[发明专利]含多溴联苯与多溴联苯醚的废旧塑料的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及含一种塑料废料分离，特别是涉及一种含溴阻燃苯乙烯类塑料的分离与再生的方法；具体涉及从分选产生的含溴阻燃苯乙烯类塑料中再生出聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯‐丁二烯‐丙烯腈(ABS)等苯乙烯类塑料，同时实现有毒溴代阻燃剂与无毒溴代阻燃剂的分离。

背景技术

废旧电子电器设备的拆解产生大量的阻燃塑料废物，目前多采用密度分离、x荧光光谱识别等技术将其分选为含溴和不含溴的废旧塑料，其中不含溴的塑料可以采用普通塑料的再生技术进行利用；而含溴塑料，根据拆解的电子设备类型不同，通常有阻燃聚苯乙烯(高抗冲聚苯乙烯)塑料、阻燃苯乙烯‐丁二烯‐丙烯腈塑料等，这些塑料废物由于可能含有毒的多溴联苯醚、四溴双酚A等溴代阻燃剂，需要进行脱溴处理后方能使用。

对于含溴阻燃塑料，现有技术一般采用溶剂过程进行再生，如中国发明专利ZL00801987.8使用二元醇系、二元醇醚系或乳酸酯系溶剂从固态或熔融态的塑料中将多溴联苯醚及其他阻燃剂萃取出来。专利发明专利ZL01116994.X、ZL200910214489.1及CN201210004960等采用压力流体、超临界流体或热熔剂从阻燃塑料中分离溴代阻燃剂，但由于溶剂的溶解能力不足或溶出过程的传质阻力过大，影响了分离效果。美国专利US6500872选择合适的溶剂将塑料溶解，然后从塑料溶液中分离出不溶解的阻燃剂颗粒，再采用反溶剂沉淀技术将塑料与可溶性阻燃剂分离，虽然分离过程无需使用高溶解能力的溶剂，但仍然存在阻燃剂颗粒过小导致分离困难的问题。

针对十溴联苯醚小颗粒的分离困难及反溶剂沉淀过程十溴联苯醚再析出问题，中国发明专利201010550611.5采用在反溶剂沉淀前加入过量的新鲜溶剂来溶解溶液中的十溴联苯醚微粒，并在反溶剂沉淀过程将十溴联苯醚保持在不饱和状态来避免其析出。但由于十溴联苯醚在使用溶剂体系中的溶解度非常低，如果要在分离过程中将十溴联苯醚完全保持在不饱和状态，需要的溶剂量就非常大，过大的溶剂循环量对设备尺寸和能耗都是不利的。

苯乙烯类塑料废物中常见的溴代阻燃剂中，除了多溴联苯醚(PBDEs)、四溴双酚A(TBBPA)、六溴环十二烷(HBCD)等有毒阻燃剂外，还包括十溴二苯乙烷(DBPE)、溴化聚苯乙烯等被认为是无毒的阻燃剂，目前仍被广泛使用。另外十溴联苯醚(DBDPO)的毒性由于存在争议，虽然在欧盟及部分发达国家已被禁用，但在中国及大多数发展中国家仍被允许使用。现有技术方案处理含溴阻燃塑料，存在的主要问题如下：

1、由于多数溴代阻燃剂难以在有机溶剂中溶解，溶出过程扩散阻力大，因此直接从塑料中对溴代阻燃剂进行溶解分离，效率低，脱溴效果差。

2、采用压力、超临界流体虽然可提高溶解性，但操作条件苛刻，不适合大规模工业化应用。

3、采用溶剂将固体塑料转变成塑料溶液的方式再生，通过添加新鲜溶剂的方法消除溶液中的十溴联苯醚小颗粒，达到提高分离效果的目的，会造成溶剂使用量过大，对回收过程不利。

4、现有技术无法区分有毒、无毒溴代阻燃剂，分离出来的阻燃剂是各种溴代阻燃剂的混合物，由于其中部分阻燃剂仍有利于价值，因此需要进一步处理才能实现其资源化利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明针对阻燃剂毒性不同，提出了一种含溴阻燃苯乙烯类塑料的清洁再生方法，并实现有毒溴代阻燃剂与无毒溴代阻燃剂的分离，同时达到废旧电子电塑料及溴代阻燃剂的资源化利用目的。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种含溴阻燃苯乙烯类塑料的分离与再生的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将废旧的含溴阻燃苯乙烯类塑料加入溶剂A中，控制溶液中塑料质量百分含量为10～20％，溶剂A溶解含溴阻燃苯乙烯类塑料的苯乙烯类塑料，其他塑料、部分阻燃剂及杂质不溶解；所述的溶剂A为甲苯、二甲苯、丁酮，苯丙酮、环已酮、甲基异戊基酮、柠檬烯、双戊烯、四氢呋喃、乙酸丁酯和乙酸乙酯的一种或多种；

(2)溶解后的塑料溶液通过分离筛，筛出未溶解的不溶塑料及杂质，未溶解的阻燃剂颗粒继续留在溶液中；

(3)将步骤(2)中获得的塑料溶液加热，直到十溴联苯醚完全溶解，采用热过滤除去三氧化二锑、十溴二苯乙烷颗粒物；