效分析、检测诊断、寿命评估、质量控制等多种学科，具体包括微纳米表面工程技术、再制造信息化升级技术、质量控制技术、先进材料成形与制备一体化技术、虚拟再制造技术、先进无损检测与评价技术、再制造快速成型技术等。

再利用技术包括材料分类检测技术、资源化预处理技术、产品粉碎及粒化技术、材料物理及化学分选技术、产品循环利用技术等。

在美、日、欧等发达国家，都在积极研究汽车产品回收利用的高新技术，汽车产品回收利用率已基本达到85%的水平。

国外汽车产品回收利用技术的发展趋势是：

尽可能提高回收利用率；开发利用快速装配系统和重复使用的紧固系统及其他能使拆卸更为便利的技术及装置；开展可拆解性、可回收性设计；开发由可循环使用的材料制作的零部件及工艺；开发易于循环利用的材料；减少车辆使用中所用材料的种类；开发有效的清洁能源回收技术；开发高效拆解技术，普遍采用先破碎后分选的技术。

   随着我国汽车报废量的速增，回收利用问题也得到了更多的关注，我国报废汽车回收拆解企业一直是作为劳动密集型产业存在的，整体水平低，拆解企业和再利用企业的技术和设备相当落后，报废汽车回收处理的流程还很简单，分捡水平和再利用水平落后，绝大部分企业没有专用的拆解设备，拆解手段原始，对报废汽车的

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，其中北美大约4亿条，西欧近2亿条，日本1亿条。

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。

   中国现有利用废旧轮胎生产胶粉的企业仅60家，年产胶粉不足5万吨，每年仍有2000多万条废旧轮胎无人问津。

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。

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。

   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100℃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。

2.废车胎制胶粉

    通过机械方式将废旧轮胎粉碎后得到的粉末状物质就是胶粉，其生产工艺有常温粉碎法、低温冷冻粉碎法、水冲击法等。

与再生胶相比，胶粉无须脱硫，所以生产过程耗费能源较少，工艺较再生胶简单得多，减低污染环境，而且胶粉性能优异，用途极其广泛。

通过生产胶粉来回收废旧轮胎是集环保与资源再利用于一体的很有前途的方式，这也是发达国家摒弃再生胶生产，将废旧轮胎利用重点由再生胶转向胶粉和开辟其它利用领域的根源。

   胶粉有许多重要用途，譬如掺入胶料中可代替部分生胶，降低产品成本，活化胶粉或改性胶粉可用来制造各种橡胶制品；与沥青或水泥混合，用于公路建设和房屋建筑；与塑料并用可制作防水卷材、农用节水渗灌管、消音板和地板、水管和油管、包装材料、框架、周转箱、浴缸、水箱；制作涂料、油漆和粘合剂，生产活性炭。

3.热能利用

   废旧轮胎是一种高热值材料，每公斤的发热量比木材高69%，比烟煤高10%，比焦炭高4%。

以废旧轮胎当作燃料使用，一是直接燃烧回收热能，此法虽然简单，但会造成大气污染，不宜提倡；二是将废旧轮胎破碎，然后按一定比例与各种可燃废旧物混合，配制成固体垃圾燃料（RDF），供高炉喷吹代替煤、油和焦炭作烧水泥的燃料或代替煤以及火力发电用。

同时，该法还有副产品—炭黑生成，经活化后可作为补强剂再次用于橡胶制品生产。

在综合利用中，热能利用是目前能够最大量消耗废旧轮胎的唯一途径，不仅方便、简洁、而且设备投资最少。

4.再生胶

    通过化学方法，使废旧轮胎橡胶脱硫，得到再生橡胶是综合利用废旧轮胎最古老的方法。

目前采用的再生胶生产技术有动态脱硫法（恩格尔科法）、常温再生法、低温再生法（TCR法）、低温相转移催化脱硫法、微波再生法、辐射再生法和压出再生法。

由于再生胶的生产严重污染环境，国外己经淘汰，而中国再生胶仍是利用废轮胎的主要方法。

不少企业还处于技术水平低、二次污染重的作坊式生产阶段，胶粉产品也未形成规模。

5.热分解

   热分解就是用高温加热废旧轮胎，促使其分解成油、可燃气体、碳粉。

热分解所得的油与商业燃油特性相近，可用于直接燃烧或与石抽提取的燃油混合后使用，也可以用作橡胶加工软化剂；所得的可燃气体主要由氢和甲烷等组成，可作燃料使用，也可以就地燃烧供热分解过程的需要；所得的碳粉可代替炭黑使用，或经处理后制成特种吸附剂。

这种吸附剂对水中污物，尤其是水银等有毒金属有极强的滤清作用。

五、废汽车玻璃的回收再利用

   汽车废玻璃的回收和再利用同汽车上其他非金属材料一样，虽然在技术上是可行的，但实际操作起来却比较困难。

这是因为这些材料的回收一般都是采用手工拆卸，因此成本过高；还有因为回收过程中容易混入其他杂质，造成回收材料的纯度不够，不仅增加了回收的难度，而且影响了再利用的效果;再就是现有进行材料回收的基础设施还不够，造成回收工作难以进行。

近年来，随着人们日益追求和强调汽车的主动安全性和美观，车用玻璃的材料也在不断地变化。

为此，回收的难度也在不断地加大。

六、废汽车塑料的回收再利用

    从现代汽车使用的材料看，无论是外装饰件、内装饰件，还是功能与结构件，到处都可以看到塑料制件的影子。

外装饰件的应用特点是以塑料代钢，减轻汽车自重，主要部件有保险杆、挡泥板、车轮罩、导流板等；内装饰件的主要部件有仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅、后护板等；功能与结构件主要有油箱、散热器水室、空气过滤器罩、风扇叶片等。

   报废汽车的塑料最理想的出路是再利用，然而其回收处理工艺却十分复杂，即使在一些回收处理技术较先进的国家，对塑料件的回收和再生利用也尚在研究开发之中。

目前，国外仍主要是采用燃烧利用热能的方式来处理汽车废旧塑料件，并通过一定的清洁装置，将不能利用的废气和废渣进行清洁处理。

但日本及欧洲各国在几年前已分别提出了对汽车废旧塑料的利用要求，并规定了具体的年限。

由于汽车工业发达国家政府的高度重视，促进了包括塑料和橡胶在内的废旧材料的回收利用，汽车废塑料制品的实际利用率预计到2015年可达到95%。

目前，汽车废旧塑料的回收、再生与利用技术，在国外己成为一个热点并逐步形成为一种新兴的产业。

七、废汽车黑色金属材料的回收再利用

   黑色金属材料，按是否含有合金元素来分，钢又可分为碳素钢和优质碳素钢。

合金钢有合金结构钢和特殊钢之分。

根据钢材在汽车的应用部位和加工成型方法，可把汽车用钢分为特殊钢和钢板两大类。

特殊钢是指具有特殊用途的钢，汽车发动机和传动系统的许多零件均使用特殊钢制造，如弹簧钢、齿轮钢、调质钢、非调质钢、不锈钢、易切削钢、渗碳钢、氮化钢等。

钢板在汽车制造中占有很重要的地位，载重汽车钢板用量占钢材消耗量的50%左右，轿车则占70%左右。

按加工工艺分，钢板可分为热轧钢板、冷冲压钢板、涂镀层钢板、复合减震钢板等。

   从废旧汽车回收金属材料的莱茵哈特法工艺流程如图1，该方法几乎可以将废旧汽车全部有用成分全部回收利用，且效率高达85%~95%。

   报废汽车经拆卸、分类后作为材料回收，则必须经过机械处理后，将钢材送钢厂冶炼，铸铁送铸造厂，有色金属送相应的冶炼炉。

当前机械处理的方法有剪切、打包、压扁和粉碎等。

对于黑色金属材料的机械处理，目前国外最普遍的方法是采用报废汽车整车连续化处理线，即送料—压扁—剪断—小型粉碎机粉碎—风选—磁选—出料或送料—大型粉碎机粉碎—风选或水选—出料。

   这种自动化处理方式的特点是可以将整车一次性处理，可将黑色金属和非金属材料分类回收，所回收的黑色金属纯度高，是优质的炼钢原料，适合于大型企业报废大量报废汽车处理使用。

英国群鸟集团公司安装的粉碎生产线，小的处理能力可达到250吨，但是它的占地面积也大，功率大（小型粉碎机的功率在1000kW以上，大型的在4000kW以上），需要的投资也较多，适合于大量处理旧车的专用厂，随着我国汽车工业的迅速发展，轿车进入家庭是必然的趋势，每年必然有大量的汽车报废，这样的生产线和设备是必需的。

八、结论与展望

   我国报废汽车回收工作目前还处于初级阶段，为了进一步促进汽车制造业的发展，使