一种混合塑料的分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废旧混合塑料的分离方法，属于废旧塑料回收技术领域。
【背景技术】
[0002]塑料在人类的生活和生产中具有广泛的应用，塑料工业的迅速发展、塑料的大量消费以及塑料产品较短的使用周期使得塑料废弃物的数量急剧增加。废旧塑料的处理方式为焚烧和填埋，产生了严重的环境污染和资源的浪费。因此，对废旧塑料的回收利用已得到高度重视。对废旧塑料回收过程，需要对不同的塑料进行分离，目前塑料的分离是制约废旧塑料回收过程的瓶颈环节。
[0003]开发的混合塑料分离技术包括手工分拣、重力分离、浮选、静电分离和选择性溶解等方法。塑料的手工分拣过程劳动强度大、工作环境恶劣、分离效率低。重力分离和静电分离对物理性质相近的混合塑料的分离有很大局限性。选择性溶剂成本高，并且有机溶剂具有很大毒性。目前，浮选可以实现对密度相近的混合塑料具有很好的优势，但是塑料大多具有相近的疏水性质，通过润湿剂的调整可以实现混合塑料的选择性分离。目前采用浮选对废旧塑料进行分离的研究相对较少，并且均采用润湿剂直接调整塑料进行浮选，一般润湿剂对不同塑料的吸附差异较小，因此分离效果不够理想。本发明首次提出润湿剂选择性脱附对混合塑料浮选分离，先采用润湿剂对塑料进行表面调控，然后通过搅拌或超声清洗使塑料表面吸附的润湿剂分子进一步脱附，脱附后不同塑料在浮选过程可浮性的差异显著增大，并且浮选结果更稳定，进而实现混合塑料的高效浮选分离。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中对物理化学性质相近的塑料进行分离的方法存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种对混合塑料高效分离的方法，该方法操作简单、成本低，满足工业化应用生产。
[0005]本发明一种混合塑料的分离方法，包括下述步骤:
[0006]步骤一
[0007]将混合塑料颗粒浸泡在含有润湿剂的水溶液进行表面改性后，固液分离，所得固体为表面改性后的混合塑料颗粒；所述润湿剂选自木质素磺酸盐、单宁酸、明胶、白雀树皮汁、司盘、褐煤蜡、月桂醇、水玻璃、醋酸纤维素中的至少一种、优选为木质素磺酸盐、单宁酸、水玻璃中的至少一种、进一步优选为木质素磺酸盐；表面改性后的混合塑料颗粒表面润湿剂的吸附量大于等于5g/t、优选为5?100g/t、进一步优选为5?20g/t ；
[0008]步骤二
[0009]将步骤一所得表面改性后的混合塑料颗粒置于水中洗脱不超过20分钟后，固液分离，所得固体为洗脱后混合塑料颗粒；
[0010]步骤三
[0011]对步骤二所得洗脱后混合塑料颗粒进行浮选；实现混合塑料的分离。
[0012]本发明一种混合塑料的分离方法，所述混合塑料包括化学式不同的两种或两种以上的塑料。
[0013]本发明一种混合塑料的分离方法，混合塑料为聚氯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料；或者为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和聚苯乙烯塑料。
[0014]本发明一种混合塑料的分离方法，混合塑料颗粒的粒径小于2cm，并且90%颗粒的粒径小于1cm。进一步优选方案为:粒径为0.1?1cm的混合塑料颗粒的占全部混合塑料颗粒数目的70 %以及70 %以上。
[0015]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤一中，含有润湿剂的水溶液中，润湿剂的浓度为1?10g/L、优选为4?8g/L、进一步优选为5?6g/L。
[0016]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤一中，含有润湿剂的水溶液的pH值为
4.5?7.5。含有润湿剂的水溶液所用的水可以是自来水、去离子水、海水、蒸馏水中的至少一种。
[0017]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤一中，所述木质素磺酸盐包括木质素磺酸钠盐、木质素磺酸钾盐、木质素磺酸钙盐、木质素磺酸镁盐、木质素磺酸锰盐、木质素磺酸铵土卜
ΠΤΤ.Ο
[0018]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤一中，含有润湿剂的水溶液中还含有1?100mg/L的无机盐，所述无机盐包括氯化钠、氯化铝、氯化钙、氯化钾、碳酸钠、碳酸钾、氯化镁、氯化铁、硫酸镁。
[0019]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤一中，将混合塑料颗粒浸泡在含有润湿剂的水溶液进行表面改性时，采用机械搅拌促进润湿剂的吸附，搅拌速率为50?200转/分，时间为10?120分钟、优选为20?40分钟，使得混合塑料表面润湿剂的吸附量不小于5g/
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[0020]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤二中，将步骤一所得表面改性后的混合塑料颗粒置于水，在搅拌条件和/或超声条件下洗脱2?20分钟后，固液分离，所得固体为洗脱后混合塑料颗粒；所述搅拌的速率为200?800转/分钟、优选为300?500转/分钟、进一步优选为400转/分钟，所述超声的功率为20?100kW、优选为40?60kW、进一步优选为50kW。洗脱时，所用的水是自来水、去离子水、蒸馏水中的至少一种。
[0021]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤三中，按质量比，浮选液:洗脱后混合塑料颗粒=9-99:1，将步骤二所得洗脱后混合塑料颗粒加入浮选液中，进行浮选；所述浮选液由水和无机盐组成，且浮选液的pH值为4?8 ;浮选液中无机盐的浓度为100?2000mg/L ；所述无机盐选自氯化钠、氯化铝、氯化钙、氯化钾、碳酸钠、碳酸钾、氯化镁、氯化铁、硫酸镁中的至少一种。
[0022]本发明一种混合塑料的分离方法，步骤三中，浮选时，加入起泡剂，所述起泡剂选自松醇油、甲基异丁基甲醇、异辛醇中的至少一种，所述起泡剂用量为1?100g/t塑料、优选为1?50g/t塑料。
[0023]本发明一种混合塑料的分离方法，浮选1?10分钟。即可实现至少一种塑料与其它塑料的分离。且分离出来的单一塑料纯度高。
[0024]本发明一种混合塑料的分离方法，能快速分离常规物理化学方法难以分离或高效分离的混合塑料。
[0025]原理和优势
[0026]本发明首次提出润湿剂选择性脱附对混合塑料浮选分离，先采用润湿剂对塑料进行表面改性，然后通过搅拌或超声清洗使塑料表面吸附的润湿剂分子进行适量的脱附，适量的脱附后，不同塑料在浮选过程可浮性的差异显著增大，并且浮选结果更稳定，进而实现混合塑料的高效浮选分离。
[0027]本发明基于现有技术中对物理性质相近的混合塑料难以实现分离，本发明首次采用润湿剂选择性脱附方法对混合塑料进行浮选分离，实现了混合塑料的高效分离。本发明的方法能高效从混合塑料中回收塑料，回收率高于98%，纯度达到99.6% ;另外，本发明的工艺操作简单、成本低，具有很好的经济可行性，满足工业化应用。
【具体实施方式】
[0028]通过以下实施例进一步阐释本发明，实施例不以任何方式被解释成对本发明的范围强加限制。相反，应清楚理解，可以采取本领域的技术人员在阅读本文的描述之后可以看出的各种其他实施方案、修改及其等效物而不偏离本发明的精神和/或所附权利要求的范围。
[0029]实施例1
[0030]将PVC和PET混合塑料进行破碎，取0.5?1.0cm粒径的塑料颗粒150g，加入到10g/L的木质素磺酸钠水溶液中，向水溶液中加入90mg/L硫酸镁，并调整pH为7.5，机械搅拌速率为100转/分，搅拌时间为90分钟，然后将混合塑料放入自来水中，超声清洗，功率为20kW，时间为5分钟，然后进行浮选，浮选条件为:30g/t的甲基异丁基甲醇，浮选4min，pH