基于工业试验的报废汽车残余物特征分析

    1 前言

    随着汽车平均寿命的逐渐缩短以及近几年我国汽车产销呈爆发态式增长，虽然因为车辆的重复使用使其寿命延长，而且目前报废前的二手车交易也是我国国内汽车市场的一个重要特征，但是，未来10年内达到寿命周期的车辆将会明显增多，按现在每年报废300万辆且以每年28.8%的速度递增，到2020年，我国每年报废汽车将达1400万辆(全球将达7000万辆），此外，还有大批车辆未经正规渠道报废，而是直接抛弃或废弃。

    到达寿命终点的车辆(ELVs)的主要材料是钢铁，大约占其质量分数的65%?70%，这些材料通常被卖到二次熔铸厂。预破碎处理包括去污以及可再循环零部件的拆解，剩余的其他各种材料被称为汽车破碎残余物(ASR)和低值轻质体(LF)，大约占ELV质量的20%~25%。全国的ASR正在逐年快速递增，据估计，到2025年全国每年的ASR可达700万吨。因为汽车结构材料的变化，影响了ASR的数量和质量:最近10年来，汽车制造商为了降低燃油消耗率，低密度材料的应用逐年增加。

    ASR—般是由20%~30%的塑料、15%~20%的橡胶20%~40%的纸材和木材、10%左右的不可燃物及金属等组成。

    到目前为止，我国各地大都对ASR进行了填埋处理，但按照欧盟2000/53/CE法令的规定，到今年，欧盟各成员国所有的ELVs中，只允许有5%可以进行填埋处理，ELVs的95%必须强制循环使用，而且凡是低热值(LHV)在19?23MJ/kg之间的ASR，如果在未经进一步的处理而把可燃成分、溶解有机碳(D0C)和重金属降低到允许值之前，一律不准填埋。据统计，大约有70%的ASR是由可燃物质所构成，由于他们的相对丰度不同，这部分可燃物的LHV在15~30之间变化。

    在优化ASR能量再生和回收方面，国外做了很大的努力，但我国在这方面的研究还很少。考虑到ASR占ELV整车重量的20%~25%，如果所有的ASR全部被焚烧掉，则会留下8%~10%(ASR质量分数的）的无机灰烬，而且焚烧过程也会污染环境。以此为前提，本项目旨在考察ELVs的欲破碎、破碎、后破碎处理过程中的哪一个阶段可以满足国家相关节能标准或接近环保规则的要求。为此，在所做的两项试验中，各包括了对270和249T的ELVs的相关处理，其中预破碎处理用以评估ASR的质量变化，后破碎处理可以利用工业试验的方法找到一种适宜于ASR的处理工艺，而ASR子样本的浸析试验，可以评判其回收和处理的可能性。

    2 试验过程

    2.1 工业破碎试验及破碎前处理

    两项试验分别实施于两个不同的破碎厂(两厂分别冠名以P1和P2)，其破碎和分拣流程分别为锤式粉碎、气力分级器、鼓式磁选、滚筒筛分离、旋风分离筛分离和密度分选装置分选等。P1和P2性质相同，均可以产出同样达70%的铁基金属以及大约6%的非铁质金属。有价值的破碎物被卖到熔炼或熔铸厂。