本發(fā)明涉及一種將混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，屬于廢舊塑料回收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
pet為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，常用于一次性塑料制品的材料，市面上常見的礦泉水飲料瓶、食物托盤等等多以pet為原料，應(yīng)用面廣泛，全球年用量已超過1500萬噸。每年被廢棄的pet材料多達(dá)800萬噸，回收處理后的pet材料可作為紡織品、包裝帶等制品的原料，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于pet屬于結(jié)晶性聚合物，分子結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱，具有一定的結(jié)晶取向能力，少量雜質(zhì)足以破壞其緊密結(jié)構(gòu)，使材料性能急劇下降，導(dǎo)致回收價(jià)值大打折扣，嚴(yán)重影響pet品質(zhì)，所以回收pet的純度需達(dá)到99.5％以上，才能保證回收材料的循環(huán)利用生產(chǎn)。
pvc為聚氯乙烯，是回收pet材料中常見的雜質(zhì)，由于兩者外觀極為相似，難以分辨，而且兩者的密度相近，難以用傳統(tǒng)的密度分離方法進(jìn)行分離。pvc的加工溫度為170℃，當(dāng)溫度高于230℃時(shí)開始發(fā)生熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量活性基團(tuán)，誘發(fā)其他分子鏈發(fā)生劇烈的斷鏈分解反應(yīng)，使得材料性能急劇下降。而pet的加工溫度在260℃以上，所以pvc是pet回收工藝中最致命的雜質(zhì)。針對(duì)這一問題，業(yè)界一直在尋找技術(shù)上突破，目前行內(nèi)常用的方法的熱變形識(shí)別法和紅外光譜識(shí)別分選法。但兩者均存在純度不足、設(shè)備昂貴、加工成本高、分選精度不穩(wěn)定等問題，導(dǎo)致現(xiàn)在行內(nèi)仍采取最原始的人工分選方法。人工分選雖能保證純度，但產(chǎn)量極低，隨著社會(huì)發(fā)展，用工成本越來越大，使得企業(yè)人力成本愈發(fā)沉重。因此開發(fā)分離純度高、加工成本低、分選精度穩(wěn)定的分離方法是本領(lǐng)域重要的技術(shù)問題。
由于回收的pet固體塑料中摻雜著pvc固體塑料，因此將兩者的混合物簡(jiǎn)稱為混合固體塑料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種將混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，該方法通過在混合固體塑料中的pvc塑料上附著鐵粉，使得pvc塑料在磁場(chǎng)下被吸附，以達(dá)到分離的效果。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：一種將混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，包括以下步驟：
a、配制與pvc固體塑料發(fā)生溶脹作用的溶劑；
b、用溶劑浸潤(rùn)鐵粉；
c、將經(jīng)步驟b處理的鐵粉與混合固體塑料混合后，用篩網(wǎng)除去多余的鐵粉；
d、利用磁棒或除鐵設(shè)備吸附經(jīng)步驟c處理的混合固體塑料，收集粘附鐵粉的pvc固體塑料，未被吸附的固體塑料即為pet固體塑料；
e、用無機(jī)酸溶液浸泡步驟d所收集的粘附鐵粉的pvc固體塑料，使粘附于pvc固體塑料的鐵粉溶解，分離回收pvc固體塑料；
所述溶劑包括正己烷、乙苯、二甲苯、甲苯、環(huán)己酮、丙酮、環(huán)己烷、松節(jié)油中的至少兩種。
作為優(yōu)選，所述溶劑由正己烷、甲苯、丙酮組成；常溫下，正己烷、甲苯、丙酮體積之比為60:20:20。
作為優(yōu)選，所述溶劑由正己烷、乙苯、環(huán)己酮組成；常溫下，正己烷、乙苯、環(huán)己酮體積之比為50：20：30。
作為優(yōu)選，所述溶劑由松節(jié)油、環(huán)己烷、丙酮組成；常溫下，松節(jié)油、環(huán)己烷、丙酮體積之比為30:35:35。
作為優(yōu)選，所述溶劑由松節(jié)油、二甲苯、乙苯組成；常溫下，松節(jié)油、二甲苯、乙苯體積之比為50:40:10。
作為優(yōu)選，所述溶劑由正己烷、松節(jié)油、丙酮組成；常溫下，正己烷、松節(jié)油、丙酮體積之比為50:20:30。
作為優(yōu)選，步驟b中，所述溶劑常溫下與鐵粉的體積之比為1～2:10；鐵粉的直徑為0.15～0.2mm。
作為優(yōu)選，步驟c中，pvc塑料含量在1～50％，且每一塊固體塑料的表面積為1～3cm2。
作為優(yōu)選，步驟d中，所述篩網(wǎng)為塑料篩網(wǎng)、金屬篩網(wǎng)、竹篩網(wǎng)中的一種；其中金屬篩網(wǎng)可選擇鐵質(zhì)多孔網(wǎng)、不銹鋼多孔網(wǎng)或鐵絲方孔網(wǎng)。
作為優(yōu)選，步驟e中，所述的無機(jī)酸液為稀釋后的無機(jī)酸液，包括稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸中的一種。
作為優(yōu)選，無機(jī)酸溶液溶解鐵粉，得到含鐵化合物溶液，經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到含鐵化合物產(chǎn)品。
本發(fā)明作用原理：
本發(fā)明利用pet、pvc兩種塑料溶解度的差異，采用相似相溶的原理，調(diào)配合適的溶劑使pvc塑料表面發(fā)生溶脹發(fā)粘現(xiàn)象，使其粘附上鐵粉，利用磁力將pvc吸附去除。整個(gè)過程中，由于溶劑與pet的溶解度差異很大，pet不會(huì)發(fā)生任何反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)pet與pvc兩種塑料的分離。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明通過配制混合溶劑對(duì)鐵粉進(jìn)行預(yù)處理，處理后的鐵粉能夠粘附在pvc塑料表面，使得pvc塑料在磁場(chǎng)作用下，被磁棒或除鐵設(shè)備吸附，達(dá)到pet與pvc兩種塑料分離的效果，pet塑料回收純度高；
2、本發(fā)明通過無機(jī)酸溶液溶解鐵粉，得到含鐵化合物溶液及pvc塑料，實(shí)現(xiàn)pvc塑料回收，pvc塑料回收率高；且經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到含鐵化合物產(chǎn)品，可用于化工行業(yè)，實(shí)現(xiàn)零污染、零排放、零損耗，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念。
3、本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、成本低廉、分離純度高、分選精度穩(wěn)定、可實(shí)現(xiàn)全機(jī)械化生產(chǎn)，適合規(guī)模化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面，以具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
一種混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，包括以下步驟：
a、配制與pvc固體塑料發(fā)生溶脹作用的溶劑；
優(yōu)選的方案為所述溶劑采用多種溶劑混合配制，包括正己烷、乙苯、二甲苯、甲苯、環(huán)己酮、丙酮、環(huán)己烷、松節(jié)油中的至少兩種；單一溶劑處理后的鐵粉，粘附于pvc塑料表面效果不佳，pet、pvc兩種塑料分離效果差，因此，本發(fā)明采用多種溶劑混合配制溶劑溶液；
優(yōu)選的方案為所述溶劑的純度≥98％；
b、用溶劑浸潤(rùn)鐵粉；
所述溶劑常溫下與鐵粉的體積之比1～2:10；該比例的溶劑添加量能夠使得鐵粉完全浸潤(rùn)，保證溶脹作用順利發(fā)生；所述的鐵粉不與其他溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，維持鐵粉的穩(wěn)定性；所述的鐵粉直徑為0.15～0.2mm，該直徑范圍內(nèi)的鐵粉在溶劑溶液中的浸潤(rùn)效果好，能夠穩(wěn)定地粘附在pvc塑料表面，粘附性好。
c、將經(jīng)步驟b處理的鐵粉與混合固體塑料混合后，用篩網(wǎng)除去多余的鐵粉；
所述的鐵粉與pet、pvc混合固體塑料體積之比為1～2：4，該比例范圍內(nèi)的鐵粉能夠與混合固體塑料中pvc塑料充分接觸，粘附效果好；所述的pet、pvc混合固體塑料中，pvc塑料含量在1～50％；所述的混合固體塑料在分離前可先使用加有洗潔精或氫氧化鈉溶液的清洗液進(jìn)行清洗，除去表面油污及塵土等非塑料污染物；所述的篩網(wǎng)為塑料篩網(wǎng)、金屬篩網(wǎng)、竹篩網(wǎng)中的一種；其中金屬篩網(wǎng)可選擇鐵質(zhì)多孔網(wǎng)、不銹鋼多孔網(wǎng)或鐵絲方孔網(wǎng)；
優(yōu)選的方案為所述的每一塊固體塑料的表面積為1～3cm2；在與鐵粉混合前可先對(duì)混合塑料進(jìn)行預(yù)處理，將其破碎成片狀或塊狀，并經(jīng)過篩后收集大小相近的碎片；選擇一定表面積的固體塑料可以控制溶脹作用的時(shí)間相對(duì)一致，使得鐵粉充分附著，提高回收率；
d、利用磁棒或除鐵設(shè)備吸附經(jīng)步驟c處理的混合固體塑料，收集粘附鐵粉的pvc固體塑料，未被吸附的固體塑料即為pet固體塑料；
所述的磁鐵或除鐵設(shè)備其磁通量保持在8000c以上，以保證磁場(chǎng)的強(qiáng)度；混合固體塑料須平鋪通過磁場(chǎng)，保證每一塊塑料都能受到同等的磁場(chǎng)作用力，使得粘附鐵粉的pvc固體塑料在磁場(chǎng)作用下，被磁棒或除鐵設(shè)備吸附，完成分離。
e、用無機(jī)酸溶液浸泡步驟d所收集的粘附鐵粉的pvc固體塑料，使粘附于pvc固體塑料的鐵粉溶解，分離回收pvc固體塑料；
所述的無機(jī)酸溶液為稀釋后的鹽酸、硫酸、硝酸中的一種；分離后的pvc塑料由于表面粘附鐵粉，無法回收利用，避免材料資源的浪費(fèi)，將粘附鐵粉的pvc塑料放在稀釋后的弱酸中浸泡，酸與鐵反應(yīng)而溶解，pvc為耐酸材料，不被腐蝕，經(jīng)清洗后即可回收利用。
由于pet固體塑料分子鏈中含有大量羥基和羧基等親水性基團(tuán)，而pvc固體塑料分子鏈中均為親油基團(tuán)，為了盡可能避免溶劑溶液與pet固體塑料發(fā)生反應(yīng)，本發(fā)明選用的溶劑均為親油性溶劑。各溶劑實(shí)測(cè)的溶解度參數(shù)如下表：
實(shí)施例1～5
一種將混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，選取正己烷、甲苯和丙酮，常溫下(25℃)以不同的體積比對(duì)各溶劑進(jìn)行混合，調(diào)配合適的混合溶劑，分離純度通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，具體包括以下步驟：
a、常溫下以正己烷、甲苯和丙酮(各實(shí)施例中溶劑具體體積比參照表1)配制混合溶劑；
b、將直徑為0.15mm的鐵粉放入混合溶劑中浸潤(rùn)完全，溶劑與鐵粉的體積之比為1：10；
c、將經(jīng)步驟b處理的鐵粉放入pet、pvc混合固體塑料，攪拌混合均勻，鐵粉與混合固體塑料體積比為1：4；多余鐵粉用塑料篩網(wǎng)除去；
d、經(jīng)步驟c處理的混合固體塑料利用磁棒進(jìn)行吸附，收集粘附鐵粉的pvc塑料，未被吸附的固體塑料即為pet固體塑料；
e將粘附鐵粉的pvc塑料浸入稀鹽酸溶液中，待鐵粉完全溶解后回收pvc塑料；稀鹽酸與鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液，濃縮結(jié)晶析出氯化亞鐵晶體，并回收。
通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，各實(shí)施例的pet純度和pvc回收率結(jié)果如下表1：
實(shí)施例6～10
一種將混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，選取正己烷、乙苯、環(huán)己酮，常溫下(25℃)以不同的體積比對(duì)各溶劑進(jìn)行混合，調(diào)配合適的混合溶劑，分離純度通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，具體包括以下步驟：
a、常溫下(25℃)以正己烷、甲苯和丙酮(各實(shí)施例中溶劑具體體積比參照表2)配制混合溶劑；
b、將直徑為0.15mm的鐵粉放入混合溶劑中浸潤(rùn)完全，溶劑與鐵粉的體積之比為1：10；
c、將經(jīng)步驟b處理的鐵粉放入pet、pvc混合固體塑料，并攪拌混合均勻，鐵粉與混合固體塑料體積比為1：4；多余鐵粉用鐵質(zhì)多孔網(wǎng)除去；
d經(jīng)步驟c處理的混合固體塑料利用磁棒進(jìn)行吸附，收集粘附鐵粉的pvc塑料，未被吸附的固體塑料即為pet固體塑料；
e將粘附鐵粉的pvc塑料浸入稀鹽酸溶液中，待鐵粉完全溶解后回收pvc塑料,稀鹽酸與鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液，濃縮結(jié)晶析出氯化亞鐵晶體，并回收。
通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，各實(shí)施例的pet純度和pvc回收率結(jié)果如下表2：
實(shí)施例11～15
一種將混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，選取松節(jié)油、環(huán)己烷、丙酮，常溫下(25℃)以不同的體積比對(duì)各溶劑進(jìn)行混合，調(diào)配合適的混合溶劑，分離純度通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，具體包括以下步驟：
a、常溫下(25℃)以松節(jié)油、環(huán)己烷、丙酮(各實(shí)施例中溶劑具體體積比參照表3)配制混合溶劑；
b、將直徑為0.2mm的鐵粉放入混合溶劑中浸潤(rùn)完全，溶劑與鐵粉的體積之比為2：10；
c、將經(jīng)步驟b處理的鐵粉放入pet、pvc混合固體塑料，并攪拌混合均勻，鐵粉與混合固體塑料體積比為2：4；多余鐵粉用不銹鋼多孔網(wǎng)除去；
d、經(jīng)步驟c處理的混合固體塑料利用除鐵設(shè)備進(jìn)行吸附，收集粘附鐵粉的pvc塑料，未被吸附的固體塑料即為pet固體塑料；
e、將粘附鐵粉的pvc塑料浸入稀硫酸溶液中，待鐵粉完全溶解后回收pvc塑料，稀硫酸與鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，濃縮結(jié)晶析出硫酸亞鐵晶體，并回收。
通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，各實(shí)施例的pet純度和pvc回收率結(jié)果如下表3：
實(shí)施例16～20
一種將混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，選取松節(jié)油、二甲苯、乙苯，常溫下(25℃)以不同的體積比對(duì)各溶劑進(jìn)行混合，調(diào)配合適的混合溶劑，分離純度通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，具體包括以下步驟：
a、常溫下(25℃)以松節(jié)油、環(huán)己烷、丙酮(各實(shí)施例中溶劑具體體積比參照表4)配制混合溶劑；
b、將直徑為0.2mm的鐵粉放入混合溶劑中浸潤(rùn)完全，溶劑與鐵粉的體積之比為2：10；
c、將經(jīng)步驟b處理的鐵粉放入pet、pvc混合固體塑料，并攪拌混合均勻，鐵粉與混合固體塑料體積比為2：4；多余鐵粉用竹篩網(wǎng)除去；
d經(jīng)步驟c處理的混合固體塑料利用除鐵設(shè)備進(jìn)行吸附，收集粘附鐵粉的pvc塑料，未被吸附的固體塑料即為pet固體塑料；
e將粘附鐵粉的pvc塑料浸入稀硫酸溶液中，待鐵粉完全溶解后回收pvc塑料，稀硫酸與鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，濃縮結(jié)晶析出硫酸亞鐵晶體，并回收。
通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，各實(shí)施例的pet純度和pvc回收率結(jié)果如下表4：
實(shí)施例21～25
一種混合固體塑料中pet與pvc分離的方法，選取正己烷、松節(jié)油、丙酮，常溫下(25℃)以不同的體積比對(duì)各溶劑進(jìn)行混合，調(diào)配合適的混合溶劑，分離純度通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，具體包括以下步驟：
1)a、常溫下(25℃)以松節(jié)油、環(huán)己烷、丙酮(各實(shí)施例中溶劑具體體積比參照表5)配制混合溶劑；
b、將直徑為0.2mm的鐵粉放入混合溶劑中浸潤(rùn)完全，溶劑與鐵粉的體積之比為2：10；
c、將經(jīng)步驟b處理的鐵粉放入pet、pvc混合固體塑料，并攪拌混合均勻，鐵粉與混合固體塑料體積比為2：4；多余鐵粉用鐵絲方孔網(wǎng)除去；
d、經(jīng)步驟c處理的混合固體塑料利用除鐵設(shè)備進(jìn)行吸附，收集粘附鐵粉的pvc塑料，未被吸附的固體塑料即為pet固體塑料；
e將粘附鐵粉的pvc塑料浸入稀硝酸溶液中，待鐵粉完全溶解后回收pvc塑料；稀硝酸與鐵粉反應(yīng)生成硝酸亞鐵溶液，濃縮結(jié)晶析出硝酸亞鐵晶體，并回收。
通過紅外光譜掃描儀進(jìn)行分析核對(duì)，各實(shí)施例的pet純度和pvc回收率結(jié)果如下表5：
本案中涉及到的常溫條件為環(huán)境溫度在25攝氏度。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。