[發明專利]一種基于硫酸鈣預處理的廢舊混合塑料全優先浮選分離方法

有效

• 申請號: 201910013273.2
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN111409213B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王暉;張迎霜;王康宇;杜一辰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B29B17/02
• 分類號: B29B17/02
• 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

本發明涉及一種基于硫酸鈣預處理的廢舊混合塑料全優先浮選分離方法。其技術方案是：將PMMA、PVC、PS、ABS四種廢舊塑料中的任意兩種以上組合成的混合物破碎成混合塑料顆粒，所得顆粒用CaSO₄預處理后，通過全優先浮選分離依次得到PMMA、PS、ABS和PVC塑料。本發明方法具有操作簡單、成本低廉、分離高效、回收率和純度高等特點。

技術領域

本發明涉及一種基于硫酸鈣預處理的廢舊混合塑料全優先浮選分離方法，屬于廢舊塑料回收技術領域。

背景技術

塑料工業的迅速發展以及大量使用，使得廢舊塑料的數量急劇增加。焚燒和填埋是處理廢舊塑料的傳統方式，不僅引起嚴重的環境污染，而且還造成塑料資源的大量浪費。因此，對廢舊塑料的回收利用研究在世界范圍內已經引起高度重視。廢舊塑料的回收利用主要包括三個階段：收集、分選和循環利用，而塑料的分選是廢舊塑料的回收利用的關鍵和難點所在。廢舊塑料的分選技術主要有手工分揀、浮沉分選、浮選、選擇性溶解、電選和光譜分選等。手工分揀勞動強度大、分離效率低；浮沉分選是基于密度的差異對廢舊混合塑料進行分離，而密度相近的廢舊塑料導致該方法適用性差；選擇性溶解使用的溶劑大都具有毒性，且成本較高，電選和光譜分選一般需要昂貴的分選設備，并且產率較小。現有可以分離PMMA、PVC、PS和ABS的浮選技術包括沸水處理技術，化學氧化技術，高級氧化技術，氨水處理技術，堿處理技術，機械力化學技術，潤濕劑抑制技術等。這些技術存在的主要問題包括應用較多不被環境督察部門允許的化學試劑，能耗較高，試驗重現性差，改變塑料表層化學結構等缺點。因此，開發低成本、適用性強、分離效率高的分選方法具有重要意義。

發明內容

本發明針對現有技術對廢舊混合塑料進行分離存在的不足，提供一種基于硫酸鈣預處理的廢舊混合塑料全優先浮選分離方法，旨在實現混合塑料高選擇性和高回收率地分離回收。

一種基于硫酸鈣預處理的廢舊混合塑料全優先浮選分離方法，廢舊混合塑料置于硫酸鈣溶液中，在不低于20℃的溫度下預處理，將預處理后的廢舊混合塑料經優先浮選過程，實現廢舊混合塑料中的各塑料的分離；

所述的廢舊混合塑料包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PVC(聚氯乙烯)、PS(聚苯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)中的N種，且N為不低于2的整數。

本發明創新地發現，對于包含MMA、PVC、PS、ABS中的兩種及以上的混合塑料而言，將該種類的混合塑料創新地在硫酸鈣溶液以及所述的溫度條件下預處理，可放大混合塑料中的各成分的差異，再通過優先浮選方法，可高選擇性地、高回收率地分離混合塑料中的各塑料成分。

研究發現，在硫酸鈣溶液中在所述的溫度條件下預處理是實現混合塑料選擇性分離的關鍵。本發明人研究發現，采用硫酸鈣作為改性劑，并通過控制預處理過程的溫度，可對混合塑料進行差異化改性，可以出人意料地實現混合塑料各成分的高選擇性分離。

作為優選，廢舊混合塑料的粒度為0.5～5mm。

本發明人進一步發現，進一步調控預處理過程的硫酸鈣溶液的溶質濃度，有助于進一步提升塑料的回收率和選擇性。

作為優選，硫酸鈣溶液的溶質的濃度為0.01-5g/L；優選為0.09-0.2g/L。

進一步調控預處理過程的硫酸鈣溶液中硫酸鈣相對混合塑料的質量比，有助于進一步提升塑料的回收率和選擇性。

作為優選，硫酸鈣溶液中的硫酸鈣為混合塑料總質量的0.0001-0.1倍。

本發明人進一步研究發現，控制在所述的預處理條件下，進一步控制預處理溫度和時間，有助于進一步改善混合塑料的分離效果。

預處理的溫度為20～60℃；進一步優選為40～60℃；更進一步優選為40～45℃。

預處理過程在攪拌條件下進行，優選的攪拌轉速為800～1200r/min。