废旧塑料回收利用实用技术-热分离法

分离技术在废旧塑料回收利用中是一项关键的技术，根据废塑料形貌和种类的不同，可以选择上述分离技术中的一种或几种联合使用。

1.薄膜的手工分离方法

废旧薄膜通常为PVC和PE以及PP等，使用和回收过程中混有泥土、灰土、金属等杂质，其分选步骤如下：

（1）剔除杂质 将混人薄膜中的杂质除去，通常采用清洗法，清洗过程如下：

温碱水清洗（去油污）→石灰水清洗（中和毒性）→刷洗→冷清水漂洗→晒干。

（2）分选 一般来讲，薄膜未加填料或加人量极少，对密度影响不大，故可将清洗干净的薄膜放人水中，下沉者为PVC膜，上浮者为PE、PP膜。另外，PVC膜撕裂时有明显的白色痕迹，PE膜撕裂较易，无白色痕迹，并巨薄膜表面有明显的石蜡感。PE、PP膜通常可以混合迸行回收利用，如果要求分开PE和PP，可以配制酒精溶液，即按500mL水中加人95%酒精（体积分数）160mL的比例，将PE、PP混合料投人混酒精溶液中，上浮者为PP，下沉者为PE。

（3）分类 将各种膜分为透明、乳白色和杂色三类。必要时，将杂色膜分为黑色，红、棕、黄色和蓝绿色三类。

2.PET瓶的分离方法

基于当前市场上PET饮料瓶的可回收成分有：68.2%质量分数的PET、24.2%质量分数的HDPE和1.1%质量分数的铝等，美国塑料回收利用研究中心——Rutgers大学塑料回收中心利用沉浮法和静电装置设计出如图2-26所示的PET瓶回收分离工艺流程。

图2-26 PET瓶回收分离工艺流程

将从拉圾中收集的完整或碎裂的软饮料瓶打成大包，完整瓶经第一级粉碎机粉碎，体积减少90%，再经二级粉碎机迸一步粉碎，然后用吹风机除掉纸和尘土等。碎料在水基洗涤溶液中洗涤，除去粘附在塑料上的胶粘剂，把纸变成纸浆。经过滤洗涤后，碎料放人水浮箱，PET和铝沉人底部，而HDPE上浮，撇除上浮的HDPE，干燥待用。同时捞出底部的PET和铝，并将其干燥，将干燥的PET和铝粒子送人带静电分离器的滚筒设备中。分离器向粒子发射电子束，由于铝是电的良导体，铝粒子迅速失去表面的负电荷，并随滚筒转动的离心力脱离滚筒，集中到一起。PET导电性很差，不会失去负电荷，由于静电力的作用粘到滚筒上，用一个刷子将其从滚筒上扫下并集中到一个料箱中。这样得到的PET纯度达99.5%（质量分数）。

3.PP、PE、PET混合粉碎料的分离方法

针对PP、PE、PET混合粉碎料，可以利用密度法来分离。PP的密度为0.S9～0.91g/cm³，PE的密度为0.91～0.96g/cm³，PET密度为1.30～1.38g/cm³。分离过程如下：将其先放人水池中，由于PET的密度最大，则PET将会下沉，捞出下沉的PET。然后，开始向池中倒人酒精，中和水的密度，将密度调到0.91g/cm³，看到水中的PE下沉时，则已调好。最后将漂浮的PP和下沉的PE分离。

4.纸塑分离方法

塑料与纸的分离方法有热分离、湿分离和电动分离3种。

（1）热分离法 利用加热方法减少塑料薄膜的表面积，然后利用空气分离器将纸和热塑性塑料分离。热分离法原理如图2-27所示。

热分离法又分为热筒法和热气流法。

1）热筒法。分离装置由可迸行电加热的镀铬料筒组成。筒内装有一个带叶片的空心圆筒，料筒和圆筒的转动方向相反。混合物加人料筒熔融后出料，输送到分离机中，分离机中的空气流将纸带走，热塑性塑料留在分离机底部。此法可将90%以上的塑料与纸分开，已分离的塑料含纸量很小，可控制在1%（质量分数）以下。

图2-27 热分离法原理

1—料斗 2—加热分离器 3、4—分离物储存箱

2）热气流法。利用塑料薄膜遇热收缩，减小比面积的原理实现塑性薄膜与纸的分离。将薄膜与纸的混合物送至加热区，加热箱可以是一台农用谷物干燥机，塑料薄膜在加热箱内遇热收缩呈颗粒状，从而使其表面积减小，再将它与纸的混合物送人空气分离器，空气流将混合物中的纸带走，而热塑性塑料颗粒便落在分离器的底部。此法几乎可以把塑料与纸完全分开。

（2）湿分离法 湿分离法主要用于分离与塑料混合的纸。由输送机将各种废料送人干燥式撕碎机中，撕碎后迸人空气分离机，将轻质部分（约含60%质量分数的纸，20%质量分数的塑料）送人搅碎机中加人适量的水迸行搅碎，搅碎过程中产生的纸浆通过泄放口排出，剩下的塑料混合物通过分离出口输送到脱水分离装置，最后迸人空气分选机对各种塑料迸行分离。湿分离法工艺流程如图2-28所示。

图2-28 湿分离法工艺流程

1—输送机 2—干燥式撕碎机 3—空气分离机 4—搅碎机 5—旋转体 6—挡板 7—分离出口 8—阀门 9—脱水器 10—空气分离机

（3）电动分离法将纸与塑料的混合物由一台振动喂料器送人分离机，落人可转动的圆筒中，并被送人电极之间的电场，纸被吸向电极，而塑料仍然粘附到圆筒上。随着圆筒的转动，塑料落到底部收集起来。电动分离器的原理如图2-29所示。采用此法时湿度对分离结果有很大影响，混合物湿度为55%时，虽可使纸和塑料分离，但塑料仍会被大量的纸污染，当湿度提高至50%以上时，便可使塑料和纸完全分离。(www.xing528.com)

图2-29 电动分离器的原理

1—电极 2—振动喂料器 3—转动筒 4—刷子 5—可调整出料量的分离机

5.聚氯乙烯（PVC）复铝药片干式分离方法

首先分选出透明、奶白及杂色，要分色分离，这样才能保证分出的塑料品质好，价格高。

1）把加热锅温度调节在150～165℃（导热油式及电加热式相同）一个最佳温度，视不同批次材料区别对待，从具体操作中获得最佳温度（跟天气，湿度条件有关）。

2）温度达到后，把药片投人锅里，搅拌2～3min，当铝基本干净后，就把药片从出料口放出，稍微冷却后，即把药片及铝的混杂物投人旋转式的筛选机中分选出塑料及铝。

3）再把PVC塑料投人恒温在60～70℃左右的烧碱池浸泡2～3min，化去残留的铝粉，将铝去干净后即可捞出投人清洗机，清洗脱水后装袋即可出售。

4）碎铝及碎药片一起投人磨粉机磨成直径0.5～1mm左右的细粒，再把粉末经过专用的高压静电分选机1～2次的分选，即可达到99%（质量分数）以上的纯铝即可出售。

6.金属与塑料的分离方法

金属与塑料的分离方法有以下五种：

（1）金属捕集器 将粉碎的废弃物经管道输送，在输送过程中使用金属捕集器将直径为0.75～1.2mm的金属碎屑分离出来。

（2）静电分离器 将混杂料粉碎，投人静电分离器，利用金属与塑料的不同带电特性，可分离出铜、铝等金属。此法适用于金属填充复合材料、电缆料和镀金属塑料的处理。

（3）溶解分离 将涂有塑料涂层的金属制件浸人含二氯甲烷、非离子型表面活性剂、石蜡和水的悬浮液中，使塑料涂层溶解分离。

（4）脆化分离 使金属与塑料的混杂废料冷却至塑料的脆化温度，然后粉碎，再用风筛分离法使金属与塑料分离。

（5）电缆外皮的剥离 电线、电缆的外皮材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯（包括交联聚乙烯）、合成橡胶及天然橡胶，除上述静电分离法外，还有干法和湿法两种方法可使塑料、橡胶与铜、铝芯线有效分离。

1）干法分离。用远红外装置使电缆线内部均匀加热，再用人工剥离外皮。

2）湿法分离。将铝线浸渍在浸透剂（表面活性剂）溶液中，加热至70～90℃后剥离外皮，然后再用有机溶剂连续清洗数次，彻底除去焦油即可。

7.城市垃圾中塑料废弃物的分离方法

城市垃圾中的塑料废弃物是回收利用废旧塑料的主要来源之一，虽然它们在城市垃圾中只占很小一部分，但实际数量却是十分可观的。为了能实现城市垃圾中各种成分尤其是废旧塑料的回收利用，首先必须迸行分离工作。对城市垃圾的处理主要分两个步骤：减小尺寸（即粉碎）和分离。

（1）减小尺寸 城市固体垃圾的粉碎就是利用各种机械设备将其破碎成小块或碎片。常用的粉碎机械有压碎机、剪切机、撕碎机、切片机等。

（2）分离 城市固体垃圾中各种成分的主要物理特性包括颗粒大小、密度、电磁性能和颜色等，它们是分离技术的基础。各自的物理特性不同，其分离方法亦不同。

1）颗粒大小。因为不同材料的延展性、拉伸强度和冲击强度不同，因此城市固体垃圾经粉碎后，不同材料的颗粒大小有很大差异，这样便可按颗粒大小来分离城市固体垃圾。

2）密度。不同的材料其密度也有差异，利用这种差异可用多种方法实现不同材料的分离。

3）电磁性能。城市固体垃圾中铁质金属可用其本身的磁性，采用电磁分离器将它们同其他材料分离。

4）颜色。依据不同成分的不同外观特性尤其是颜色，迸行人工分拣或自动分拣。