专利名称：一种废塑料浮选分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废塑料的分离装置，更进一步的说，是涉及一种利用浮选法对废塑料进行分离的装置。
混合物的分离方法多种多样，其中浮选分离法是将混合物料浸没于分离液中根据混合物料的密度不同，将轻重物料分离开来。利用浮选法对混合物料进行分离的装置，尤其是用于废塑料浮选分离的装置还未见文献报道。目前，废塑料回收再利用的技术不仅能够减少“白色污染”还能够节约能源，所以越来越受到人们的重视。但废塑料的分类却是回收再利用技术的一个前提，同时也是回收再利用技术的一个难题。通常，人们是通过肉眼鉴别、手工分捡完成废塑料的分类。还有的是将废塑料浸没于分离液中，静置沉降后人工打捞进行分类。但是这些方法效率低、劳动强度大、分离效率不高，而且不利于废塑料回收再利用的大规模连续性生产。
本发明的目的是提供一种结构简单、操作容易的废塑料浮选分离装置，其分离效率高、生产效率高而且适用于连续、大规模的生产。
本发明的废塑料浮选分离装置是这样实现的本分离装置包括有一个分离箱，分离箱中装有分离液。该分离箱一端的上方设有进料口，进料口的下方、分离液液面上设有进料搅拌部件。分离箱上相对于进料搅拌部件的另一端设有上出料口，分离箱的底端设有下出料口。进料搅拌部件的作用是将混合的废塑料打散，并通过扰动液面使物料浸没于分离液中。同时由于受到进料搅拌部件的扰动和分离液循环回流的推动，分离液液面的液体向进料搅拌部件另一端的上出料口缓慢流动。分离箱中分离液的液面被进料搅拌部件扰动的区域为扰动区，扰动区以外较平缓的液面为静置区。废塑料从进料口进入分离箱，经进料搅拌部件搅拌浸没于分离液后，从液面扰动区流向静置区。在静置区通过浮选分层，废塑料中的轻料漂浮于液面经上出料口排出，重料沉于分离箱底经下出料口排出。
在该分离装置中可以采用搅拌轮作为进料搅拌部件。搅拌轮的中心轴线与分离液液面水平。搅拌轮的桨叶前端没于分离液。其没于液面的部分最好为齿状结构以减少与液体间的阻力。桨叶没于液面的深度≤2cm。搅拌轮可将从进料口投入的废塑料打散，并通过桨叶扰动液面使物料充分浸没在分离液中。搅拌轮的转速不宜太快，否则会扩大扰动区、加快液流速度而影响分离效果。一般搅拌轮的转速≤500rpm。
为了提高分离效果，可在进料搅拌部件的前面加一截面为反L型的平衡挡板，将液面的扰动区和静置区隔开，减少了相互间的干扰，使得物料在液面静置区能充分静置分离。进料搅拌部件所在一侧的液面为扰动区，其余的液面为静置区，平衡档板[11]的水平段紧贴分离液静置区的液面并与上出料口在同一水平面上。
分离箱的上、下出料口外均连接有一带有筛孔的筛板，筛板的上方设置有一个带有桨叶的拨轮。分离出来的物料随分离液分别经上下出料口流出并流经筛板。分离液由筛板上的筛孔滤出，物料由拨轮从筛板上扫出。拨轮的中心轴线与分离液液面平行且垂直于物料流动的方向。拨轮的外圆周最好与筛板相接触，也就是说拨轮桨叶顶端应与筛板相接触，以便于物料的扫出及分离液的过滤。但拨轮与筛板相接触的弧长不大于2/5的拨轮外圆周周长，否则也不便于物料的扫出。拨轮桨叶的前端可镶有长度不小于10-20mm的半软镶条或固定有长度在15～30mm的鬃刷，以便于拨轮桨叶与筛板的紧密接触。半软镶条的材质可选为橡胶。其形状最好为楔形，即半软镶条与桨叶连接的一端与桨叶等宽，另一端的宽度要窄一些，这样的形状有助于提高镶条的强度，便于物料的扫出。为了更好的将分离液滤出，筛板上应密布筛孔。
分离箱的下出料口可以设有一出口间隙调整板，调节下出料口的大小，控制分离液流出量，以保持分离箱的液面与上出料口水平，便于轻料从上出料口的流出。
在该分离装置中要有足够的静置区，以便于废塑料的充分静置分离。所以分离箱的长宽尺寸应该为长宽比≥3。
本发明的废塑料浮选分离装置是根据废塑料两组分的密度不同将其进行分离的。本装置特别适合于密度差≥1.5g/cm3的废塑料的分离。从废塑料的形状来看，本装置较适合薄膜、片材和粒状物等物料的分离。待分离的废塑料应先水洗碱洗即去污脱脂后，经粉碎加入该分离装置。如果废塑料薄膜或片材，最好将其粉碎成≤25×25mm的小片再加入分离装置。
本分离装置所使用的分离液是根据待分离的废塑料的密度而配置的。分离液的密度应该比废塑料中重料的密度小，比轻料的密度大。最好接近轻料的密度，以确保好的分离效果。分离液一般以水为溶剂，根据所分离物料的密度、性质不同及分离效果的好坏可加入溶液密度调节剂、表面活性剂等。加入密度调节剂是为了调节分离液的密度，使之符合浮选分离的要求。密度调节剂一般可采用易溶于水的钠、镁、钙等的无机盐，如氯化钠、氯化镁、硝酸钠等。由于塑料为疏水性的物质，需要在分离液中加入表面活性剂，以提高废塑料的表面活性，保证废塑料能够充分的浸润于分离液中。表面活性剂包括带有羧基、羟基、胺基等的亲水性基团的伯胺盐、烷基萘磺酸钠、长链脂肪醇、聚氧乙烯醚、多元羧酸盐等。溶液密度调节剂、表面活性剂等物质的加入量可根据废塑料的种类、密度不同及分离效果好坏来调节。
此外，本发明的分离装置可配合有分离液循环系统，将从筛板滤出的分离液收集并循环使用，如使用循环泵等。本装置的传动均可采用电动传动的方式。本装置还可以连接计算机自动控制系统，对整个的分离操作进行自动化控制。
本装置不仅可以分离二元混合的废塑料，当其串联后，根据物料的密度，每个单元选择适当密度的分离液，即可进行多组分废塑料的浮选分离。
本发明的废塑料浮选分离装置结构简单、操作容易，混合物料的分离过程连续，物料的分离效率高可达90％以上。该分离装置的生产效率高，适用于连续、大规模的工业化生产。本装置适用范围比较广泛。除了主要用于混合废塑料的分离，还可以用于如食品加工业中的果仁大小浮选、果仁果壳分离、果仁脱皮净化；中草药的净化浮选分离(如瓜蒌与瓜蒌子的分离)；垃圾分类(重金属料与轻金属料的分离)等。本装置在上、下出料口的部件稍做改动，便可作为废水处理的配套装置。以上行业的不同物质分离只要选用适当的浮选液及适当的辅机配置即可达到物料分离的目的。
下面用实施例结合附图进一步叙述本发明，本发明的范围不受这些实施例的限制。本发明的范围在权利要求书中提出。
图1为本发明的一种装置的侧面透视示意图。
如图1所示的浮选分离装置，其中分离箱12的长宽比为4。分离箱12中装有分离液4。分离箱12一端的上方设有进料口2，进料口2的上方连接有料斗1。进料口2的旁边设有循环分离液的进液口10。进料口2的下方、分离液液面上设有搅拌轮3。搅拌轮3的中心轴线与分离液液面平行。搅拌轮3的转速为300rpm。搅拌轮3的桨叶没于液面的部分为齿状结构，其长度为2cm。分离箱12上相对于搅拌轮的另一端设有上出料口13。搅拌轮3的前方安装有截面为反L型的平衡档板11。该档板将分离液液面的扰动区和静置区隔开，搅拌轮3的所在一侧的液面为扰动区，其余的液面为静置区。档板11的水平段紧贴分离液静置区的液面，并与上出料口13在同一水平面上。为了便于重料的沉降集中，分离箱12的上出料口13以下的箱体为楔型结构，楔型结构的最底端即分离箱12的最底端设有下出料口6。分离箱12的上、下出料口外分别连接筛板7。筛板7上密布呈正三角形排列的筛孔。为了便于出料口流出的物料在筛板7上流动，筛板7均为倾斜安置。筛板7的上端与出料口连接，筛板7的下端上设置有一个带有桨叶的拨轮8。拨轮8的中心轴线与分离液液面平行且垂直于物料流动的方向。拨轮8的桨叶顶端固定有长度为20mm的鬃刷。拨轮8与筛板7相接触的弧长尺寸为拨轮8外圆周周长的2/5。筛板7的下方设置有分离液的收集箱9。分离箱12的下出料口6设有出口间隙调整板5。其调节下出料口的大小，控制分离液流出量，以保持分离箱的液面高度便于轻料从上出料口的流出。
当废塑料从料斗1经进料口2加入分离箱12时，首先被进料口下方的搅拌轮3打散，并通过搅拌轮的扰动作用而充分浸没于分离液4中。由于受到搅拌轮的扰动，分离液液面的液体向上出料口13缓慢流动。废塑料随着液面流动从液面扰动区经过平衡档板11流向静置区。在静置区通过浮选分层，废塑料中的轻料漂浮在液面上经上出料口13排出，重料下沉并沿着分离箱楔型箱体的斜壁滑下集中于下出料口6排出。分别经上、下出料口13、6流出的物料沿着倾斜的筛板7流动。物料所附带的分离液由筛板7上的筛孔滤出并由分离液收集箱9所收集，通过循环泵，由循环分离液进液口10加入分离箱12进行循环使用。物料由拨轮8从筛板上扫出。由此，废塑料轻、重两组分经过本发明的分离装置得到分离。
权利要求
1.一种废塑料浮选分离装置，包括有分离箱[12]，该分离箱[12]一端的上方设有进料口[2]，分离箱[12]中装有分离液[4]，其特征在于进料口[2]的下方、分离液液面上设有进料搅拌部件，分离箱上相对于进料搅拌部件的另一端设有上出料口[13]，分离箱[12]的底端设有下出料口[6]，混合物料从进料口[2]进入分离箱[12]，经进料搅拌部件搅拌浸没于分离液中，通过浮选，混合物料中的轻料漂浮于液面上经上出料口[13]排出，重料沉于分离箱底经下出料口[6]排出。
2.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于所述的进料搅拌部件为带有桨叶的搅拌轮[3]，搅拌轮的中心轴线与分离液液面平行，搅拌轮的桨叶顶端没于分离液，其没于液面的深度≤2cm，该搅拌轮转速≤500rpm。
3.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于所述的进料搅拌部件的前方安装有截面为反L型的平衡档板[11]。该平衡档板[11]将分离液液面分为两个区域，进料搅拌部件所在一侧的液面为扰动区，其余的液面为静置区，平衡档板[11]的水平段紧贴分离液静置区的液面，并与上出料口[13]在同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于所述的上、下出料口[13]、[6]外均连接有带有筛孔的筛板[7]，筛板[7]的上方设置有一个带有桨叶的拨轮[8]，经上、下出料口流出的物料流经筛板[7]，所附带的分离液由筛板[7]上的筛孔滤出，物料由拨轮[8]从筛板上扫出。
5.根据权利要求4所述的分离装置，其特征在于所述的拨轮[8]与筛板[7]相接触的弧长尺寸应不大于2/5拨轮外圆周周长。
6.根据权利要求4所述的分离装置，其特征在于所述的拨轮[8]的桨叶前端固定有长度在10～20mm的半软镶条，或固定有长度在15～30mm的鬃刷。
7.根据权利要求6所述的分离装置，其特征在于所述拨轮桨叶前端的半软镶条材质为橡胶。
8.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于所述的下出料口[6]设有出口间隙调整板[5]。
9.根据权利要求1所述的分离装置，其特征在于所述的分离箱[13]其长宽比≥3。
全文摘要
本发明提供一种废塑料浮选分离装置。该装置包括装有分离液4的分离箱12。分离箱进料口2下方设有进料搅拌部件。进入分离箱的废塑料经进料搅拌部件的搅拌浸没于分离液中。通过浮选,废塑料中的轻料上浮经分离箱上出料口13排出,重料下沉经分离箱下出料口6排出。该分离装置分离效率高、生产效率高,应用范围广泛,适用于连续、大规模的工业化生产。
文档编号B03B5/28GK1334145SQ00120768
公开日2002年2月6日 申请日期2000年7月13日 优先权日2000年7月13日
发明者陈志达, 张国立, 刘玉春, 苑志伟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院