废旧混合塑料中pvc的分离回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境保护技术领域中的废弃物处理、资源化领域，具体涉及一种从电 子垃圾、生活垃圾、工业垃圾中的塑料混合物中分离回收PVC塑料的方法。
【背景技术】
[0002] 各种各样的塑料制品以其质轻价廉的特性在各行业中得到了广泛应用。在中国近 30年处理的近3000亿吨固体废物中，接近20%是各种废旧塑料。废旧塑料的大量废弃对 资源和能源都是极大的浪费，处理不当还会给环境带来很大危害。当前国家与政府大力倡 导建设资源节约与环境友好社会，必须加强对废旧塑料的回收再利用。
[0003] PVC(聚氯乙烯）是五大通用塑料之一。自2010年以来的统计资料显示，全球的 PVC年需求量在3500万吨。PVC用途极广，食品饮料包装，电子设备外壳，水管门窗，家装饰 品，绝缘材料等都用到PVC。PVC塑料由于分子链中含有Cl基团，使得PVC必须与其他废旧 塑料分离并单独处理。废旧PVC塑料的不完全燃烧会产生剧毒的二恶英；丢弃与填埋过程 中废旧PVC中的有毒元素 Cl会释放到土壤中，对土壤和地下水造成严重污染。在废旧塑料 回收再利用过程中，其它塑料中如混有PVC，含Cl基团会对其它塑料分子链产生团聚与破 坏作用，极大降低再生塑料的各项使用性能和价值。因此，从混合塑料中分离出其中的PVC 成分，不仅保护了环境，而且提升了再生塑料的使用性能和价值。
[0004] 经检索，中国发明专利《PET/PVC废旧塑料的分离回收方法》（王晖等，专利号 201310123312. 7)提供一种PET/PVC废旧混合塑料的分离回收方法，包括以下步骤，将 PET/PVC混合塑料破碎到4-40mm ;加入到四氢呋喃或二甲苯溶剂中，在10-90°C搅拌溶解 150-300min ;对溶液过滤，滤渣干燥得到PET塑料，滤液在30-60°C蒸发，析出的溶质干燥得 到PVC塑料。本发明方法采用溶解分离可溶物与不溶物的方法实现PET/PVC的分离，具有分 离效果好，回收率高的特点。本发明虽然可以实现PET/PVC的高效分离，但有机溶剂的回收 处理不当将造成二次污染，特别的二甲苯具有轻微毒性，对生产过程的隔离防护要求高。方 法中PVC的最后获得需要从溶液中蒸出并干燥，能源消耗大；而且PVC的特征熔点为70°C， 蒸发过程会不可避免的挥发出氯化氢气体，造成环境污染。
[0005] 中国发明专利《一种塑料分拣机及分拣方法》（卢叶青等，专利号201410073786. X)提供一种PET/PVC/PP混合塑料的分拣机及分拣方法，分拣机包括进料机构、输送机构、 分拣机构、接料机构，分拣机构包括识别装置和分离装置。该发明方法在于，通过紫外光或 近红外光源照射下落的混合物料，由于PET/PVC/PP具有不同物理特性而被识别，之后由分 离装置实现分离。该发明可以实现颜色不同的混合塑料的快速分离，但是对于颜色较为相 近或一样的混合塑料则无法分离。虽然具有处理量大的优点，却存在分离效率不高、设备复 杂等缺点。
[0006] 中国发明专利《回收塑料筛选方法》（朴来俊等，专利号201010507226. 2)提供 一种从生活垃圾中筛选出可回收利用塑料的方法，尤其涉及从混合塑料中实现PE、PP、PS、 PET、PVC等的分离回收方法。该发明方法包括，通过重量选别机筛选出胶带、纤维、沙土、轻 物、重物；手工筛选出轻物（混合塑料和罐类）；轻物经由磁力分选分离出铁金属罐；通过 只感知PET的近红外传感器分离出PET ;通过与PET相同的方法实现PE、PP、PS的分离；经 由上述各个筛选装置的轻物中没被筛选的部分其它塑料和全部的PVC经由风力筛选装置， 比重差选装置，静电回收装置实现不同塑料的分离。该发明方法综合使用多种分离方法，可 以实现多种塑料混合物与PVC的分离，但工艺过于繁杂，而且重量选别之后还需手工筛选， 增加了生产过程的人力投入，处理成本太高，难于工业化。
[0007] 中国发明专利《基于荷电衰减分选的废旧硬质塑料的回收利用方法》（李佳等，专 利号201310695084. 0)提供一种荷电衰减分选废旧硬质塑料的方法，该方法分为以下四个 步骤，对废旧塑料进行棍压式破碎、粉碎，混合颗粒电晕荷电，混合颗粒荷电衰减，混合颗粒 分选。上述发明中荷电与衰减过程在同一传送带上完成，缺少静电屏蔽装置，使荷电与衰减 区域重叠，影响塑料颗粒的衰减效果，进而影响其分离效率。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种废旧混合塑料中PVC的分离回收方 法，将PVC从混合塑料中分离出来，实现PVC的单独回收利用。既避免了 PVC处理不当造 成的环境问题，又提升了其余塑料的回收价值。本发明综合考虑设备复杂程度、有无二次污 染、是否连续生产等因素，采用荷电衰减分选方法分离混合塑料中的PVC，利用PVC与其他 塑料荷电衰减速率的不同实现PVC的分离回收，工艺流程简单，可处理的塑料混合物范围 广泛，可连续生产，且无二次污染产生。较之上述荷电衰减方法，本发明采用双层传输带结 构，将电晕荷电与荷电衰减区域分置于两层，排除了荷电与衰减区域的相互影响，也使得颗 粒在两个区域的聚散状态能够分别得到控制，有利于工业化生产；在荷电衰减区域附加屏 蔽装置，使塑料颗粒荷电衰减更加稳定；在分选区域选择垂直下落式分选电场，无需其余塑 料（PVC电荷量几乎衰减至零）具有很大的残余荷质比，可以减少很大一部分能源消耗。
[0009] 为实现以上目的。本发明的技术方案如下：
[0010] 一种废旧混合塑料中PVC的分离回收方法，其特点在于，本方法包括对混合废旧 塑料适度粉碎、电晕荷电、荷电衰减、静电分离四个步骤：
[0011] 步骤一、对于从电子垃圾、生活垃圾、工业垃圾中分离得到的塑料混合物，经输送 装置输送到中速冲击破碎机，破碎成粒度为0. 8-3mm的均匀塑料颗粒；
[0012] 步骤二、将破碎后的塑料颗粒由输送装置输送到喂料器，由喂料器均匀的输送到 第一层金属接地传送带，随着传送带的运动，塑料颗粒进入电晕荷电区域，平行于第一层金 属接地传送带的电晕丝电极和柱状静电极与负极高压电源接通，通过电晕电场产生的负离 子使塑料颗粒带上负电荷；
[0013] 步骤三、荷电后的塑料颗粒落入第二层金属接地传送带，在第二层接地传送带上 方平行的连接一块金属屏蔽板，实现衰减区域的静电屏蔽；
[0014] 步骤四、衰减后的颗粒运动到第二层金属接地传送带的末端，自末端落下后的塑 料颗粒进入到静电分离场，静电分离场由竖直正极板与竖直接地板产生，在分离场的静电 力作用下，还保留有大量剩余电荷的其余塑料被吸引到远离第二层金属接地传送带的其余 塑料收集区，电荷近乎完全衰减的PVC落到靠近第二层金属接地传送带的PVC收集区，未分 开的混合颗粒落入中间产物收集区；
[0015] 中间产物收集区的混合塑料送入所述步骤二中的喂料器，再次被分选。
[0016] 为实现上述目的，本发明采用荷电衰减分离装置，设置上下两层的金属接地传送 带，包括设置在第一层金属接地传送带上方的电晕荷电装置，设置在第二层金属接地传送 带上方的荷电衰减装置，以及设置在第二层金属传送带末端的静电分离装置。
[0017] 所述电晕荷电装置包括柱状静电极和丝状电晕极，所述的柱状静电极与电晕丝电 极与第一层金属接地传送带平行，并与高压电源相连。
[0018] 所述荷电衰减装置由所述第二层金属传送带与上方的金属屏蔽板构成，二者用导 线连接，实现荷电衰减区域的静电屏蔽。
[0019] 所述静电分离装置包括竖直接地板与竖直正极板，所述竖直正极板与高压电源相 连，还包括设置在所述竖直接地板与竖直正极板下方的PVC收集区，中间产物收集区，其余 塑料收集区。
[0020] 本发明方法利用PVC塑料经电晕荷电后电荷快速衰减的特点，设置双层传送带结 构，将塑料颗粒的电晕荷电、荷电衰减过程分置于第一、第二层金属接地传送带，在衰减过 程中添加金属屏蔽板，使衰减过程更加平稳，提高分离效率；塑料颗粒从第二层金属接地传 送带末端落下后，在静电分离场中，实现带电量近乎为零的PVC与其余带负电塑料颗粒的 分离。采用本发明可简单高效的实现PVC从混合塑料中分离回收。其余塑料中PVC的含量 可降至3%以下，PVC的回收率可达96%。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明废旧混合塑料中PVC的分离回收方法的流程图；
[0022] 图2为本发明采用的荷电衰减分离装置图；
[0023] 图3为ABS，PP，PVC塑料颗粒的荷电衰减曲线图。
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