[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。本发明通过铁磁性催化剂非均相催化氧化选择性地改变塑料的表面润湿性，进而实现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，具有原料适应性强、分离效率高、环境友好、磁性催化剂易分离且可多次循环等优点，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

废旧塑料主要通过焚烧和填埋进行处理，造成了塑料资源的浪费和严重的环境污染，废旧塑料的资源化对塑料工业和人类社会的可持续发展具有重要意义。由于塑料物理特性的差异小，混合塑料的有效分离是废旧塑料资源化的关键。

泡沫浮选对废旧塑料分离具有显著成本和技术优势，具有良好的应用前景。由于大多数塑料是天然疏水的，对塑料浮选分离的关键在于选择性的改变塑料组分的表面润湿性。研究者报道了采用单宁酸、甲基纤维素、木质素磺酸盐等润湿性选择性润湿塑料表面，实现混合塑料的浮选分离，润湿剂表面调控对塑料原料的适应性较差、并且产生浮选废水。研究者们进一步开发了等离子处理、臭氧氧化、氧化处理等塑料表面处理技术，选择性地改变塑料的表面润湿性，表面处理则具有针对性强、减少浮选药剂用量的优点。利用环境友好的Fenton试剂可以对塑料表面进行催化氧化，强化不同塑料表面润湿性差异进而实现混合塑料浮选分离。然而，均相Fenton需要对水溶液预酸化、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，增加成本。

综上分析，现有技术废旧塑料浮选分离方法主要存在二次污染和高成本的缺陷，缺少高效、廉价、环境友好的塑料表面处理方法。

发明内容

针对现有技术中混合塑料分离方法存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高效、环保的混合塑料分离方法，该方法原料适应性强、分选效率高、环境友好、成本低。

本发明的混合塑料的分离方法，包括下述步骤：

步骤一，废旧混合塑料经破碎处理，得塑料颗粒；

步骤二，将包含塑料颗粒、铁磁性催化剂、还原剂和双氧水的混合溶液搅拌，对塑料颗粒进行催化氧化；

步骤三，对催化氧化后的溶液施加外界磁场，分离出铁磁性催化剂；

步骤四，对步骤三分离铁磁性催化剂后的溶液进行浮选，实现混合塑料的分离。

本发明提出通过铁磁性固体催化剂与过氧化氢溶液反应产生羟基自由基对塑料进行表面改性，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。铁磁性固体催化剂易于分离且可多次循环使用，过氧化氢水溶液环境友好，添加还原剂促进催化剂表面铁离子循环，提高催化氧化效率。本发明的提出的废旧混合塑料分离方法成本低、高效、环保。

废旧混合塑料为聚合物分子结构不同的两种及两种以上废旧塑料。

作为优选，所述的混合塑料为分子结构中含有不同极性基团的混合塑料。

进一步优选，所述的混合塑料为聚苯乙烯和聚氯乙烯混合塑料、聚碳酸酯和聚氯乙烯混合塑料、聚碳酸酯和聚苯乙烯混合塑料、或聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯混合塑料。研究发现，采用本发明方法对该优选的混合塑料具有更优异的分离效果。

本发明中，可对废旧的混合塑料进行清洗、破碎、筛分，得到合适粒径的塑料颗粒。

作为优选，塑料颗粒的粒径为0.5～3.2mm，优选为1.0～2.2mm。

作为优选，步骤二中铁磁性催化剂为非负载型催化剂，选自零价铁、四氧化三铁、伽马三氧化二铁、锰铁氧体、锌铁氧体、铜铁氧体、镍铁氧体、钴铁氧体中的至少一种。