專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)具有選定密度的水性介質(zhì)選擇性分離廢棄的碎片狀有機(jī)材料同時(shí)提高其純度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)混合物中的至少兩種有機(jī)異質(zhì)合成材料進(jìn)行選擇性分離同時(shí)提高其純度的方法(該混合物例如是填充或非填充的聚合物和/或共聚物，其夾帶有待去除的雜質(zhì)或者沒(méi)有夾帶雜質(zhì))，從而將所述合成材料從混合物中提取出來(lái)并將其分離成純凈的同質(zhì)材料，并通過(guò)特定的塑料加工方式以至少99%的純度收集這些同質(zhì)的可回收材料。這些填充或未填充的聚合物和/或共聚物為待回收以進(jìn)行富集(upgrading)的廢料，特別是廢棄物，這些有機(jī)合成材料首先是通過(guò)對(duì)報(bào)廢的機(jī)動(dòng)車(chē)及耐用消費(fèi)品進(jìn)行碾磨破碎而得到的，然后將它們與可回收的金屬材料分離，再與大部分雜質(zhì)分離，并將這些材料在密度為1(選擇為分離閾值(s^aration threshold))的水性介質(zhì)中第一次分離成至少兩個(gè)流體-通過(guò)密度為1的水性相獲得的一個(gè)流體的分離密度小于1，可在溶液中包含適量的乙醇以使該密度降低至小于1 ；-通過(guò)該水性相獲得的另一流體的分離密度大于或等于1，可在溶液和/或穩(wěn)定的懸浮液中包含無(wú)機(jī)可溶物或分散在水性相中的無(wú)機(jī)不可溶粉狀顆粒，從而使所述密度大于 1 ；水性介質(zhì)的密度的這些變化可使有機(jī)材料從廢棄材料混合物中選擇性地分離出來(lái)，并分成兩個(gè)流體。更具體而言，本發(fā)明涉及這樣一種方法，該方法用于將至少兩種異質(zhì)有機(jī)材料的混合物(分離密度為1，夾帶有雜質(zhì)或者沒(méi)有夾帶雜質(zhì))分離成同質(zhì)的、并除去它們可能夾帶的雜質(zhì)，該方法同時(shí)用于提高由某一流體或另一流體得到的有機(jī)材料的純度。本發(fā)明最后涉及分離至少兩種有機(jī)合成材料(甚至是密度非常接近的有機(jī)合成材料)的混合物的分離方法的應(yīng)用，以便通過(guò)再生將有機(jī)合成材料富集。
背景技術(shù)：
觀察到的技術(shù)問(wèn)題廢棄有機(jī)合成材料的選擇性回收和再生越來(lái)越受到回收工業(yè)的關(guān)注。這些廢棄的有機(jī)合成材料一般來(lái)源于報(bào)廢的機(jī)動(dòng)車(chē)及耐用消費(fèi)品的碾磨殘余物， 其中，認(rèn)為有多種有機(jī)合成材料(為填充或非填充的、耐火或不耐火的、摻混或非摻混的聚合物和/或共聚物)是可被富集的，條件是要將其與許多其它被視為干擾性雜質(zhì)的材料分開(kāi)，這些干擾性雜質(zhì)例如是金屬、無(wú)機(jī)物、木材和其它各種雜質(zhì)(如各種來(lái)源的工業(yè)廢棄物、包裝廢棄物等)。在待富集的廢棄有機(jī)合成材料的回收工業(yè)中，實(shí)施了各種工藝以分離流體成分，這些流體成分或多或少地有污染性、或多或少地被污染、而且或多或少地含有可富集的有機(jī)合成材料，這些可富集的有機(jī)合成材料將與污染物分離、濃縮并按所存在的各種有機(jī)合成材料的同質(zhì)流體的種類(lèi)進(jìn)行分選，所存在的有機(jī)合成材料例如是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)、 聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物等等，其中所有聚合物都可以是填充或非填充的、摻混或非摻混的、以及耐火或不耐火的。目前，這些已知的工藝使提取和分離待處理流體成為可能，其中待處理的流體由待富集的有機(jī)合成材料與待去除的雜質(zhì)形成的混合物組成，這些流體包含-密度小于1的有機(jī)合成材料相，-密度大于1或等于1的有機(jī)合成材料相，-由例如聚乙烯或聚氨酯泡沫、廢膜、線材等組成的有機(jī)合成材料相，-待去除的雜質(zhì)相，其所含成分在這種分離和富集工藝中是不可富集的，這些成分例如是沙子、玻璃碎片、木頭碎片、金屬殘?jiān)?。將?bào)廢的機(jī)動(dòng)車(chē)和/或其它物品碾磨后得到的所有類(lèi)型的聚合物材料進(jìn)行分離的工藝之一(歐洲專(zhuān)利EP 0918606 B)包括在碾磨以確保將有機(jī)合成材料加工成碎片的步驟之后，優(yōu)選通過(guò)形狀因數(shù)(shape factor)進(jìn)行機(jī)械分離，接著進(jìn)行第一密度分離步驟使所有待富集的有機(jī)合成材料分成兩個(gè)流體-一個(gè)流體的密度小于1，具體包含(例如)非填充的聚烯烴，如聚乙烯(d = 0. 92-0. 95)、聚丙烯(d =約0. 9)、乙烯和丙烯共聚物、乙烯和醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯橡膠(EPR)共聚物、乙烯-丙烯-二烯-單體(EPDM)共聚物、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)泡沫等等，-另一個(gè)流體的密度大于或等于1，具體包含(例如)—聚苯乙烯非填充PS(d =約1.05)-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物非填充ABS(d =約1. 07)，—聚氯乙烯剛性非填充PVC(d =約1. 30-1. 40)和填充PVC (d =約1. 40-1. 55)、 增塑聚氯乙烯(如增塑溶膠)和PVC泡沫，-聚碳酸酯密度d= 1. 20-1. 24的非填充PC、密度d = 1. 3的填充有20%玻璃纖維的PC、或是密度d = 1. 44的填充有30%玻璃纖維的PC，—熱塑性橡膠，其不是熱固性海綿橡膠(cellularrubbers)，—聚氨酯填充PU (d =約 1.21)，-填充有滑石的聚丙烯(填充有5%至40%滑石的滑石PP)，-填充聚乙烯(填充有2%至40 %的填料的PE)，—不飽和聚酯(d=約 1. 10-1. 13)，—飽和聚酯(d彡1.20)，其是填充或未填充的(通常用玻璃纖維填充)，—聚酰胺=PA6(d = 1. 13)、PA6.6 (d = 1. 14)、PA6.10(d = 1.08)、PA11 (d = 1.04)、 PA12 (d = 1. 02)、其是填充或未填充的，—聚甲基丙烯酸甲酯PMMA(d= 1. 18)，—其它。依次處理這兩個(gè)流體以從中提取各組分、按同質(zhì)流體將其分離、并根據(jù)塑料加工操作對(duì)其進(jìn)行處理以制備可直接使用的配制顆粒(formulated pellet)。然而，為了接著制備配制顆粒而處理這兩個(gè)流體以按同質(zhì)流體來(lái)提取各種待富集的廢棄有機(jī)合成材料，這并不能從待處理的有機(jī)合成材料的流體中精細(xì)并同質(zhì)地選擇混合物中存在的各種聚合物成分；也就是說(shuō)，并不能提高所提取并分離得到的聚合物成分的純度。
在可富集的有機(jī)合成材料的混合物流體的密度小于1時(shí)，在水性介質(zhì)中通過(guò)一系列分離過(guò)程處理該流體，這通過(guò)具有按照一系列逐步增加的浴密度而調(diào)節(jié)的密度的浴來(lái)實(shí)施，使得能夠?qū)崿F(xiàn)所述流體中存在的各種聚合物成分的所謂的同質(zhì)選擇，但是在選擇后聚合物成分的純度尚不夠。在有機(jī)材料的混合物流體的密度大于或等于1時(shí)，各種有機(jī)合成材料在浴中進(jìn)行分離的過(guò)程存在若干問(wèn)題，其中，從一個(gè)浴轉(zhuǎn)換到下一個(gè)浴時(shí)浴的密度規(guī)則增加，假定該密度適于該分離過(guò)程并且隨著時(shí)間的流逝是穩(wěn)定的，即每個(gè)浴的密度保持恒定。對(duì)于上述第二種流體，其由填充或非填充的聚合物和/或共聚物的混合物組成， 其密度為1至約1.6，存在于混合物中的各種有機(jī)合成材料的分離是通過(guò)提高一連串的水力分離器中的密度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)分離器中的水性分離介質(zhì)由水、可溶性無(wú)機(jī)化合物(如無(wú)機(jī)鹽)和/或諸如粘土(特別是皂土)的無(wú)機(jī)化合物形成，其中用到的所有這些化合物都是為了提高液相密度并使之達(dá)到能使所述各種有機(jī)合成材料分離成兩個(gè)獨(dú)立相的密度值，這兩個(gè)獨(dú)立相中的一相為上浮物，另一相沉淀于分離器底部，其中每個(gè)沉淀相形成一個(gè)新的流體并依次經(jīng)過(guò)一個(gè)新的密度分離步驟而分成兩個(gè)獨(dú)立相，即一相為上浮物，另一相沉淀于分離器底部。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中似乎是通過(guò)密度差異來(lái)分離混合物中的廢棄聚合物材料，這是通過(guò)一系列水力分離器按兩相的方式來(lái)實(shí)施的，一相為上浮物，另一相發(fā)生沉淀，從一個(gè)分離器到另一個(gè)，一個(gè)挨著一個(gè)，每個(gè)分離器中的水性介質(zhì)的密度規(guī)則增加，直到每種最初存在的廢棄聚合物材料都完全分離。專(zhuān)利申請(qǐng)US 2003/0027877公開(kāi)了這樣一種分離混合物中的廢棄聚合物材料的方法，所述混合物包含通過(guò)將報(bào)廢的耐用消費(fèi)品進(jìn)行碾磨而得到的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、ABS/PC合金、聚苯乙烯(PS)以及聚烯烴(ΡΕ、PP)，該方法包括 在兩步碾磨粒化(6mm，然后是2mm)之后，在密度遞增的水性介質(zhì)中通過(guò)一組四步水力分離步驟，對(duì)混合物中的ABS和PC進(jìn)行密度分離-第一分離步驟中的水性介質(zhì)的密度為1.04，從而能夠除去由聚烯烴、聚苯乙烯以及少量ABS形成的上浮部分并回收要在第二分離步驟中進(jìn)行處理的沉淀部分，-第二分離步驟中的水性介質(zhì)的密度為1.090，從而能夠回收由第一可回收產(chǎn)品 (由ABS和PC組成)形成的上浮部分、以及要在第三分離步驟中進(jìn)行處理的沉淀部分，-第三分離步驟中的水性介質(zhì)的密度為1.160，其中，除去上浮部分，并將沉淀部分送至第四分離步驟進(jìn)行處理，-第四分離步驟中的水性介質(zhì)的密度為1.203，其中，回收由第二可回收產(chǎn)品(由 ABS和PC組成)形成的上浮部分，并將沉淀部分再循環(huán)。然而，看來(lái)在應(yīng)用中，特別是在處理待富集的廢棄有機(jī)合成材料的工業(yè)組件所用的密度分離裝置中，-由于水性分離介質(zhì)會(huì)被污染而發(fā)生改變，所以隨著時(shí)間的流逝，所述水性分離介質(zhì)并不能足夠穩(wěn)定而確保進(jìn)行充分地選擇性和同質(zhì)型的密度分離，即不能將各種要分選的材料完全分離。因此，分離得到的流體可能混有多種密度彼此相近的材料，-并且分選的材料的純度不能達(dá)到大于96%或98%。確實(shí)已經(jīng)觀察到在這些液態(tài)密度分離介質(zhì)中產(chǎn)生了種種特別不利的現(xiàn)象；所述不利現(xiàn)象為實(shí)際存在的缺陷，其包括-很難得到彼此分離并且純度高的聚合物材料，-所述液態(tài)介質(zhì)的流變性發(fā)生改變，這是通過(guò)它們的粘度發(fā)生波動(dòng)而變得更易流動(dòng)或更像糊狀而體現(xiàn)出來(lái)的，-液態(tài)介質(zhì)的表觀密度出現(xiàn)偏差或變化，其密度不能保持穩(wěn)定在為了良好分離待富集的廢棄有機(jī)合成材料而最初選定的水平，該偏差(變化)使得由重液介質(zhì)(dense liquid medium)分離得到的流體的組成發(fā)生改變，-隨著時(shí)間的流逝，分散在水性介質(zhì)中的、用以產(chǎn)生選定密度的部分無(wú)機(jī)化合物發(fā)生沉淀，該沉淀部分地發(fā)生在液態(tài)分離介質(zhì)的密度開(kāi)始改變的時(shí)候。因此，關(guān)于將待富集的廢棄有機(jī)合成材料(例如是填充或未填充的聚合物和/或共聚物，并且是通過(guò)將報(bào)廢的機(jī)動(dòng)車(chē)及耐用消費(fèi)品碾磨破碎而得到的)進(jìn)行密度分離，以獲得選定的分離出的材料的同質(zhì)流體、而沒(méi)有任何密度偏差也不存在所選材料的混合物或所選材料與雜質(zhì)的混合物、并且獲得高純度的分離出的有機(jī)合成材料的流體，還存在著明顯而嚴(yán)重的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的將待回收富集的廢棄有機(jī)合成材料進(jìn)行選擇性密度分離同時(shí)提高其純度的方法可克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，同時(shí)可對(duì)前述手段做出重大改進(jìn)，其中，所述待回收富集的廢棄有機(jī)合成材料的密度小于1或者大于或等于1，其是通過(guò)將報(bào)廢的耐用消費(fèi)品(如汽車(chē)、家用電器、電子產(chǎn)品等)碾磨破碎而得到的。本發(fā)明的方法是通過(guò)重質(zhì)水性介質(zhì)(dense aqueous media)來(lái)選擇性分離具有不同密度的兩種碎片狀廢棄有機(jī)合成材料同時(shí)提高其純度的方法，所述兩種碎片狀廢棄有機(jī)合成材料彼此混合并與多種待除去的雜質(zhì)混合，并且密度小于1或大于1，其中，每種水性介質(zhì)具有選定的密度“ds”，該密度“ds”為將所述有機(jī)材料和雜質(zhì)分離成兩個(gè)流體的分離閾值，一個(gè)流體為上浮物，另一流體發(fā)生沉淀；所述方法的特征在于包括以下步驟a)高密度ds (a)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)將混合物分離成兩個(gè)流體，一個(gè)流體為上浮物(al)，另一流體發(fā)生沉淀(a2)，其中，所述水性介質(zhì)的密度ds (a)被選擇為介于待分離的各有機(jī)合成材料的密度之間的中間值，優(yōu)選為接近于密度最低的待分離的有機(jī)材料的密度，從而保證完全漂浮，b)低密度ds(b)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)分離所述上浮流(al)成分，其中， 所述水性介質(zhì)的密度ds(b)被選擇為低于ds (a)，從而除去由雜質(zhì)形成的上浮流(bl)并收集由待回收的第一廢棄有機(jī)合成材料碎片形成的沉淀流(b2)，c)密度高于ds(a)的高密度ds(c)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)分離沉淀流 (a2)成分，其中，所述水性介質(zhì)的密度ds(c)被選擇為至少等于存在于所述流體(a2)中的有機(jī)合成材料的密度，其中，由密度為ds(c)的有機(jī)合成材料碎片以及密度在ds (a)和 ds(c)之間的雜質(zhì)材料形成上浮流(Cl)，由密度低于ds(c)的雜質(zhì)材料形成沉淀流(c2)，將該沉淀流(c2)除去，d)低密度ds(d)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)分離所述上浮物(Cl)，其中，所述水性介質(zhì)的密度ds(d)被選擇為小于ds(c)，其中，由密度在ds(a)和ds(c)之間的雜質(zhì)材料形成上浮流(dl)，將該上浮流(dl)除去，由密度為ds(d)的同質(zhì)廢棄有機(jī)合成材料碎片形成沉淀流(d2)，收集該沉淀流(業(yè))以進(jìn)行富集。
具體實(shí)施例方式因此，盡管現(xiàn)有技術(shù)的方法涉及了采用一系列水力分離器、通過(guò)密度差異按兩相的方式(一相為上浮物，另一相發(fā)生沉淀)將混合物中的廢棄有機(jī)合成材料分離，但是， 從一個(gè)分離器轉(zhuǎn)換到下一個(gè)分離器時(shí)水性分離介質(zhì)的密度規(guī)律且系統(tǒng)地遞增，直至最后階段；而本發(fā)明方法涉及在連續(xù)分離器中的密度的變化，即高密度分離器之后是低密度分離器，該低密度分離器之后接著是高密度分離器，這樣高密度分離器中的漂浮相在下一個(gè)分離器中則成為沉淀相，以此類(lèi)推。在本發(fā)明方法中-將由兩種廢棄有機(jī)合成材料和其夾帶的雜質(zhì)形成的混合物進(jìn)行分離的步驟(a) 包括通過(guò)水性介質(zhì)將所述混合物分為兩個(gè)流體，所述水性介質(zhì)的分離密度“dsa”為介于待分離的各有機(jī)合成材料的密度之間的中間值，并且經(jīng)過(guò)選擇以確保密度最低的有機(jī)材料能夠漂浮al)由同質(zhì)有機(jī)合成材料碎片和雜質(zhì)材料形成上浮流，其密度至少為等于“dsa”，a2)由同質(zhì)有機(jī)合成材料碎片和雜質(zhì)材料形成沉淀流，其密度大于“dsa”，-將由兩種廢棄有機(jī)合成材料和其夾帶的雜質(zhì)形成的混合物進(jìn)行分離的步驟(b) 包括通過(guò)采用水性介質(zhì)處理從而將上浮流(al)成分分離，所述水性介質(zhì)的密度“dsb”低于 “dsa”，其中，除去由密度低于“dsb”的雜質(zhì)形成的上浮物(bl)，并收集由待富集的密度為 “dsb”的同質(zhì)有機(jī)合成材料碎片形成的沉淀( )以進(jìn)行回收富集；-將由兩種廢棄有機(jī)合成材料和其夾帶的雜質(zhì)形成的混合物進(jìn)行分離的步驟(C) 包括通過(guò)水性介質(zhì)處理沉淀流(a2)以將其分離，所述水性介質(zhì)的密度“dsc”大于密度 “dsa”，但至少等于存在于所述沉淀流(^)中的有機(jī)合成材料的密度，收集由密度為“dsc” 的有機(jī)合成材料碎片與密度在“dsa”和“dsc”之間的雜質(zhì)的混合物形成的上浮物(Cl)，并除去由密度大于“dsc”的雜質(zhì)形成的沉淀部分(c2)；-將由兩種廢棄有機(jī)合成材料和其夾帶的雜質(zhì)形成的混合物進(jìn)行分離的步驟(d) 包括通過(guò)水性介質(zhì)處理上浮流(Cl)而將該上浮流分離，所述水性介質(zhì)的密度“dsd”低于密度“dsc”，其中，除去由密度在“dsa”和“dsc”之間的雜質(zhì)形成的上浮物(dl)，并收集由密度為“dsd”的同質(zhì)有機(jī)合成材料碎片形成的沉淀部分(d2)以進(jìn)行回收富集。本發(fā)明選擇性分離待回收富集的碎片狀廢棄有機(jī)合成材料的混合物的方法適用于所有待富集的填充或非填充的聚合物和/或共聚物材料，其本質(zhì)上是熱塑性和/或熱固性的。采用本發(fā)明的分離方法進(jìn)行回收富集和分離的碎片狀廢棄有機(jī)合成材料的混合物在大多數(shù)情況下是通過(guò)對(duì)來(lái)自于各種廢料的廢棄有機(jī)合成材料進(jìn)行富集處理而得到的； 所述廢料包括特別是報(bào)廢的機(jī)動(dòng)車(chē)碾磨尾料(automobile grinding tailing)、耐用消費(fèi)品或其他來(lái)源的廢棄物，其中多種類(lèi)型的可富集的廢棄有機(jī)合成材料為填充或非填充的、 耐火或不耐火的、摻混或非摻混的聚合物和/或共聚物，并且已經(jīng)通過(guò)至少部分分離和分離而從已知為雜質(zhì)的其它材料中提取出來(lái)，所述雜質(zhì)例如是木頭、礦物、金屬、玻璃、橡膠、聚烯烴或聚氨酯泡沫、線材、織物、廢膜等等。接下來(lái)，要采用本發(fā)明的分離方法分離為至少兩種并與其余雜質(zhì)材料分開(kāi)的碎片狀廢棄有機(jī)合成材料的混合物處于潔凈和干燥的狀態(tài)，以使它們不能顯著改變選定的、為分離閾值的水性分離介質(zhì)的密度“ds”。對(duì)在本發(fā)明分離方法中使用的具有選定的密度“ds”(為分離閾值)的水性分離介質(zhì)加以選擇，使得其能夠?qū)⒁韵聝煞N流體中的有機(jī)合成材料均分離出來(lái)，這兩種流體分別為所含每種材料的密度小于1的待富集的廢棄有機(jī)合成材料的混合物流體、以及所含每種材料的密度大于或等于1的待富集的廢棄有機(jī)合成材料的混合物流體。當(dāng)待富集的有機(jī)合成材料的流體的密度小于1時(shí)，水性分離介質(zhì)由水和至少一種密度小于1的水溶性有機(jī)試劑組成，所述水溶性有機(jī)試劑例如是單羥基醇或多羥基醇，如最簡(jiǎn)單的那些甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丁醇、乙二醇等，其中，控制所述試劑的量以達(dá)到所選的為分離閾值的密度“ds”值。當(dāng)待富集的有機(jī)合成材料的流體的密度大于或等于1時(shí)，針對(duì)被選擇為剛好等于 1的分離閾值“dsO”，所述水性分離介質(zhì)由水形成，其由水和受控量的無(wú)機(jī)水溶性化合物和 /或不溶于水或在水中的溶解度低并且具有非常小的粒徑而懸浮于水中的礦物化合物組成，使得能夠獲得所選的為分離閾值的密度“ds”值，其中，所述無(wú)機(jī)水溶性化合物例如是無(wú)機(jī)鹽，所述礦物化合物例如是粘土、碳酸鈣。當(dāng)廢棄有機(jī)合成材料碎片為熱塑性材料時(shí)，一旦將該碎片狀廢棄有機(jī)合成材料分離成兩個(gè)沒(méi)有夾帶雜質(zhì)的同質(zhì)有機(jī)合成材料的流體，則可以按照塑料加工技術(shù)將它們以摻混或非摻混的聚合物顆粒的形式擠出，其中將這些再生顆粒引入工業(yè)操作循環(huán)中，從而將其用于機(jī)動(dòng)車(chē)、家用電器和電子行業(yè)等零部件的生產(chǎn)。本發(fā)明的密度分離方法用于選擇性分離至少兩種有機(jī)合成材料的混合物并去除其夾帶的雜質(zhì)，其中所述材料是可為待回收廢棄物的填充或非填充的聚合物和/或共聚物，特別是將報(bào)廢的機(jī)動(dòng)車(chē)及耐用消費(fèi)品進(jìn)行碾磨破碎而獲得的那些。通過(guò)本發(fā)明方法，最初為混合物的兩種有機(jī)合成材料在分離后，各自均能夠達(dá)到 99%的純度。實(shí)施例下文中，結(jié)合以下實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明，該實(shí)施例涉及在水性介質(zhì)中以密度分離的方式分離碎片狀聚乙烯和聚丙烯與待去除的雜質(zhì)的混合物，其中所述混合物通過(guò)將報(bào)廢車(chē)輛碾磨破碎而得到。采用如下方法處理2噸含有以下成分的材料-1. 204噸的聚丙烯與填充有3%滑石的聚丙烯的混合物，其密度為0. 920，即總量的 60. 2%,-0. 684噸聚乙烯，即總量的34. 2%,-0. 056噸雜質(zhì)Cl，即總量的2. 8% (其密度<聚丙烯的密度)，-0. 036噸雜質(zhì)C2，即總量的1. 8% (其密度>聚丙烯且<聚乙烯)，-0. 020噸雜質(zhì)C3，即總量的1. 0% (其密度>聚乙烯)。即總量為2噸。每種雜質(zhì)Cl、C2、C3的性質(zhì)為-Cl由泡沫(聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯等)、木材、微孔塑料或泡沫塑料等組成，
-C2由輕度填充的聚丙烯(滑石等)組成，-C3由硅樹(shù)脂、聚苯乙烯、ABS等組成。針對(duì)在水性介質(zhì)中進(jìn)行分選而選定的密度如下-對(duì)于分離步驟(a)，水性分離介質(zhì)的密度被選擇為在0.925至0.930的范圍內(nèi)聚丙烯與Cl漂?。痪垡蚁┡cC2和C3沉降；-對(duì)于分離步驟(b)，水性分離介質(zhì)的密度被選擇為在0.850至0. 890的范圍內(nèi)聚丙烯沉降并被回收；Cl上?。?對(duì)于分離步驟(c)，水性分離介質(zhì)的密度被選擇為在0.940至0.950的范圍內(nèi)聚乙烯與C2上??；C3沉降；-對(duì)于分離步驟(d)，水性分離介質(zhì)的密度被選擇為在0.910至0.920的范圍內(nèi)聚乙烯沉降并被回收；C2上浮并被除去；回收的聚丙烯和聚乙烯均是同質(zhì)的，其純度很高，使得其能夠在所有工業(yè)領(lǐng)域特別是汽車(chē)工業(yè)中再循環(huán)使用?？山又幚黼s質(zhì)Cl、C2和C3從而回收如聚苯乙烯、ABS、PS等聚合物。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)重質(zhì)水性介質(zhì)來(lái)選擇性分離具有不同密度的兩種碎片狀廢棄有機(jī)合成材料同時(shí)提高其純度的方法，所述兩種碎片狀廢棄有機(jī)合成材料彼此混合并與多種待除去的雜質(zhì)混合，并且密度小于1或大于1，其中，每種水性介質(zhì)具有選定的密度“ds”，該密度“ds” 為將所述有機(jī)材料和雜質(zhì)分離成兩個(gè)流體的分離閾值，一個(gè)流體為上浮物，另一流體發(fā)生沉淀；所述方法的特征在于包括以下步驟a)高密度ds(a)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)將混合物分離成兩個(gè)流體，一個(gè)流體為上浮物(al)，另一流體發(fā)生沉淀(a2)，其中，所述水性介質(zhì)的密度ds (a)被選擇為介于待分離的各有機(jī)合成材料的密度之間的中間值，優(yōu)選為接近于密度最低的待分離的有機(jī)材料的密度，從而保證完全漂浮，b)低密度ds(b)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)分離所述上浮流(al)成分，其中，所述水性介質(zhì)的密度ds(b)被選擇為低于ds (a)，從而除去由雜質(zhì)形成的上浮流(bl)并收集由待回收的第一廢棄有機(jī)合成材料碎片形成的沉淀流(b2)，c)密度高于ds(a)的高密度ds(c)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)分離沉淀流(a2)成分，其中，所述水性介質(zhì)的密度dS(C)被選擇為至少等于存在于所述流體(^)中的有機(jī)合成材料的密度，其中，由密度為ds (c)的有機(jī)合成材料碎片以及密度在ds (a)和ds(c)之間的雜質(zhì)材料形成上浮流(Cl)，由密度低于ds (c)的雜質(zhì)材料形成沉淀流(c2)，將該沉淀流 (c2)除去，d)低密度ds(d)分離步驟，該步驟通過(guò)水性介質(zhì)分離所述上浮物(Cl)，其中，所述水性介質(zhì)的密度ds(d)被選擇為小于ds(c)，其中，由密度在ds(a)和ds(c)之間的雜質(zhì)材料形成上浮流(dl)，將該上浮流(dl)除去；由密度為ds(d)的同質(zhì)廢棄有機(jī)合成材料碎片形成沉淀流(d2)，收集該沉淀流(業(yè))以進(jìn)行富集。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)待富集的所述有機(jī)合成材料的流體的密度小于1時(shí)，所述水性分離介質(zhì)由水和至少一種密度小于1的水溶性有機(jī)試劑組成，所述水溶性有機(jī)試劑例如是單羥基醇或多羥基醇，如最簡(jiǎn)單的那些甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丁醇或乙二醇，其中，控制所述試劑的量以達(dá)到所選的為分離閾值的密度“ds”值。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)待富集的所述有機(jī)合成材料的流體的密度大于或等于1時(shí)，針對(duì)被選擇為剛好等于1的分離閾值“dso”，所述水性分離介質(zhì)由水形成，其由水和受控量的無(wú)機(jī)水溶性化合物和/或不溶于水或在水中的溶解度低并且具有非常小的粒徑而懸浮于水中的礦物化合物組成，使得能夠獲得所選的為分離閾值的密度“ds” 值，其中，所述無(wú)機(jī)水溶性化合物例如是無(wú)機(jī)鹽，所述礦物化合物例如是粘土、碳酸鈣。
4.權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法在分離至少兩種碎片狀廢棄有機(jī)合成材料、 以及在分離所述至少兩種碎片狀廢棄有機(jī)合成材料和夾帶的雜質(zhì)材料中的應(yīng)用，其中這些有機(jī)合成材料為待富集的填充或非填充的聚合物和/或共聚物，并且本質(zhì)上為熱塑性和/ 或熱固性的。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)重質(zhì)水性介質(zhì)，對(duì)混合在一起或與各種待除去的雜質(zhì)混合在一起的、具有不同密度的兩種廢棄的碎片狀合成有機(jī)材料進(jìn)行選擇性分離同時(shí)提高其純度的方法，其中每種水性介質(zhì)具有選定的、為所述有機(jī)材料和雜質(zhì)的分離閾值的密度“ds”，該方法的特征在于包括以下步驟a)將混合物分離成兩個(gè)流體的步驟，所述兩個(gè)流體即上浮流(a1)和沉降流(a2)；b)通過(guò)去除上浮部分和收集沉降部分來(lái)分離上浮流(a1)組分的步驟，其中所述沉降部分是由可回收的第一廢棄合成有機(jī)材料碎片形成的；c)通過(guò)收集上浮部分和去除沉降部分來(lái)分離沉降流(a2)組分的步驟；以及d)通過(guò)去除上浮部分和收集沉降部分來(lái)分離該上浮流組分的步驟，其中所述沉降部分是由可回收的第二廢棄合成有機(jī)材料碎片形成的。
文檔編號(hào)B03B5/44GK102223954SQ200980146725
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者烏格斯·德費(fèi)勞迪, 亨利·塞伊內(nèi)拉 申請(qǐng)人:加洛塑料公司