كيفية ترقية كربون الناتج عن تحلل الإطارات الحراري إلى rCB

الكربون الأسود المعاد تدويره (rCB) هو مادة مستدامة يتم إنتاجها عن طريق معالجة نفايات غنية بالكربون مثل الإطارات ومنتجات المطاط التي لم تعد صالحة للاستخدام. يعتمد إنتاجه بشكل أساسي على تقنية البيروليز: حيث يتم تحلل المكونات العضوية في الإطارات المهملة تحت درجات حرارة عالية (500–800 درجة مئوية) في بيئة خالية من الأكسجين، مما يؤدي إلى تحللها حراريًا إلى كربون أسود وزيوت وغازات. بعد ذلك، تتم عمليات تنقية وتصفية وطحن لتحسين جودة المادة الناتجة وتحويلها إلى كربون أسود عالي النقاوة.

الطلب المتزايد على إعادة تدوير الكربون الأسود المستدام

مع تجاوز إنتاج الإطارات العالمي 1.8 مليار وحدة سنويًا، فإن الإطارات التي تصل إلى نهاية عمرها تتسبب في إنتاج أكثر من 30 مليون طن من النفايات التي تحتوي على الكربون الأسود. وقد أصبح الكربون الأسود المسترد (rCB) مادة حاسمة لمبادرات الاقتصاد الدائري، حيث يوفر:

توفير الموارديقلل من الاعتماد على إنتاج الكربون الأسود الخام (حوالي 2.7 طن من ثاني أكسيد الكربون يتم إطلاقها لكل طن من الكربون الأسود الخام المنتج).
كفاءة التكلفةتكاليف إنتاج rCB أقل بنسبة 40-60% مقارنة بالبدائل الأصلية.
الامتثال البيئييتوافق مع توجيه الاتحاد الأوروبي لإعادة تدوير الإطارات (2006/12/EC) ومعايير انبعاثات وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA).

التحديات الرئيسية في معالجة rCB

1. تعقيد المواد

تغير تركيب المواد الخام (محتوى الكربون يتراوح بين 15 و35٪ في الكربون الناتج عن الاحتراق الحراري لمواد مشتقة من النفايات الإلكترونية)
متطلبات إزالة الملوثات (نسبة الرماد أقل من 8%، ونسبة المواد المتطايرة أقل من 2% للدرجات الأولى)

2. هندسة الجسيمات الدقيقة

حجم الجسيم المستهدف: D97 ≤ 5 ميكرومتر لتطبيقات خلط المطاط عالي القيمة
توزيع ضيق للجسيمات (قيمة الانحراف <1.2) لتحقيق أفضل تشتت

٣. متطلبات كفاءة استخدام الطاقة

تستهلك المطاحن التقليدية ما بين 120 إلى 150 كيلوواط ساعة لكل طن في عملية طحن المواد التي يقل حجمها عن 10 ميكرومترات.
مخاطر التدهور الحراري عند درجات حرارة معالجة تزيد عن 80 درجة مئوية

حل معالجة متكامل

المرحلة 1: نظام المعالجة المسبقة

العملية	المعايير الرئيسية	مثال على المعدات
عملية التفكيك أو التفكك الجماعي	تقليل الحجم الأولي إلى أقل من 5 مم	مطحنة الطرق (إنتاج من 0 إلى 3 مم)
الفصل المغناطيسي	كفاءة إزالة الحديد أكثر من 99.5%	مرشح مغناطيسي على شكل حزام فوقي
التنقية الحرارية	درجة حرارة تتراوح بين 450 و600 درجة مئوية في بيئة خالية من الأكسجين	أجهزة التحلل الدوارة (Rotary Calciners)

المرحلة الثانية: تقنية طحن النواة

التفوق التقني في معالجة رقائق rCB

التحكم الدقيق في الحجم
- يتم تحقيق معايير D97 ≤5μm (شبكة رقم 2500) من خلالصانع تصنيف بتوربين عمودي
- استقرار حجم الجسيمات عند ±0.5 ميكرومتر من خلال نظام تغذية راجعة أوتوماتيكي
التشغيل الموفر للطاقة
- استهلاك طاقة أقل بنسبة 30% مقارنةً بطحنات النفاثات (85-100 كيلوواط ساعة لكل طن عند حجم حبيبات 5 ميكرومتر)
- محمي ببراءة اختراعآلية طحن متعددة الطبقاتيقلل من عمليات المعالجة الزائدة
معالجة المواد المتقدمة
- بكرات طحن مصنوعة من سبائك خاصة (HRC 62-65) تتحمل جزيئات CB الماسحة.
- نظام محكم الإغلاق يمنع حدوث الأكسدة (محتوى الأكسجين <50 جزءًا في المليون)

دليل اختيار النماذج

سعة rCB	النموذج الموصى به	استهلاك الطاقة	البصمة
0.5-4.5 طن/ساعة	XZM221	75 كيلوواط	8.5×4.2 متر
2.5-14 طن/ساعة	XZM244	185 كيلوواط	12.1×5.8 متر
٥-٢٥ طن/ساعة	XZM268	٣١٥ كيلوواط	18.3×7.6 متر

المرحلة 3: تحسين ما بعد المعالجة

تعديل السطحطلاء عامل ربط السيلان (تركيز 0.5-3%)
ضمان الجودةجهاز تحليل الجسيمات بالليزر + اختبار مساحة السطح باستخدام طريقة BET
التغليفأكياس كبيرة مملوءة بالنيتروجين (سعة تتراوح بين 500 و1000 كيلوغرام)

دراسة حالة: قصة نجاح شركة مصنعة للإطارات

ملف تفاصيل العميلمصنع إطارات أوروبي يستهدف دمج 30% من مواد الكربون المرتبطة في منتجاته

نتائج التنفيذ:

تم تحقيق متوسط حجم الجزيئات البالغ 5.2 ميكرومتر (D90 = 7.8 ميكرومتر).
توفير في الطاقة بنسبة 92% مقارنة بنظام طحن الكرات السابق
تقليل تكاليف الإنتاج: 185 يورو للطن
مصدق على الامتثال لملحق XVII من اتفاقية REACH

احمِ عملياتك في rCB من التغييرات المستقبلية

توفر سلسلة آلات الطحن فائقة الدقة XZM مستوى عالي من الأداء…ثلاث مزايا حاسمةلمعاد تدوير الكربون الأسود:

القدرة التنافسية في السوقإنتاج مواد رقم RCB تتوافق مع معايير ASTM D6556
المرونة التشغيليةقم بتعديل درجة النعومة من 325 إلى 2500 شبكة.
القيادة في مجال الاستدامةمستوى ضوضاء يبلغ 75 ديسيبل وانبعاثات غبار أقل من 20 مجم/م³

بالنسبة للمصانع التي تعالج أكثر من 3 أطنان في الساعة من الكربون الأسود المُحلل حراريًا، فإن نموذج XZM268 يُظهر ما يلي:

عائد على الاستثمار بعد 18 شهرًا من خلال توفير الطاقة وتحديد أسعار للمنتجات المميزة
متوفر بنسبة 98% من حيث الأداء العملياتي، مع إمكانية استبدال الأجزاء المتآكلة بشكل معياري.