Plantas de reciclaje de NFU

Métodos nuevos para el reciclaje de neumáticos fuera de uso

Cada año más de 2,5 millones toneladas de neumáticos viejos son producidas en la Unión Europea, casi 600.000 t sólo en Alemania. Con cerca de 270.000 t la mayor parte es enviada a las fábricas de cemento y centrales eléctricas como combustible secundario.

Debido a la disminución de los recursos limitados de petróleo así como el rendimiento energético bajo en comparación con el alto consumo energético para la producción de neumáticos, la utilización térmica de neumáticos viejos no es razonable ecológica y económicamente. Bajo estas premisas la utilización de los componentes principales representa la mejor alternativa

Utilización de los materiales de neumáticos fuera del uso

Para poder utilizar las materiales de los neumáticos, se tiene que triturarlos para luego separarlos en los componentes goma, acero y fibras textiles. Por regla general, los neumáticos son pre-triturados en trituradores de dos ejes de baja velocidad o cizallas rotativas y después transformados en granulado y harina de diferentes granulometrías en un proceso de molienda constando de una o varias etapas. Se distingue entre los dos procesos siguientes:

  • La molienda en frío: En este proceso, también conocido como molienda criogénica, nitrógeno líquido (LN2) fragiliza los recortes de los neumáticos pre-triturados, para que se puedan molerlos más fácilmente en los molinos de martillos. En el caso de la molienda criogénica, una etapa de molienda normalmente basta para lograr la separación deseada de los componentes y obtener un rango ancho de granulometría del granulado de goma. Un inconveniente de esta tecnología es el alto costo para el uso del nitrógeno líquido, ya que se necesitan una a dos toneladas de LN2 para una tonelada de neumáticos viejos. Además la poca superficie del granulado / harina de goma fraccionado como vidrio tiene un efecto negativo.
  • La molienda en caliente: La molienda en caliente tiene lugar a temperatura ambiente.  Los recortes de los neumáticos son triturados en granuladoras o molinos de alta velo­ci­dad sin fragilizarlos. Por medio de granuladoras (de cuchillas) conectadas en serie el producto es triturado gradualmente hasta el tamaño de partícula deseado. Las des­ventajas principales de la molienda en caliente con granuladoras son el alto consumo de energía debido al uso de varias etapas de trituración así como el bastante alto desgaste de las cuchillas de las granuladoras produciendo altos gastos de mantenimiento y de las piezas de recambio. 

La alternativa: Molienda de los neumáticos con prensas de matriz plana 

El proceso desarrollado por Amandus Kahl GmbH en Reinbek para la molienda en caliente de los neu­máticos viejos es una alternativa económica a los procesos tradicionales de molienda arriba mencionados.

Los neumáticos suministrados son pre-cortados en una etapa preliminar a un tamaño de 50 a 100 mm. A través de un depósito de almacenamiento intermedio y un sistema regulable de alimentación, los recortes son transportados en la planta de molienda de goma, la parte principal de la planta. Aquí los neumáticos precortados son triturados en una prensa granu­ladora Kahl de matriz plana trabajando según el principio de rodillo.

Los neumáticos precortados son molidos entre los rodillos cilíndricos y la matriz circular diseñada como disco perforado. Las fuerzas de cizallamiento producidas por los rodillos al rodar sobre la pista circular de la matriz así como las fuerzas de prensado de hasta 120 bar aplicadas por un sistema hidráulico auto­máticamente regulado descomponen las partes de los neumáticos y separan los diferentes componentes. Al contrario de las granuladoras (de cuchillas) tradicionales, el material no es triturado por cuchillas de forma geométrica, sino sólo por las fuerzas de cizallamiento producidas entre las herramientas y en el producto. Por consiguiente, el desgaste de las herramientas de molienda no tiene influencia sobre el resultado de granulación.

La prensa granuladora del tipo 60-1250  con una potencia motriz de 2 x 160 kW procesa hasta 4,5 t/h de neumáticos cortados con un tamaño de entrada de aprox. 50 a 80 mm en el caso de neumáticos para camiones y aprox. 100 a 150 mm en el caso de neumáticos de coches a un granulado de 0,4 - 20 mm. El rendi­miento efectivo de la prensa granuladora depende de la granulometría deseada del producto final. Al producir un granulado de menos de 4 mm, la capacidad de un sistema de molienda de una etapa es aprox. 2,5 t/h. Las partículas con sobretamaño son mezclados con los recortes de los neumáticos en el depósito almacenador preconectado a la prensa granuladora y molidas otra vez.

Resultado típico de separación

  • Acero: 15 - 20 %
  • Granulado de goma
    • tamaño de 4 - 6 mm: 15 %
    • tamaño de 2 - 4 mm: 15 %
    • tamaño de 0 - 2 mm: 30 %
  • Mezcla de textiles/goma: 15 - 20 %

Por supuesto, los porcentajes pueden variar dependiendo de la composición del producto de entrada.

Acondicionamiento del producto molido

Después de la molienda, imanes separan los alambres de acero y los compuestos de acero/goma puestos al descubierto. En la primera etapa cribadora los finos de menos de 8 mm son separados y transportados al sistema limpiador del granulado. La fracción gruesa así como los com­puestos de acero/goma son vueltos a la prensa granuladora, la cantidad del producto vuelto dependiendo de la granulometría deseada del producto final.

Después de la granulación el producto molido es clasificado según los requerimientos del cliente y limpiado en fracciones en un sistema de separación y clasificación de varias etapas. La separa­ción del metal es efectuada en separa­dores electromagnéticos de tambor, la clasifica­ción por cribas. La clasificación final para separar los textiles y minerales es realizada por separadores de zigzag y tablas separadoras. Dependiendo de las exigencias del cliente, se puede embalar el granulado limpiado en sacos o big bags, alternativamente también en silos para la carga a granel en camiones cisternas o contenedores.

El sistema modular es diseñado para una capa­cidad de planta de 2,5 t/h por pren­sa granula­dora si se trabaja en tres turnos. Esto corresponde a un rendimiento de hasta 15.000 t/a para una línea. Al montar varios módulos en paralelo, se puede aumentar la capacidad de planta casi a gusto.

Amplio campo de aplicación para productos

Aparte del alto grado de pureza del granulado y de la harina de goma, el proceso también destaca por la fracción de acero muy pura obtenida como producto final. Con una impureza resi­dual máxima de tres por ciento de goma y textiles en el acero, se pueden conseguir por primera vez precios de claramente más de 100 Euro/t con la fracción de acero. Estos aceros de alta calidad son utilizados en altos hornos para la producción de acero o recientemente como armadura adicional de hormigón para la construcción de edificios.

El granulado de goma obtenido por la molienda en caliente tiene una superficie específica mucho más grande que el granulado molido en frío. El granulado y la harina de goma tienen múltiples usos. Son utilizados por ejemplo como material de relleno en la industria del caucho, lo que reduce los gastos de material y simplifica el proceso de producción. Con la adición de aglutinantes de PU se puede prensar el material para fabricar esteras de protección para parques infantiles y suelos para actividades deportivas. Otra posibilidad es la adición a la tierra vegetal para mejorar el comportamiento de compactación y drenaje de céspedes muy frecuentados. Si se añade granulado plástico, como p.ej. termoplástico reciclado, en vez de aglutinantes de PU, se pueden producir compuestos de elastómeros en procesos especiales de extrusión. Por medio de la extrusión o fundición inyectada se puede producir un gran número de productos. Harina de goma molida en caliente es particularmente apropiada para este fin.

Añadido al asfalto, mejora las propiedades del asfalto para la construcción de carreteras, ya que el asfalto de goma reduce las emisiones de ruidos por hasta nueve decibelios. Además la estabilidad del firme de la carretera respecto a la temperatura aumenta, lo que reduce la formación de ranuras de vía en verano y grietas de helada en invierno.

Hay muchas posibilidades de aplicación, particularmente para el granulado molido en caliente. Pero sólo son rentables al utilizar un proceso económico de granulación.

Ventajas de la tecnología 

  • Tamaño compacto
  • Menos máquinas requeridas debido a la molienda de una sola etapa
  • Herramientas de granulación de larga vida, por eso gastos de desgaste de 5 Euro/t
  • Alto rendimiento
  • Rápido y fácil cambio de herramientas
  • Ajuste automático de la hendidura de molienda por medio del sistema hidráulico
  • Lubrificación automática
  • Nivel de ruido de menos de 85 dB(A)
  • Gastos de producción de aproximadamente 40 €/t