[發明專利]一種廢舊塑料的分選方法及分選系統

在審

• 申請號: 201710651150.2
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107571426A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 尹鳳福;閆磊;李林;韓清新;徐衍輝;劉振;張超
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B29B17/00
• 分類號: B29B17/00;B29B17/02
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所(普通合伙)11259
• 代理人: 李丹鳳

技術領域

本發明涉及廢舊塑料的分選技術領域，特別涉及一種廢舊塑料的分選方法及分選系統。

背景技術

近年來，塑料的生產量和消費量仍持續上升，據中國國家統計局統計，2016年中國塑料制品產量為7717.2萬噸，同比增長2.7％。而這一數據在2012年僅有5781.86萬噸。另據中國商務部發布的《中國再生資源回收行業發展報告2017》(摘要)顯示，2016年國內塑料的回收量在1878萬噸左右，同比增長4.3％。而家電產品、通信設備的快速更新換代、汽車輕量化設計以及石油等塑料原料價格走低都促使塑料消費量更是一路上升。

目前，在市政垃圾(MSW)、報廢汽車(ELV)、還是廢舊電器與電子設備(WEEE)等處理過程都期待更好的針對廢舊塑料的分選方法，這將帶來可觀的經濟效益和巨大的環保效益；針對塑料的種類以及雜質的識別分選，現有技術大多采用浮沉分離法進行廢舊塑料的分選，浮沉法是根據不同塑料密度的差異進行分選，分選時在將破碎、清洗后的塑料碎片注入分選池，分選池中溶液具有特定的密度，不同塑料根據其密度上浮或者沉降，分類收集完成分選，這種分選方式原理簡單，技術難度低，在目前的塑料分選領域被廣泛使用，對密度不同的塑料具有很好的分選效果。但是該技術存在以下技術缺點，(1)一次分選過程只能將兩種不同密度的物料進行分離操作；(2)浮沉分離法操作時需要建造分選池并且分離過程需要一定的時間，分選過程是非連續的，分選過程需要占用大量場地，限制了處理量提升；(3)浮沉分離法對水的需求量和廢水產生量都非常大；(4)分選精度不高，難以滿足高純度回收利用的需求。再者2015年頒布的《廢塑料綜合利用行業規范條件(征求意見稿)》中提到，廢塑料破碎、清洗、分選類企業的綜合新水消耗低于1.5噸/噸廢塑料，且需要對廢分選介質進行處理。這對分選企業來說又增加了不小壓力。因此，提供一種廢水產生量少、分先精度高和能夠完成連續生產的廢舊塑料的分選方法及分選系統，具有重要意義。

發明內容

為了解決現有技術中的廢舊塑料的分選存在廢水產生量大、分先精度低、不能夠完成連續生產的問題，本發明提供了一種廢舊塑料的分選方法及分選系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種廢舊塑料的分選方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)混料和喂料一部分磁流體通過層流通道直接進入分選區，一部分磁流體和待分選廢舊塑料混合后通過與層流通道平行的物料口進入分選區；

(2)廢舊塑料的分選分選區內的磁流體在電磁場作用下呈現不同的磁流體密度梯度，因待選廢舊塑料的密度差異而使其在磁流體介質中漂浮、懸浮或沉淀；

(3)廢舊塑料的收集采用傳送裝置將漂浮、懸浮或沉淀的廢舊塑料帶出，并通過平行堆疊的收集通道分類、收集，從而完成廢舊塑料的分選。

磁流體密度梯度分選原理與浮沉分離方法類似，區別在于用來分離混合塑料碎片的分離液體的密度不是均一的，而是在與流動方向垂直的軸線上存在一個密度梯度。這個梯度的產生是因為分離介質不是一般的恒定密度分離溶液，而是應用了一種納米尺度的磁流體，以不大于60nm的微團均勻分布在水中形成的分離介質。根據阿基米德定律，浸入靜止液體中的物體受到一個浮力，其大小等于該物體所排開的流體重量。因此在不同密度的塑料碎片浸入分離介質中穩定后，最終將在與其密度相當的那個密度層停駐。只要這個密度層分級根據塑料密度的浮動范圍合理確定，這種磁流體密度梯度方法就可以有效分離兩種及以上混合塑料。

磁流體密度梯度分選方法能夠在一次分選過程中以“漂浮—懸浮—沉淀”的方式同時分選多種塑料以及其他雜質，此外，這個過程是連續的，且分選介質易回收，很好地解決了目前技術的局限和不足。

作為優選，所述分選方法還包括前處理步驟，前處理步驟是對待分選廢舊塑料進行破碎、篩選和清洗以去除附著在碎片表面上的氣泡。磁流體密度梯度分選方法不能夠對整瓶、中空和存在氣孔的物進行分選，一般將待分選塑料經過清洗、破碎后以碎片的形式作為待分選物料。由于碎片的尺度很小，附著在碎片上的微小的氣泡將會導致碎片的重量出現較大偏差。分選過程對于密度的變化非常敏感，這個偏差可能使得較高密度的塑料上浮至小密度塑料的分選層，導致分選失敗，因此，需要對碎片的清洗濕潤和氣泡去除。