[发明专利]废旧混合硬质塑料颗粒涡气流-高压静电分离装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域中的工业废弃物处理、资源化领域，具体地，涉及一种废旧混合硬质塑料颗粒的涡气流-高压静电分离装置及方法，是对废旧塑料进行无污染处理和资源化。

背景技术

近半个世纪以来，塑料因其廉价、安全、耐久和轻便等特性在各行业中得到了广泛应用，世界的塑料消耗量也不断快速升高。据报道，过去20年中全球的平均塑料年产量增长幅度超过5%，2010年全球的塑料产量已接近2亿7000万吨，而塑料的需求量仍在不断攀升。虽然塑料制品有着较高的耐久度，但每年仍有大量的塑料遭到废弃。数据显示，在美国城市固体废物中，废旧塑料所占的比例已从1994年的9.5%上升到2010年的12.4%。

废旧塑料制品的分子结构牢固，自然条件下分解速度极为缓慢。如聚乙烯（polyethylene，PE）聚氯乙烯（polyvinylchloride，PVC）在土壤中约300-400年才能完全降解，长期滞留在土壤里破坏了土壤的透气性，降低了土壤的蓄水能力，影响了农作物的水分、养分的吸收，阻碍了禾苗根系的生长，会造成农作物的大幅度减产，使耕地劣化。此外塑料添加剂中的重金属离子及有毒物质会在土壤中扩散、渗透，直接影响地下水质和植物生长。塑料废弃物对海洋生物造成的危害是石油溢漏危害性的4倍，每年仅丢弃在海洋的废弃渔具就在15万吨以上，各种塑料废品在数百万吨以上。据统计，每年全球石油产量中约有4%会被用来生产塑料原料，另有4%会被用作生产塑料副产品的燃料。石油资源是有限的，而我国是一个石油消费大国。到2011年我国石油的净进口量为2.51亿吨，成为世界第一大石油净进口国。需求量猛增导致石油价格暴涨，对塑料工业带来了很大的供求矛盾和冲击。

目前废旧塑料的资源化处理方法主要有化学方法及物理法，机械物理法易实现工程化，并不会产生二次污染，这种方法备受欢迎。

经检索，中国发明专利《一种废旧塑料资源化处理方法及设备》（申请号201210228475.7），提供一种废旧塑料资源化处理方法及设备，设备包括破碎分选处理系统和清洗分离处理系统，破碎分选处理系统包括两级原料输送带、两级破碎机、磁选机、两级破碎料输送带，清洗分离处理系统包括清水槽、沉料输送带、盐水槽、螺旋出料机、以及螺旋输送器、浮料提升机，方法由破碎分选和清洗分离两步工艺组成。破碎分选工艺依次由人工分拣、一级破碎、磁选、二级破碎步骤组成，清洗分离工艺采用清水和盐水两种不同密度的液体便废旧塑料各成分分离开来。该发明虽然能够实现混合塑料的分离，但整个分选过程繁琐；方法中将所有破碎的物料采用水槽，盐水槽进行比重差分选，由于许多塑料的密度范围之间都有重叠或者特征密度十分相近（如PVC和PET的特征密度分别为1.39g·cm^-3和1.37g·cm^-3），因此单纯依靠密度差异分选效率低，产品需要脱水、干燥，并存在着污泥和废水处理等环境污染治理问题。本发明采用的涡气流-高压静电分离装置及分离方法，是干法处理工艺，工艺流程简单，与多步复杂破碎后的密度差水选比，具有成本低、高效、结构简单、无废水排放等特点，减少环境污染。

中国发明专利《废旧电子电器回收塑料的高压静电分选方法》（申请号201110120653.X），该发明涉及一种废旧电子电器中塑料的分离纯化方法，在以PET材质的摩擦旋流器内搅拌实现相互摩擦，使塑料通过摩擦带电，依据塑料摩擦带电性能不同，将摩擦带电的塑料和回转电极接触并提供高压静电场，由于离心力和静电力的复合作用，是从回转电极上甩出落下的塑料颗粒由于电位不同而呈现不同轨迹并产生一定距离，用带阳板的容器进行分类收集，从而实现不同种类塑料的分选和纯化，最终回收得到以PS、PP、ABS、PVC等为主的单一组份热塑性塑料颗粒产品纯度可达95%。该发明废旧电子电器破碎、磁选、涡流电选、循环破碎、悬浮风选、高压静电分选得到单一组分塑料，整个分选过程繁琐；方法中悬浮风选无法将密度相近的塑料分离，摩擦旋流器与静电分选机结构描述不清。本发明采用的涡气流-高压静电分离装置及分离方法，工艺流程简单，与多步复杂破碎后的密度差悬浮选比，具有成本低、高效、结构简单、无污染等特点，减少环境污染。且本发明设备结构明晰。