[发明专利]使用钝化剂回收多层材料的分离液体、方法和设备

说明书

公开了一种用于回收多层材料的方法。多层材料(10)包括金属层(30)和至少一个另外的层(20,40)。该方法包括将包装材料放置在包含分离液体(330)的桶(310)中，以产生来自金属层(30)的金属碎片、来自聚合物层(20,40)的塑料碎片和残余组分的混合物。分离液体包括包含水、羧酸、羧酸盐和用于钝化金属层表面的钝化剂的混合物。

技术领域

本发明涉及用于回收包括至少一个金属层和至少一个另外的层的多层材料的分离液体及其用途以及方法和设备。所述分离液体含有保护至少一个金属层不发生化学反应的钝化剂。

背景技术

例如，由申请人的专利申请WO 2012/101189中已知使用微乳液分离液体分离层压材料或多层材料，该专利教导了使多层材料中的层彼此剥离。该WO′189公开的实例涉及光伏组件中使用的多层材料的分离。

已经讨论了改进食品包装中应用的层压材料回收的要求。例如，Mario Abreu的文章“The recycling of Tetra Pak aseptic cartons”(可在www.environmental-expert.com上找到)深入讨论了这个问题，并指出可以回收纤维素纸巾，但不能将聚乙烯与铝箔分离。

美国专利No.5,421,526号(Tetra Laval)教导了一种从包括金属、塑料以及可能的纸或纸板的层压包装材料的废料中回收各材料组分例如金属、塑料以及其中可能应用的纸的方法。通过用选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和其它类似的挥发性有机酸的有机酸或有机酸混合物处理废料使各层彼此分离。该专利的方法在高于乙酸闪点(在80％的浓度下约为60℃)的高温(80℃)下进行，这不仅需要大量的能量，也增加了安全隐患。由于高浓度(80％)的乙酸，所使用的混合物具有很高的腐蚀性。该混合物将侵蚀铝组分并导致氢形成，以及导致过程中回收铝量损失。

欧洲专利申请EP 0 543 302 A1(Kersting)教导了一种将铝箔与塑料箔(例如PE箔)分离以能够回收铝的方法。将层压材料置于20％的低级脂肪酸(例如乙酸、丙酸、甲酸、丁酸)溶液中，并加热至100℃保持10-20分钟。该方法优选在密闭容器中进行以使液体在其沸点和/或高于其沸点下运行。另外，溶液冷却时会产生低压。EP′302中描述的这种方法的工业可行性值得怀疑，因为在每个装料周期中，铝和塑料箔形式的全部废料以及溶液必须被加热和冷却。对于大型容器，这可能难以足够快地实现，并且需要大量能量。

美国专利No.2004/0129372A1(Huang)描述了一种箔层压材料的分离方法，该箔层压材料包括层压有至少一个可渗透层的箔层。US′372的分离方法通过将分离液体渗透到箔层压材料中并将氧化铝中间层溶解在层压材料的不同可渗透层之间来工作。在该实施例中使用的分离液体是众所周知的用于溶解非贵金属如氧化铝的硝酸，其结果是可以单独分离剩余的塑料或纸层。该文件中公开的分离方法导致铝的损失，尽管铝是有价值的材料流，但铝不容易回收。因此，US′372中概述的分离方法存在经济缺陷。

类似地，中国专利申请CN 104744724涉及一种用于铝塑料层压材料的分离液体以及利用该分离液体分离铝层与塑料层的方法。分离液体主要通过混合40-200份蚁酸(甲酸)和5-10份二氯甲烷制备，并且还包含1-4份非离子表面活性剂。该申请的分离液体是高度挥发性的，并且还含有对环境有害的组分。

中国专利申请CN103131042涉及用于分离铝塑多层材料的另一类分离剂。这类分离剂是通过将蚁酸(甲酸)和乙醇以4:1-1:4的体积比混合制备的。这种使用分离剂的铝塑复合膜分离方法包括以下步骤：将分离剂与水混合得到分离液体；将清洗后的铝塑复合膜浸泡在分离液体中；和取出、清洗、离心和干燥。当将铝塑复合膜浸泡在由分离液体和水混合而成的溶液中时，可以有效地分离铝塑复合膜中的铝和塑料。在该中国专利申请CN′042所描述的实例中，采用的温度为50-80℃。在这些条件下，分离剂是易燃的并且会侵蚀铝，从而导致安全隐患和铝损失。