[发明专利]不同合成材料颗粒中分离特定合成材料颗粒的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及合成材料制品的再生，这些材料从以循环利用为首要目标的垃圾收集中获得。

背景技术

在现有技术中，首先将由彼此不同材料制成的物品切碎，获得平均尺寸在0.5-25 mm的微粒材料，以便进行回收。

微粒材料包含各种材料的微粒组成的块（mass），为了实现重复利用，这些材料必须被分类，从而获得由同种材料微粒组成的均质体。

利用摩擦起电效应的微粒分离技术已在塑料材料分离中为人们所熟知，这个技术基于以下的现象。

通过使第一种材料的颗粒A与第二种材料的颗粒B摩擦，颗粒A和B会带相反极性的静电荷。在相同的摩擦过程中，同种类型的颗粒一点也不带电。

现有技术描述了各种摩擦起电分离不同材料颗粒的方法，方法包括：

a．塑料材料物品的未分类收集；

b．物品的清洗；

c．切碎物品，使之成为大小均匀的颗粒；

d．一次静电充电操作；

e．运送带电颗粒经过一电场。

美国专利US 6,903,294公开了一种分离装置，包括通过不同类型的合成材料相互摩擦来进行静电充电的部分，第一静电分离站位于上方，至少一第二静电分离站位于较低的水平，和一分离的颗粒的收集站，其中，该站配有一转鼓式金属电极，颗粒掉落在该电极的部分区域，以及一具有相反极性的相邻电极，从而在第一电极和第二电极中形成一电场，颗粒落在第一电极，并且经过电场，根据其极性和带电量进行分离。

美国专利US 6,927,354公开了用于绝缘材料颗粒充电的装置。该装置内包含一金属圆筒，颗粒在入口和出口之间传输。圆筒绕装置的轴定向旋转，这样，颗粒之间相互摩擦的同时也与圆筒壁摩擦，从而使之带静电。

圆筒下游的静电分离塔根据颗粒所带电量对其进行分离。

美国专利US 5,289,922阐述了塑料材料混合物的静电分离方法。该方法使材料微粒通过一旋转的圆筒，该圆筒由金属制成或者由待分离的一种材料制成，确切的说，是由微粒混合物中数量最少的微粒材料构成。

当圆筒是由微粒混合物中数量最少的材料构成时，其任务是增加微粒混合物中数量最多的那种材料微粒的带电量。

在现有技术中，使颗粒混合物在表面前移，当它们相互接触时，就会相互以某种方式约束来摩擦，并根据它们的自身性质失去或者得到电子，从而进行静电充电。

现有技术存在许多缺陷，其中至少重要的是颗粒间的相互拖动不够也不充分均匀，不能使粒子带上优势数量的电荷。

美国专利US 6,681,938公开了一种改进或增强的摩擦静电（triboelectrostatic）分离器，其具有多个出口装置，便于分离飞灰中的各个成分。

具有一定尺寸的颗粒与充电表面接触，从而使颗粒带上正电荷、负电荷或者不带电。一些颗粒带有正电荷，另一些带负电荷，还有一些颗粒不带电，这取决于它们的化学成分。

带电和不带电的粒子通过由多个导电电极或带电的百叶窗式平板组成的静电分离器，在电极或者平板之间施加高电压。

总之，已知系统不能控制各种颗粒的电荷密度，而只能是电荷的极性。

颗粒经过电场时所受的力取决于负载的电荷密度，而这又取决于经受摩擦的颗粒的质量。有时，两种不同的物质处于一定的比例以吸收相同的电荷密度，并且具有相同的极性，要将二者分开是不可能的。

发明内容

在本发明的目的是提供一种方法和一种装置，用于摩擦起电分离微粒混合物中未知比例的合成材料，克服了以上缺陷。

在本发明中，用于从微粒混合物中分离出特定材料微粒的方法，所述微粒混合物来源于切碎未分类的垃圾收集中的不同合成材料制品，一般包括如下步骤：

将合成材料制品之后，切碎和干燥，颗粒块M通过与一摩擦表面摩擦而进行静电充电，该摩擦表面由存在于颗粒混合物中的一种材料组成。

颗粒物（graniles）维持的与摩擦表面接触的作用力大于重力。

通过这种方式充电的颗粒块遇到一个电场，导致分离成三堆微粒，第一堆微粒材料与摩擦表面的组成材质相同，没有偏离电场；第二堆颗粒带负电荷，向电场的正极偏移；以及第三堆颗粒带正电而向电场的负极偏移。

用颗粒混合物中的一种材料构成摩擦表面，将带正电荷的材料重复进行上述操作，并且收集没有在电场中偏移的微粒堆。