废旧轮胎的回收与综合利用

废旧轮胎的回收与综合利用

摘要：经济的发展不仅促进了汽车工业的发展，而且加剧了环境污染，如：废

轮胎的产生和排放，有效的循环利用和防止环境污染是中国经济可持续发展必须

解决的问题。本文从其直接和间接使用的角度介绍了旧轮胎目前的回收模式，并

提出了我国应重点发展的技术与方法。

关键词：废旧轮胎；利用；回收

随着人民生活水平的提高和汽车工业的发展，汽车的数量正在迅速增加，我国面临着发

达国家由于旧轮胎而已经面临的环境和资源问题。统计数据显示，我国每年报废的轮胎数量

已由2000年的0．32亿条增加到2007年的1．5亿条，体重也从12 000人增加到310万人。因此，年增长率为12%，预计到2015年，报废轮胎的生产将达到3.5亿。轮胎是一种高分子

化学物质，不会降解，对热、生物和机械具有高度的抗药性，几百年来一直埋在地下，而且

还会污染地下水。将这些黑色垃圾填埋或焚烧处理会产生新的污染形式，将会大大污染环境，同时也会引起蚊虫传播的疾病。因此，应该对这些“黑废料”进行合理的处理和优化利用，将

对中国经济的可持续发展产生积极而重大的影响，减轻环境压力和橡胶资源的稀缺性。虽然

我国的橡胶资源有限，但橡胶消费连续第七年达到世界最高水平，58%的橡胶是为轮胎生产的。在这方面，废旧轮胎的再循环和合理利用是特别重要的。废旧轮胎的再利用节约了资源，减少了污染，带来了重大的经济效益。在全世界，废旧轮胎回收率由1990年的不足1.5%提

高到2007年的1.90%以上，延迟报废轮胎由30亿件减少到10亿件以下。

一、废旧轮胎直接利用

1.1 旧轮胎翻新利用

旧轮胎的淘汰是工业轮胎回收链的重要组成部分，也是再生的主要形式。发达国家要求

对新轮胎制造商的产品进行再循环和再利用。新轮胎的主要好处是节省资源、降低生产成本

和减少生产过程中的污染。据韩祥宇等人预测分析，2007年至2010年，轮胎企业翻新后其

利润总额约为200亿元。在欧洲联盟，57%的卡车和23%的车辆都有新轮胎，其中大多数都

使用新的全球硫磺前轮胎翻新技术。在中国，翻新率很低。根据报告，2005年翻新轮胎

1100万条，仅占新轮胎产量的3.2%。主要原因有：（1）翻新技术落后于外国发展，主要是

热轧，新技术，如预硫化轮胎翻新、冷轧等，没有得到广泛应用。（2）更新管理体制存在

缺陷，我国应尽快制定《废旧轮胎再生利用管理条例》。（3）翻新不完全符合翻新和修理

轮胎的标准，废旧轮胎用于翻新，因而翻新的质量很差。（4）由于缺乏安全措施，大多数

翻新的轮胎的安全性能较低，使它们能够安全循环。因此，提高轮胎的效率、能耗和环保也

是提高轮胎效率、消耗和环保的必要条件。

1.2 废旧轮胎在其他方面的直接利用

旧轮胎是不可熔化或难以熔融的高分子弹性，可作为码头、娱乐玩具、轨道、树木保护

等的缓冲物。这种用途不需要先进技术，而且容易获得。然而，由于许多系统的局限性，例

如轮胎的形式、使用地点和现代化程度，轮胎的使用相对有限，对大量轮胎的生产没有多大

影响。

二、废旧轮胎材料化再生间接利用

2.1生产再生胶

再生橡胶是一种割裂硫磺链的橡胶，在硫化过程中形成，但保持其成分原料：硫交联键

材料，可分为一般再生凝胶和特殊的传统的再生橡胶生产方法，如油和水，消耗量很大。近

年来，在国际上开发了许多较清洁的脱硫方法，如动态脱硫、微波脱硫、超声波脱硫和生物

降解等。我国董诚春采用微波脱硫混炼工艺生产再生胶，其质量与不含凝胶的再生者无较大

差别。今天，许多发达国家它们无意将旧轮胎转化为再生橡胶，而且将其转化为热和粉末的

技术；然而，在我国，原橡胶资源稀缺，再生橡胶的生产仍然是旧轮胎的主要来源。

2.2加工成胶粉再利用

胶粉加工工艺简单，应用范围广，是集环保和资源回收为一体的环境友好型资源利用方

式之一。胶粉的主要生产方法有常温破碎法、低温研磨法、湿法或溶液法。产品主要有粗胶粉、细胶粉和超细胶粉。主要用于轮胎胎面胶生产、新型建材、装饰材料、沥青改性材料及

废水处理。由于废旧轮胎来源、成分不同，使用后夹带的杂质较多，粉碎前必须进行分选、

去除、切割、洗涤等预处理。随着橡胶工业的发展，出现了许多新的方法，如热气体（氧离子）旧轮胎爆破等。

三、废旧轮胎热化学分解资源化间接利用

3.1热分解资源化利用

热分解是利用高温对废旧轮胎进行加热，得到液态油（气冷）、未冷却的可燃气体（由

氢气和甲烷等组成）、可代替炭黑的碳粉和可用于炼钢的废钢丝。液态油可用于直接燃烧或

与抽油燃料混合，也可用于橡胶加工中的柔软剂。据《中国知识产权报》2001年报道，由美

国废旧轮胎热解产物和开心螺母壳制备的碳活性吸附剂效果相同，成本较低。热分解主要包

括热解、催化降解和微波团聚。一方面，增加催化剂可以提高反应速度；另一方面，催化剂

可以改变催化剂的构成。产品，产品微波发生器为微波处理的热分解提供必要的能量，可用

于整个轮胎的高温分解。目前，微波催化降解和热分解的情况正处于实验室研究阶段。

热解技术主要包括常压惰性气体热解技术、真空热解技术、熔盐热解技术。常压惰性气

体裂解得到的液体产物主要是芳烃油和粗石脑油，而固体主要是粗炭黑。上世纪90年代，

美国申请了Jarrell真空蒸馏分解法的专利。废轮胎真空热解可得到55%的油、35%的固体和10%的气体。中国科学院广州能源研究所采用的真空催化裂解技术。裂解油中柠檬烯的含量

达到11%，高于国际同类产品的8%。这项技术为废旧轮胎的回收利用开辟了一条新途径。

3.2作燃料利用

废橡胶燃烧值高（比煤高5%～10%），成本低，对环境影响小，可消耗大量废旧轮胎。一般情况下，橡胶和钢丝在用作燃料之前被分离和压碎。目前，国外水泥厂应用最为广泛。

工业试验表明，废轮胎可直接用作水泥厂燃料，可省去分离和破碎过程。替代燃料的加工成

本比未燃轮胎降低7.1%。据统计，2006年，欧洲30.5%的废旧轮胎被用作水泥厂的替代燃料，奥地利和德国有63%和53%的废旧轮胎被用作水泥厂的替代燃料。然而，在我国还没有工业

应用的报道。

作为水泥厂的替代燃料，废轮胎有三个优点：1.是节煤。1公斤废轮胎相当于11公斤另外，轮胎中的钢丝帘线和胎圈钢丝可以替代水泥制造所需的铁矿石成分，降低原材料成本；2.是轮胎中的硫固定在熟料中，减少二氧化硫的排放。但也存在一些问题：（一）是燃烧不

彻底时，有毒气体的释放会污染大气；（二）是需要采取系统的环保措施。目前，我国废旧

轮胎回收产业已从废物处理、环境污染减排阶段发展到回收利用、资源节约型的社会服务业，已成为经济社会可持续发展的重要力量，其产品呈现出多元化、合理发展的新局面。为了未

来的可持续发展，废旧轮胎回收产业要加强统筹规划，充分发挥各自优势，特别是加强新轮

胎企业与翻新企业的合作，共同努力提高轮胎资源的利用率。同时，按照“谁污染、谁付费”

的原则，加快制定废旧轮胎回收管理办法，建立再生轮胎回收、加工和售后服务信息管理系统。严格市场准入，引导公众使用再生资源产品，扶持一批重点企业，推进示范工程建设，

推进废橡胶综合利用轮胎翻新的联合利用与产业发展。