[发明专利]一种基于硫酸钙预处理的废旧混合塑料全优先浮选分离方法

说明书

本发明涉及一种基于硫酸钙预处理的废旧混合塑料全优先浮选分离方法。其技术方案是：将PMMA、PVC、PS、ABS四种废旧塑料中的任意两种以上组合成的混合物破碎成混合塑料颗粒，所得颗粒用CaSO₄预处理后，通过全优先浮选分离依次得到PMMA、PS、ABS和PVC塑料。本发明方法具有操作简单、成本低廉、分离高效、回收率和纯度高等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于硫酸钙预处理的废旧混合塑料全优先浮选分离方法，属于废旧塑料回收技术领域。

背景技术

塑料工业的迅速发展以及大量使用，使得废旧塑料的数量急剧增加。焚烧和填埋是处理废旧塑料的传统方式，不仅引起严重的环境污染，而且还造成塑料资源的大量浪费。因此，对废旧塑料的回收利用研究在世界范围内已经引起高度重视。废旧塑料的回收利用主要包括三个阶段：收集、分选和循环利用，而塑料的分选是废旧塑料的回收利用的关键和难点所在。废旧塑料的分选技术主要有手工分拣、浮沉分选、浮选、选择性溶解、电选和光谱分选等。手工分拣劳动强度大、分离效率低；浮沉分选是基于密度的差异对废旧混合塑料进行分离，而密度相近的废旧塑料导致该方法适用性差；选择性溶解使用的溶剂大都具有毒性，且成本较高，电选和光谱分选一般需要昂贵的分选设备，并且产率较小。现有可以分离PMMA、PVC、PS和ABS的浮选技术包括沸水处理技术，化学氧化技术，高级氧化技术，氨水处理技术，碱处理技术，机械力化学技术，润湿剂抑制技术等。这些技术存在的主要问题包括应用较多不被环境督察部门允许的化学试剂，能耗较高，试验重现性差，改变塑料表层化学结构等缺点。因此，开发低成本、适用性强、分离效率高的分选方法具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术对废旧混合塑料进行分离存在的不足，提供一种基于硫酸钙预处理的废旧混合塑料全优先浮选分离方法，旨在实现混合塑料高选择性和高回收率地分离回收。

一种基于硫酸钙预处理的废旧混合塑料全优先浮选分离方法，废旧混合塑料置于硫酸钙溶液中，在不低于20℃的温度下预处理，将预处理后的废旧混合塑料经优先浮选过程，实现废旧混合塑料中的各塑料的分离；

所述的废旧混合塑料包括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种，且N为不低于2的整数。

本发明创新地发现，对于包含MMA、PVC、PS、ABS中的两种及以上的混合塑料而言，将该种类的混合塑料创新地在硫酸钙溶液以及所述的温度条件下预处理，可放大混合塑料中的各成分的差异，再通过优先浮选方法，可高选择性地、高回收率地分离混合塑料中的各塑料成分。

研究发现，在硫酸钙溶液中在所述的温度条件下预处理是实现混合塑料选择性分离的关键。本发明人研究发现，采用硫酸钙作为改性剂，并通过控制预处理过程的温度，可对混合塑料进行差异化改性，可以出人意料地实现混合塑料各成分的高选择性分离。

作为优选，废旧混合塑料的粒度为0.5～5mm。

本发明人进一步发现，进一步调控预处理过程的硫酸钙溶液的溶质浓度，有助于进一步提升塑料的回收率和选择性。

作为优选，硫酸钙溶液的溶质的浓度为0.01-5g/L；优选为0.09-0.2g/L。

进一步调控预处理过程的硫酸钙溶液中硫酸钙相对混合塑料的质量比，有助于进一步提升塑料的回收率和选择性。

作为优选，硫酸钙溶液中的硫酸钙为混合塑料总质量的0.0001-0.1倍。

本发明人进一步研究发现，控制在所述的预处理条件下，进一步控制预处理温度和时间，有助于进一步改善混合塑料的分离效果。

预处理的温度为20～60℃；进一步优选为40～60℃；更进一步优选为40～45℃。

预处理过程在搅拌条件下进行，优选的搅拌转速为800～1200r/min。