废橡胶回收：破解 “黑色污染” 困局，推动资源循环利用的关键路径

在大消费领域，橡胶制品的广泛应用为人们生活带来便利的同时，也产生了大量废橡胶。据相关数据统计，全球每年产生的废橡胶数量超过千万吨，若处理不当，不仅会占用大量土地资源，还会因难以自然降解而造成严重的 “黑色污染”，对土壤、水源和空气环境构成威胁。废橡胶回收作为资源循环利用的重要环节，不仅能够有效减少环境污染，还能将废弃资源转化为具有经济价值的再生产品，对推动绿色经济发展、缓解资源短缺压力具有重要意义。

废橡胶的来源广泛，涵盖了工业生产和日常生活的多个领域。从工业层面来看，汽车制造业产生的废轮胎是废橡胶的主要来源之一，包括报废汽车的轮胎、生产过程中产生的不合格轮胎边角料等；橡胶制品生产企业在生产密封圈、传送带、橡胶管等产品时，也会产生一定量的废橡胶边角料和不合格产品。从日常生活层面来讲，自行车、电动车报废后的轮胎，以及家用橡胶制品如橡胶手套、橡胶玩具、橡胶密封圈等损坏后，也会成为废橡胶的组成部分。这些不同来源的废橡胶，其成分和性质存在一定差异，为后续的回收处理带来了不同的挑战和要求。

一、废橡胶回收的前期准备工作

废橡胶回收并非直接进行加工处理，而是需要经过一系列前期准备工作，以确保后续回收流程的顺利开展和回收产品的质量。前期准备工作主要包括废橡胶的收集、分类和运输三个关键步骤。

（一）废橡胶的收集

废橡胶的收集需要建立完善的回收网络，涵盖不同区域和不同来源的废橡胶。首先，针对工业领域产生的废橡胶，应与汽车制造企业、橡胶制品生产厂家等建立长期合作关系，设立专门的回收点，定期上门收集废橡胶，确保工业废橡胶能够及时、集中回收，避免随意丢弃。其次，在日常生活领域，应在社区、街道、停车场等场所设置废橡胶回收箱，同时通过宣传引导，提高居民的环保意识，鼓励居民将家中的废橡胶制品主动投入回收箱。此外，还可以与废品收购站合作，将废品收购站作为废橡胶回收的补充网点，扩大收集范围。在收集过程中，需要对收集的废橡胶进行初步登记，记录废橡胶的来源、数量和大致类型，为后续分类工作提供基础信息。

（二）废橡胶的分类

废橡胶的分类是根据其成分、性质和后续加工用途，将收集到的废橡胶进行细分，以提高回收利用的效率和质量。分类工作通常在专门的分类场地进行，由专业工作人员操作。首先，根据废橡胶的来源和外观，将其分为废轮胎、橡胶边角料、废旧橡胶制品等大类。对于废轮胎，还需进一步根据轮胎的尺寸、材质（如全钢子午线轮胎、半钢子午线轮胎、斜交轮胎等）进行细分，因为不同类型的轮胎在后续破碎、脱硫等加工环节的工艺要求不同。对于橡胶边角料和废旧橡胶制品，则需要根据其橡胶种类（如天然橡胶、合成橡胶中的丁苯橡胶、顺丁橡胶等）进行分类，可通过燃烧试验、硬度测试等简单方法初步判断橡胶种类，对于难以判断的，可送专业检测机构进行成分分析。分类完成后，需对不同类别的废橡胶进行标识，分别堆放，避免混淆。

（三）废橡胶的运输

废橡胶的运输需要考虑安全性和经济性，同时避免在运输过程中造成二次污染。首先，根据废橡胶的分类和数量，选择合适的运输工具。对于大量的废轮胎，通常采用专用的卡车运输，卡车车厢内应铺设防滑垫，防止废轮胎在运输过程中滑动碰撞；对于橡胶边角料和小型废旧橡胶制品，可采用封闭的货车运输，避免在运输过程中因风吹、颠簸导致废橡胶散落。其次，在运输前，需要对运输工具进行检查，确保车辆状况良好，刹车、灯光等系统正常运行。同时，对废橡胶进行必要的固定和遮盖，尤其是在运输易产生粉尘的橡胶边角料时，需使用密封篷布遮盖，防止粉尘扩散污染空气。运输过程中，应选择合理的运输路线，尽量避开居民区、学校等敏感区域，减少对周边环境和居民生活的影响。运输到回收处理厂后，需与厂区工作人员做好交接工作，核对废橡胶的种类和数量，确保运输过程中的数量准确无误。

二、废橡胶回收的核心加工处理流程

完成前期准备工作后，废橡胶将进入核心加工处理流程，该流程主要包括破碎、脱硫、再生橡胶生产以及后续的产品加工等步骤，每个步骤都有严格的工艺要求和操作规范，直接影响再生产品的质量和性能。

（一）废橡胶的破碎

废橡胶的破碎是将块状或大型的废橡胶（如废轮胎）破碎成较小颗粒的过程，为后续的脱硫处理创造条件。破碎过程通常分为粗破、中破和细破三个阶段。首先，粗破阶段使用颚式破碎机或剪切式破碎机，将废轮胎等大型废橡胶破碎成尺寸约为 10-20 厘米的块状橡胶；在粗破前，对于废轮胎，需要先使用专用设备将轮胎的胎圈钢线和胎面胶进行初步分离，以便后续分别处理。接着，中破阶段采用锤式破碎机或辊式破碎机，将粗破后的块状橡胶进一步破碎成尺寸约为 1-5 厘米的颗粒；在中破过程中，需要通过振动筛对破碎后的橡胶颗粒进行筛选，将未达到尺寸要求的颗粒重新送回破碎机进行二次破碎。最后，细破阶段使用超细破碎机，将中破后的橡胶颗粒破碎成尺寸为 0.1-1 毫米的细粉；细破过程中，为了控制橡胶粉的温度，避免因摩擦生热导致橡胶粉变质，通常会采用风冷或水冷系统进行降温。破碎过程中产生的粉尘，需通过除尘设备（如布袋除尘器）进行收集处理，防止粉尘污染。

（二）废橡胶的脱硫

脱硫是废橡胶回收的关键环节，其目的是打破废橡胶中交联的硫化键，使废橡胶恢复一定的塑性和弹性，以便后续加工成再生橡胶。目前，常用的脱硫方法主要有物理脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法三种。

物理脱硫法主要包括高温高压脱硫法、微波脱硫法和超声波脱硫法。高温高压脱硫法是将破碎后的橡胶颗粒放入高压反应釜中，在高温（通常为 180-220℃）和高压（通常为 2-4MPa）的条件下，加入适量的软化剂（如煤焦油、松焦油等），通过加热和加压使硫化键断裂；该方法工艺成熟，但存在能耗高、生产周期长、易产生有害气体等缺点。微波脱硫法是利用微波的热效应，使橡胶颗粒内部迅速升温，破坏硫化键；这种方法具有加热均匀、能耗低、生产效率高、无污染等优点，但对设备要求较高，目前主要处于中试阶段。超声波脱硫法是利用超声波的机械振动作用，使橡胶颗粒中的硫化键发生断裂；该方法反应条件温和，无污染，但脱硫效率相对较低，尚未实现大规模工业化应用。

化学脱硫法是通过加入化学脱硫剂（如二硫化碳、苯醌类化合物等），与废橡胶中的硫化键发生化学反应，使硫化键断裂。化学脱硫法脱硫效率较高，但化学脱硫剂大多具有毒性和腐蚀性，容易对环境造成污染，且后续需要对再生橡胶进行清洗，去除残留的脱硫剂，增加了生产成本和工艺复杂度。

生物脱硫法是利用微生物（如细菌、真菌等）产生的酶，对废橡胶中的硫化键进行分解，实现脱硫。生物脱硫法具有环境友好、能耗低、无污染等优点，是一种具有发展前景的脱硫技术，但目前微生物的培养和酶的活性控制难度较大，脱硫效率较低，尚未实现工业化应用。

在实际生产中，通常会根据废橡胶的种类、回收规模和环保要求，选择合适的脱硫方法。无论采用哪种脱硫方法，都需要严格控制脱硫温度、压力、时间以及脱硫剂的用量等参数，以确保脱硫效果，同时避免过度脱硫导致橡胶性能下降。

（三）再生橡胶的生产

经过脱硫处理后的橡胶材料，还需要进行一系列加工，才能生产出符合质量标准的再生橡胶。首先，将脱硫后的橡胶材料送入捏炼机中，加入适量的配合剂（如补强剂、填充剂、防老剂、硫化剂等），进行捏炼混合；配合剂的种类和用量需根据再生橡胶的用途和性能要求进行精确配比，例如，生产用于制造橡胶密封圈的再生橡胶，需要加入较多的补强剂以提高其强度和耐磨性，而生产用于制造橡胶垫片的再生橡胶，则可适当增加填充剂的用量以降低成本。捏炼过程中，需控制捏炼温度（通常为 80-120℃）和捏炼时间（通常为 10-20 分钟），确保配合剂与橡胶材料充分混合均匀。

接着，将捏炼后的橡胶混合物送入开炼机中进行压延，将其压制成厚度均匀的胶片；压延过程中，需调整开炼机的辊距和辊温，使胶片厚度达到规定要求，同时避免胶片出现气泡、褶皱等缺陷。然后，将压延好的胶片送入硫化机中进行硫化处理，在一定的温度（通常为 140-160℃）、压力（通常为 10-20MPa）和时间（通常为 5-15 分钟）下，使橡胶混合物中的硫化剂与橡胶分子重新发生交联反应，形成具有一定弹性和强度的再生橡胶。硫化完成后，对再生橡胶进行冷却、裁剪和检验，检验项目包括外观质量、硬度、拉伸强度、伸长率等，符合质量标准的再生橡胶即可作为成品入库，不合格的则需返回重新加工。

（四）再生橡胶的后续产品加工

再生橡胶作为一种重要的工业原材料，可用于生产多种橡胶制品，实现资源的循环利用。根据再生橡胶的性能特点，其后续产品加工主要集中在以下几个领域：一是橡胶制品领域，可用于生产橡胶地板、橡胶地砖、橡胶输送带、橡胶密封圈、橡胶垫片等产品，在生产过程中，可根据产品要求，将再生橡胶与少量天然橡胶或合成橡胶混合，以改善产品的性能；二是建筑建材领域，可将再生橡胶制成橡胶沥青，用于道路铺设，橡胶沥青具有良好的弹性和耐磨性，能够提高道路的使用寿命，减少路面裂缝的产生；此外，再生橡胶还可用于生产隔音材料、减震材料等，应用于建筑室内隔音、机械设备减震等方面；三是体育用品领域，可用于生产橡胶跑道、橡胶健身器材配件等，再生橡胶制成的橡胶跑道具有良好的弹性和防滑性能，符合体育场地的使用要求。在后续产品加工过程中，需根据不同产品的性能要求，制定相应的生产工艺和质量控制标准，确保产品质量符合相关行业标准。

三、废橡胶回收过程中的关键技术要点与质量控制

废橡胶回收过程涉及多个环节和多种技术，为确保回收产品的质量和性能，降低回收过程对环境的影响，需要明确各环节的关键技术要点，并建立完善的质量控制体系。

（一）关键技术要点

1. 破碎环节的技术要点：破碎设备的选型需根据废橡胶的类型和尺寸进行合理选择，例如，处理废轮胎时，应选择具有胎圈分离功能的专用破碎设备；破碎过程中，需控制破碎颗粒的尺寸均匀性，避免出现过大或过小的颗粒，过大的颗粒会影响后续脱硫效果，过小的颗粒则容易产生粉尘，增加除尘难度；同时，需定期对破碎设备的刀具、锤头等易损部件进行检查和更换，确保设备的破碎效率和破碎质量。
2. 脱硫环节的技术要点：不同脱硫方法的技术要点有所不同。对于高温高压脱硫法，需精确控制反应釜的温度、压力和反应时间，温度过高或压力过大容易导致橡胶分子链断裂，降低再生橡胶的性能，反应时间过短则脱硫不充分；对于微波脱硫法，需控制微波的功率和照射时间，微波功率过高容易导致橡胶颗粒局部过热，产生焦烧现象，照射时间过短则脱硫效果不佳；对于化学脱硫法，需严格控制脱硫剂的用量和反应温度，脱硫剂用量过多会导致橡胶出现溶胀现象，影响再生橡胶的强度，反应温度过高则容易导致脱硫剂分解，产生有害气体。
3. 再生橡胶生产环节的技术要点：捏炼过程中，配合剂的添加顺序和混合时间需严格控制，通常先加入软化剂，再加入补强剂、填充剂等，最后加入硫化剂和促进剂，以确保配合剂与橡胶材料充分混合；压延过程中，需控制辊筒的温度和转速，辊筒温度过高容易导致橡胶材料粘辊，温度过低则压延困难，辊筒转速过快会影响胶片的厚度均匀性；硫化过程中，需根据再生橡胶的配方和产品要求，精确控制硫化温度、压力和时间，硫化温度过高或时间过长会导致再生橡胶出现过硫化现象，降低其弹性和伸长率，硫化温度过低或时间过短则会导致硫化不充分，影响再生橡胶的强度和耐磨性。

（二）质量控制体系

1. 原材料质量控制：在废橡胶收集阶段，需对收集的废橡胶进行质量检验，禁止回收含有重金属、有毒有害化学物质（如多氯联苯等）的废橡胶，避免这些有害物质在后续加工过程中转移到再生产品中，对人体健康和环境造成危害；同时，对废橡胶的水分含量、杂质含量等指标进行检测，水分含量过高会影响破碎和脱硫效果，杂质含量过高则会降低再生橡胶的质量。
2. 生产过程质量控制：在破碎、脱硫、再生橡胶生产等各个环节，需设立专门的质量控制点，安排专业质检人员对生产过程中的关键参数进行实时监测和记录，如破碎颗粒的尺寸、脱硫温度和压力、再生橡胶的硬度和拉伸强度等；一旦发现参数偏离规定范围，需及时调整生产工艺，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。同时，定期对生产设备进行维护保养和校准，确保设备的正常运行和检测数据的准确性。
3. 成品质量检验：再生橡胶成品需按照相关国家标准（如 GB/T 13460-2022《再生橡胶》）进行全面质量检验，检验项目包括外观质量、水分含量、灰分含量、拉伸强度、伸长率、硬度等；对于用于特定领域的再生橡胶产品（如用于食品接触用橡胶制品的再生橡胶），还需进行卫生指标检验，确保符合相应的行业标准和安全要求。检验合格的成品方可入库销售，不合格的成品需进行返工处理或销毁，严禁流入市场。

四、废橡胶回收面临的挑战与应对策略

尽管废橡胶回收具有重要的环境和经济价值，但在实际开展过程中，仍面临着诸多挑战，如回收网络不完善、技术水平有待提高、成本较高、环保压力大等。针对这些挑战，需要采取有效的应对策略，推动废橡胶回收行业的健康发展。

（一）面临的挑战

1. 回收网络不完善：目前，我国废橡胶回收网络存在区域发展不平衡的问题，在经济发达地区，回收网络相对完善，而在经济欠发达地区和农村地区，回收网点数量少，回收渠道不畅，导致大量废橡胶无法得到及时回收，随意丢弃现象较为严重。同时，回收网络的运营模式较为单一，主要以个体回收为主，缺乏规模化、专业化的回收企业，难以形成高效的回收体系。
2. 技术水平有待提高：虽然我国废橡胶回收技术取得了一定的发展，但与发达国家相比，仍存在较大差距。例如，在脱硫技术方面，目前国内大多采用传统的高温高压脱硫法和化学脱硫法，这些方法存在能耗高、污染大、再生橡胶性能较差等问题，而微波脱硫、生物脱硫等新型脱硫技术尚未实现大规模工业化应用。此外，在再生橡胶的深加工技术方面，缺乏高端再生橡胶产品的生产技术，再生橡胶产品的附加值较低，市场竞争力不强。
3. 回收成本较高：废橡胶回收过程涉及收集、分类、运输、加工等多个环节，每个环节都需要投入大量的人力、物力和财力，导致回收成本较高。一方面，废橡胶的收集和运输成本较高，尤其是在偏远地区，由于回收量小、运输距离远，运输成本占回收成本的比例较大；另一方面，在加工环节，脱硫设备、破碎设备等固定资产投资较大，同时，配合剂、能源等原材料的价格上涨，也增加了加工成本。而再生橡胶产品的市场价格相对较低，导致回收企业的利润空间较小，影响了企业的积极性。
4. 环保压力大：废橡胶回收过程中容易产生环境污染问题，如在破碎环节会产生大量粉尘，在脱硫环节会产生有害气体（如硫化氢、二氧化硫等），在再生橡胶生产环节会产生废水和废渣。如果处理不当，这些污染物会对空气、水源和土壤造成严重污染。随着环保法规的日益严格，回收企业需要投入大量资金建设环保设施，处理生产过程中产生的污染物，这进一步增加了企业的成本负担，部分小型回收企业因无法承担环保成本而面临停产或倒闭的风险。

（二）应对策略

1. 完善回收网络建设：政府应加大对废橡胶回收网络建设的支持力度，制定相关政策，鼓励企业在经济欠发达地区和农村地区设立回收网点，扩大回收覆盖范围。同时，推动回收网络运营模式的创新，支持发展规模化、专业化的回收企业，通过整合回收资源，实现废橡胶的集中回收和统一处理。此外，可建立废橡胶回收信息平台，实现回收信息的共享，提高回收效率。例如，通过信息平台，回收企业可以及时了解废橡胶的来源和数量，合理安排收集和运输计划，减少运输成本。
2. 加强技术研发与创新：加大对废橡胶回收技术研发的投入，鼓励科研机构、高校与回收企业合作，开展新型脱硫技术、再生橡胶深加工技术等方面的研究，提高我国废橡胶回收技术水平。对于微波脱硫、生物脱硫等新型环保脱硫技术，应加大中试和工业化试验力度，解决技术应用过程中存在的问题，推动其大规模工业化应用。同时，加强对再生橡胶产品的研发，开发高附加值、高性能的再生橡胶产品，如用于高端橡胶制品的再生橡胶、用于新能源汽车配件的再生橡胶等，提高再生橡胶产品的市场竞争力。
3. 降低回收成本：一方面，政府可通过财政补贴、税收优惠等政策，降低回收企业的成本负担。例如，对回收企业的固定资产投资给予补贴，对回收企业缴纳的增值税、企业所得税给予减免；另一方面，回收企业应加强内部管理，优化生产流程，提高生产效率，降低生产成本。例如，通过采用自动化生产设备，减少人工成本；通过优化运输路线，降低运输成本；通过提高原材料的利用率，减少原材料浪费。此外，可拓展再生橡胶产品的应用领域，提高产品的市场需求，从而提高产品价格，增加企业利润空间。
4. 强化环保管理：回收企业应加强环保意识，严格遵守环保法规，加大环保设施的投入，确保生产过程中产生的污染物达标排放。例如，在破碎环节安装高效的除尘设备，收集产生的粉尘；在脱硫环节安装废气处理设备，对产生的有害气体进行净化处理；在再生橡胶生产环节建立废水处理系统，对生产废水进行处理后循环利用或达标排放。同时，政府应加强对回收企业的环保监管，定期对企业的环保设施运行情况和污染物排放情况进行检查，对违法排污企业进行严厉处罚，推动回收企业实现绿色生产。