[發明專利]一種混合塑料的分離方法

有效

• 申請號: 201810498476.0
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108748793B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 王重慶;曹亦俊
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B29B17/02
• 分類號: B29B17/02;B29B17/04;C08J11/16;C08L25/06;C08L27/06;C08L69/00;C08L67/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生;魏娟

本發明涉及一種混合塑料分離的方法，屬于廢舊塑料回收技術領域。本發明通過鐵磁性催化劑非均相催化氧化選擇性地改變塑料的表面潤濕性，進而實現混合塑料的高效浮選分離。本發明提供了一種高效的混合塑料分離技術，具有原料適應性強、分離效率高、環境友好、磁性催化劑易分離且可多次循環等優點，為廢舊塑料資源的循環利用提供技術支撐。

技術領域

本發明涉及一種廢舊混合塑料的分離方法，屬于廢舊塑料回收技術領域。

背景技術

廢舊塑料主要通過焚燒和填埋進行處理，造成了塑料資源的浪費和嚴重的環境污染，廢舊塑料的資源化對塑料工業和人類社會的可持續發展具有重要意義。由于塑料物理特性的差異小，混合塑料的有效分離是廢舊塑料資源化的關鍵。

泡沫浮選對廢舊塑料分離具有顯著成本和技術優勢，具有良好的應用前景。由于大多數塑料是天然疏水的，對塑料浮選分離的關鍵在于選擇性的改變塑料組分的表面潤濕性。研究者報道了采用單寧酸、甲基纖維素、木質素磺酸鹽等潤濕性選擇性潤濕塑料表面，實現混合塑料的浮選分離，潤濕劑表面調控對塑料原料的適應性較差、并且產生浮選廢水。研究者們進一步開發了等離子處理、臭氧氧化、氧化處理等塑料表面處理技術，選擇性地改變塑料的表面潤濕性，表面處理則具有針對性強、減少浮選藥劑用量的優點。利用環境友好的Fenton試劑可以對塑料表面進行催化氧化，強化不同塑料表面潤濕性差異進而實現混合塑料浮選分離。然而，均相Fenton需要對水溶液預酸化、添加大量鐵離子，產生的大量含鐵離子的酸性廢液需要進行處理后才能排放，增加成本。

綜上分析，現有技術廢舊塑料浮選分離方法主要存在二次污染和高成本的缺陷，缺少高效、廉價、環境友好的塑料表面處理方法。

發明內容

針對現有技術中混合塑料分離方法存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種高效、環保的混合塑料分離方法，該方法原料適應性強、分選效率高、環境友好、成本低。

本發明的混合塑料的分離方法，包括下述步驟：

步驟一，廢舊混合塑料經破碎處理，得塑料顆粒；

步驟二，將包含塑料顆粒、鐵磁性催化劑、還原劑和雙氧水的混合溶液攪拌，對塑料顆粒進行催化氧化；

步驟三，對催化氧化后的溶液施加外界磁場，分離出鐵磁性催化劑；

步驟四，對步驟三分離鐵磁性催化劑后的溶液進行浮選，實現混合塑料的分離。

本發明提出通過鐵磁性固體催化劑與過氧化氫溶液反應產生羥基自由基對塑料進行表面改性，選擇性地改變不同塑料的表面潤濕性，進而實現廢舊混合塑料的高效浮選分離。鐵磁性固體催化劑易于分離且可多次循環使用，過氧化氫水溶液環境友好，添加還原劑促進催化劑表面鐵離子循環，提高催化氧化效率。本發明的提出的廢舊混合塑料分離方法成本低、高效、環保。

廢舊混合塑料為聚合物分子結構不同的兩種及兩種以上廢舊塑料。

作為優選，所述的混合塑料為分子結構中含有不同極性基團的混合塑料。

進一步優選，所述的混合塑料為聚苯乙烯和聚氯乙烯混合塑料、聚碳酸酯和聚氯乙烯混合塑料、聚碳酸酯和聚苯乙烯混合塑料、或聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯混合塑料。研究發現，采用本發明方法對該優選的混合塑料具有更優異的分離效果。

本發明中，可對廢舊的混合塑料進行清洗、破碎、篩分，得到合適粒徑的塑料顆粒。

作為優選，塑料顆粒的粒徑為0.5～3.2mm，優選為1.0～2.2mm。

作為優選，步驟二中鐵磁性催化劑為非負載型催化劑，選自零價鐵、四氧化三鐵、伽馬三氧化二鐵、錳鐵氧體、鋅鐵氧體、銅鐵氧體、鎳鐵氧體、鈷鐵氧體中的至少一種。