[发明专利]一种混合塑料的分离方法

说明书

本发明涉及一种混合塑料分离的方法，属于废旧塑料回收技术领域。本发明采用非均相高级氧化技术选择性地改变不同塑料的表面润湿性，进而实现废旧混合塑料的高效浮选分离。本发明提供了一种高效的混合塑料分离技术，并且该技术原料适应性强、分离效率高、浮选废水无污染、环境友好，为废旧塑料资源的循环利用提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种废旧混合塑料的分离方法，属于废旧塑料回收技术领域。

背景技术

塑料作为最常用的材料之一，在人类的日常生活和工业生产中具有越来越广泛的应用。塑料工业的迅速发展以及塑料产品的大量消费使得废旧塑料的数量急剧增加。废旧塑料的传统处理方式为焚烧和填埋，不但造成了资源浪费，而且产生了严重的环境污染。因此，对废旧塑料的再利用在世界范围受到高度重视。废旧塑料回收过程主要包括收集、分离和再加工三个步骤。由于塑料的化学不兼容性以及物理特性的差异，需要对不同塑料进行有效分离，才能更好地对废旧塑料资源进行循环利用。目前，塑料的分离是制约废旧塑料回收过程的瓶颈环节。

浮选对废旧塑料分离具有显著的优势，具有巨大的应用前景。由于大多数塑料是天然疏水的，需要选择性的改变塑料表面润湿性才能实现不同塑料的浮选分离。改变塑料表面润湿性的方法主要是采用润湿剂或者进行表面处理，采用润湿剂的浮选工艺对原料适应性比较差，而采用表面处理则具有较强的针对性。

H₂O₂/Fe²⁺体系的均相高级氧化技术具有强氧化能力，可用于塑料表面改性强化不同塑料表面润湿性差异，促进混合塑料的浮选分离。然而，均相高级氧化需要调整水溶液pH为酸性，并且需要向水溶液中添加大量铁离子，产生的大量含铁离子的酸性废液需要进行处理后才能排放，工艺步骤复杂、繁琐，且增加成本。本发明提出采用非均相高级氧化技术对废旧塑料进行表面改性，在塑料表面负载少量的铁氧化物纳米颗粒，通过与过氧化氢溶液反应选择性地对塑料进行表面改性，强化不同塑料表面润湿性差异，进而实现废旧混合塑料的高效浮选分离。改性溶液为含有少量过氧化氢的水溶液，无需调控反应体系的酸碱性，产生的水溶液环境友好，可直接排放，本发明的废旧塑料分离方法为绿色环保技术。

发明内容

针对现有技术中对塑料分离方法存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种混合塑料高效分离的方法，该方法操作简单、原料适应性强、分选效率高、环境友好。

本发明的混合塑料的分离方法，包括下述步骤：

步骤一，对废旧混合塑料进行破碎，通过筛分、清洗得到合适粒径的塑料颗粒；

步骤二，在塑料颗粒表面负载铁氧化物纳米颗粒，所述铁氧化物纳米颗粒选自Fe₂O₃、Fe₃O₄和FeOOH中的一种；

步骤三，将铁氧化物纳米颗粒的塑料颗粒与过氧化氢水溶液搅拌混合，进行塑料表面改性；

步骤四，将表面改性后的塑料颗粒清洗后进行浮选，实现混合塑料的分离。

具体地，步骤二中塑料颗粒表面负载纳米Fe₂O₃的具体过程为：将塑料颗粒加入到Fe³⁺铁离子溶液中，持续搅拌，搅拌速率为300～1200rpm，加入氢氧化钠、氢氧化钾、氨水水溶液调节pH为11～12，加热至75～100℃，搅拌1h后过滤出负载有纳米Fe₂O₃的塑料颗粒。

具体地，步骤二中塑料颗粒表面负载纳米Fe₃O₄的具体过程为：将Fe²⁺、Fe³⁺铁离子溶液与塑料颗粒混合，持续搅拌，搅拌速率为300～1200rpm，加入氢氧化钠、氢氧化钾、氨水水溶液调节pH为10～11，加热，搅拌1h后过滤出负载有纳米Fe₃O₄的塑料颗粒。