BRPI0921209B1

BRPI0921209B1 - Método e instalação para separação de materiais individuais de valor de resíduos plásticos variados.

Info

Publication number: BRPI0921209B1
Application number: BRPI0921209-4A
Authority: BR
Inventors: Wolfgang L. Lindner
Original assignee: Apk Aluminium Und Kunststoffe Ag
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2019-05-07
Also published as: CN102256761A; WO2010052016A3; CN102256761B; ES2621228T3; EP2364246B1; DE102008056311A1; EP2364246A2; BRPI0921209A2; WO2010052016A2; US20110266377A1; US9469049B2

Abstract

método para separar materiais valiosos individuais a partir de resíduos plásticos misturados, particularmente resíduos plásticos moídos a presente invenção refere-e a um método e a uma instalação para separar materiais individuais de valor de resíduos plásticos variados, particularmente resíduos plásticos moídos, compreendendo partes de películas, partes de películas laminadas e partes de plástico rígido, mais impurezas opcionais. quaisquer impurezas são separadas do resíduo plástico. em seguida o resíduo plástico é separado em plásticos rígidos e películas, bem como em laminados, e os plásticos rígidos são separados das películas, e finalmente os plásticos rígidos são separados em diferentes tipos de plástico. pelo menos uma etapa de separação compreende uma separação pelo processo afunda-flutua.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E INSTALAÇÃO PARA SEPARAÇÃO DE MATERIAIS INDIVIDUAIS DE VALOR DE RESÍDUOS PLÁSTICOS VARIADOS.

ÁREA DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um método e a uma instalação para separar materiais valiosos individuais de resíduos de plástico misto, particularmente, triturado, que contém películas, películas compostas e partes de plástico rígido, bem como, opcionalmente, impurezas. ANTECEDENTES DE INVENÇÃO E ESTADO DA TÉCNICA

Resíduos plásticos mistos contêm, além de uma pluralidade de tipos de plástico diferentes, normalmente, outros materiais valiosos, em parte fixamente unidos um ao outro, bem como impurezas.

Embora no estado da técnica sejam conhecidos muitos passos de processo individuais para reciclar resíduos plásticos desse tipo, tal como, por exemplo, a trituração mecânica dos resíduos plásticos para um material moído ou a separação de dois componentes por meio da separação por flutua-afunda ou por meio da nova técnica de separação por infravermelho próximo, os processos conhecidos estão, no entanto, associados à desvantagem de que uma alta precisão de separação, que é o pressuposto para a obtenção de plásticos de qualidade alta e constante, não é obtenível para esses resíduos plásticos mistos.

Para um reaproveitamento eficaz é necessário separar os materiais valiosos por espécie a mais pura possível, para que possam substituir, com sucesso, materiais novos, livres de impurezas, em mercados parciais e, desse modo, poder contribuir de modo significativo tanto para a competitividade do produto final, como também para proteção dos recursos.

Se no caso de resíduos plásticos mistos tratar-se, por exemplo, de rejeitos de caixas de líquido para bebidas, tais como leite, suco ou similares, que se apresentam na separação de fibras de papel para produção de papelão na fábrica de papel, então nesse plástico misto estão contidas películas, películas compostas, partes de plástico rígido e fibras de papel resiPetição 870190010529, de 31/01/2019, pág. 4/12

2/19 duais. As películas consistem, predominantemente em Low Density Poliethylen (LDPE), as películas compostas em película de alumínio e película de LDPE, e os plásticos rígidos dos bocais e tampas de fecho, de High Density Poliethylen (PP). Além disso, algumas caixas de bebida também contêm uma fração, insignificante em termos de quantidade, de tiras de película d PA ou PET, que são usadas para vedação das costuras de união.

Efetivamente, muitos passos de processo individuais, que podem ser usados na reciclagem de um plástico misto desse tipo, são conhecidos, mas, na soma, eles até agora ainda não levaram a uma separação das frações de plástico, significativas em termos de quantidade, das caixas de bebida ou dos rejeitos, em qualquer processo, em suas frações de material valioso individuais, de tal modo que pudessem ser reconduzidas novamente como materiais valiosos puros à circulação.

A prática corrente no aproveitamento da quantidade predominante dos rejeitos de caixas de bebida é o uso energético dos mesmos nos fornos de cimento e/ou de lixo. Do teor de energia cumulativo, de cerca de 106 MJ/kg, contidos em medida estatística nos rejeitos das caixas de bebida, no caso do aproveitamento dos mesmos no forno de cimento, apesar de suá eficiência de uso de energia muito bom, são usados energeticamente, exatamente, apenas cerca de 23 MJkg de rejeito. No aproveitamento energético dos rejeitos de caixas de bebida são perdidos, portanto, cerca de 83 MJ/kg dos teores de energia contidos nos mesmos, o que corresponde a cerca de 78%.

Como método de aproveitamento de material mais antigo praticado para esses rejeitos, pode ser citado o chamado método de Corenso (Finlândia). Ele contém, além de um uso energético dos componentes da caixa de bebida, pelo menos também um aproveitamento de material das frações de alumínio. De acordo com informações de VDI de 10/6/2005, nesse método os rejeitos são submetidos a uma pirólise em um reator de vidro, a temperaturas acima de 400°C. Nesse caso, o polietileno começa a gaseificar-se, a partir de 400°C (gás de pirólise), sendo que, nessa temperatura, o alumínio é mantido em forma sólida. O gás de pirólise combustível fornece, subsequentemente, ao ser queimado, energia elétrica e energia térmica. O

3/19 alumínio apresenta-se como aglomerado e, nesse caso, forçosamente, não está contaminado pelas impurezas não gaseificadas. Após mais de 10 anos de funcionamento da instalação, pode ser constatado que, mundialmente, essa técnica nem mesmo foi instalada, embora exista um interesse mundial no aproveitamento dos rejeitos das caixas de bebida, em termos de material. Pelo contrário, é preciso afirmar que a instalação de Corenso não irá mais operar em 2009.

Um novo método para aproveitamento de rejeitos entrou em operação no Brasil, próximo a São Paulo, em uma instalação piloto (“Mit dem Ziegelstein gegen den Klimawandel”, Zeitschrift Getrãnkeindustrie 11/2007, p.10 ss). Nesse método os rejeitos foram tratados com um jato de plasma com temperatura de 1100°C. Nesse caso, os plásticos, devido à pluralidade dos tipos de plástico existentes nos rejeitos, foram decompostos para etilenoglicol de qualidade inferior, que precisa ser preparado em uma refinaria. O alumínio dos rejeitos deixa o processo em forma de barras aproveitáveis. Mesmo quando as poliolefinas dos rejeitos são recuperadas em material como etilenoglicol de qualidade inferior, ainda assim é perdida uma fração grande da energia cumulativa usada para sua produção como mercadoria nova, por um lado, devido ao gasto de energia muito alto desse método, e por outro lado, ao pequeno teor de energia do glicol de qualidade inferior. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A invenção tem, portanto, por base a tarefa de criar métodos e uma instalação para separação de materiais valiosos individuais de resíduos de plástico misto, particularmente triturado, que contém películas, películas compostas, plásticos rígidos, bem como, opcionalmente, impurezas, nos quais os materiais valiosos, inclusive os componentes metálicos, eventualmente existentes, de compostos de plástico-metal, podem ser recuperados dos resíduos de modo comparativamente barato, com alta precisão de separação e pureza.

Essa tarefa é solucionada de acordo com as características das reivindicações 1, 6 ou 15.

Por conseguinte, são criados métodos e uma instalação para

4/19 separação de materiais valiosos individuais de resíduos plásticos mistos, particularmente triturados, que contém partes de películas, películas compostas e de plástico rígido, bem como, opcionalmente, impurezas, nos quais, primeiramente, impurezas, quando presentes, são separadas dos plásticos 5 e, substancialmente, os plásticos são submetidos a passos de separação individuais.

Na modalidade de acordo com a reivindicação 6, os resíduos plásticos são separados, por um lado, em películas e películas compostas, e, por outro lado, plásticos rígidos, as películas compostas são separadas 10 das películas, os plásticos rígidos são separados em seus tipos de plástico, e pelo menos um passo de separação compreende uma separação por flutua-afunda.

Para esse fim, os resíduos plásticos, que pode apresentar-se triturado, na forma de partículas de material moído, pode ser alimentado, pri15 meiramente, a um dispositivo de separação mecânico, que, sob alimentação de água ou processo mecânico a seco, individualiza, novamente, os componentes de rejeitos individuais, que, por exemplo, devido à operação de compressão para fardos, convenientemente realizada previamente, por razões de transporte, entre outras, foram intimamente unidos uns aos outros, e libe20 rados, simultaneamente, de impurezas pequenas, leves, tais como, por exemplo, de etiquetas de papel e fibras de papel. Em estado individualizado, também podem ser então separados com segurança, com ímãs, impurezas que contêm ferro. Opcionalmente, pode ser usado um tanque de flutuaafunda, para separação de impurezas orgânicas, no qual as impurezas a25 fundam e os plásticos flutuam.

Subsequentemente, os resíduos plásticos podem ser submetidos a uma separação a ar ou a um outro método de separação, para separar os plásticos rígidos e impurezas pesadas, eventualmente existentes, como fração pesada, bem como as películas e películas compostas como fração 30 leve.

Como plásticos rígidos são interesse em todas as modalidades da invenção particularmente um ou mais dos seguintes. No número predo

5/19 minante dos casos, no caso dos plásticos rígidos trata-se de produtos finais de plástico fundidos por injeção. Os produtos produzidos com as diversas variantes da técnica de moldar por sopro (por exemplo, técnica de sopro de injeção) representam o segundo grupo mais espesso dos plásticos rígidos, aos quais pertencem, ainda, como terceiro grupo de produtos os produtos finais de plástico de embutição profunda, de paredes espessas em relação às películas. Ainda que existam diferenças em relação à viscosidade preferida e, portanto, distribuição de peso molecular, entre os diversos tipos de plástico em si, que são usados para as diversas técnicas da produção de plástico rígido, ainda assim o grupo dos plásticos rígidos distingue-se, no total, muito nitidamente com relação a essas duas propriedades dos do grupo dos tipos de plástico de película. Com a separação a ar, os resíduos de plástico podem, por conseguinte, ser divididos indiretamente em frações de diferentes âmbitos de viscosidade.

Na modalidade de acordo com a reivindicação 6, os plásticos rígidos (fração pesada), assim como também as películas e películas compostas (fração leve)são tratados adicionalmente, em cada caso, separadamente e, particularmente, em linhas de tratamento próprias, isto é, opcionalmente, purificados e divididos em seus respectivos componentes de material.

Para esse fim, os plásticos rígidos ou películas/películas compostas são, em cada caso, separados, como parte de uma suspensão convenientemente desgaseificada e, particularmente, alimentados em um dispositivo próprio à separação por flutua-afunda.

A densidade do meio de separação é, de preferência, selecionada de tal modo nesse caso que ela corresponde ao ponto de intersecção das duas curvas de distribuição de densidade das duas frações a ser separadas uma da outra por meio de separação por flutua-afunda. As duas curvas de distribuição de densidade podem ser determinadas quando de um número suficientemente grande, por exemplo, 200, de partículas de material moído, a densidade das mesmas é medida individualmente com métodos conhecidos, reunidos para frações de densidade pequenas correspondentes,e as partículas obtidas por fração de densidade são inscritas em um curva de dis

6/19 tribuição. Quando não há um ponto de intersecção das duas curvas de distribuição de fração de densidade com uma mínima, essa separação de flutua-afunda não é apropriada para separação das duas frações. Essa determinação da densidade ótima pode ser realizada de acordo com a invenção para cada carga de resíduos plásticos e, caso necessário, periodicamente, durante a reciclagem de uma carga.

A suspensão desgaseificada pode ser produzida de duas maneiras. O meio preferido consiste no fato de, primeiramente, misturar as partículas de material moído no meio de separação, portanto, suspender as mesmas, e, depois, essa suspensão é desgaseificada, particularmente, em um recipiente separado, por aplicação de um vácuo. A segunda possibilidade consiste no fato de que o meio de separação é primeiramente desgaseificado sozinho, antes de ser processo para uma suspensão com as particularmente, de material moído. Mas, nesse método existe o risco de que nessa produção de suspensão ar demais entre novamente na suspensão no processo de agitação e, assim, a desgaseificação pode ser não ser suficiente.

As frações separadas por meio de suspensão desgaseificada, bem como conhecimento da densidade de separação ótima, com alta exatidão de separação das películas plásticas puras, com a técnica de separação de flutua-afunda (por exemplo, com a técnica de separação de acordo com o documento EP 161 8960 B1 ou com centrífugas de classificação conhecidas, por exemplo, da empresa Flottweg), que consistem em dois ou mais componentes que devido à densidade idêntica ou devido a ligações mecânicas e/ou químicas, apresentam-se como composições de materiais múltiplos, podem então, quando quantidade e valor de um dos componentes tornam isso conveniente, ser tratados por meio de processos de dissolução no passo parcial de processo seguinte, de tal modo que pelo menos uma outra fração de material de alto valor, de espécie pura, é obtida. “Processo seletivo de dissolução” significa, nesse caso, que um solvente e condições de processo são selecionados de tal modo que só o plástico selecionado é dissolvido, de modo que todos os outros componentes da composição podem ser removidos da solução por meio da técnica de separação de sólido/líquido

7/19 conhecida (filtros, centrífugas, decantadores), antes que o polímero seja novamente isolado da solução e composto para um novo plástico.

Caso uma das frações de separação a ar e/ou separação por densidade separadas, tal como ocorre no caso dos rejeitos de caixas de bebida, consista em aparas de uma composição de metal-plástico, essa fração, depois de sua separação, primeira também é submetida ao tratamento com solvente seletivo, citado acima. Nesse caso, é dissolvido, convenientemente, apenas o componente de plástico de LDPE da composição. Plásticos estranhos dessa fração, tais como, por exemplo, partículas de poliamida e polietilentereftalato, permanecem não dissolvidos e são removidos da solução com as aparas livres de películas metálicas e, particularmente, de alumínio, por meio das técnicas de separação de sólido/líquido conhecidas.

Pelo processo de acordo com a invenção, em plásticos mistos todas as frações de plástico podem ser recuperadas como materiais valiosos, de espécie pura, com purezas de acima de 97% em peso e, particularmente, acima de 99% em peso.

Mostrou-se, agora, surpreendentemente, que com o uso consequente do novo método, as frações de plástico, mais importantes em termos de quantidade, podem ser recuperadas com grande pureza e constância de qualidade, de tal modo que eles podem substituir produtos novos de plástico em mercados parciais. A energia de processo específica para esse método situa-se no âmbito de abaixo de 20 MJ/kg, de modo que dos 106 MJ/kg citados acima, de teores de energia acumulados dos rejeitos, mesmo levando em conta a perda de peso do material, ainda são mantidos cerca de 70%.

Na modalidade de acordo com a reivindicação 1, depois de uma separação de eventuais impurezas dos resíduos de plástico, o resíduo de plástico é separado em plásticos rígidos e películas, por um lado, e películas compostas, por outro lado, e, subsequentemente, os plásticos rígidos são separados das películas e os plásticos rígidos são separados em seus tipos de plástico. Também aqui, pelo menos um passo de separação compreende uma separação de flutua-afunda, e os detalhes e/ou aprimoramentos citados acima também podem ser aplicados a esse método.

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Contrariamente à modalidade descrita acima, portanto, primeiramente, são separadas as películas compostas e, opcionalmente, alimentadas a um processamento adicional, e em um segundo passo, as películas são separados dos plásticos rígidos. Com isso, resulta, surpreendentemente, um aperfeiçoamento adicional da exatidão de separação e do rendimento.

Outras configurações e características da invenção evidenciamse da descrição abaixo, das figuras e das reivindicações.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Figura 1 mostra uma primeira parte de um fluxograma de uma primeira modalidade do método de acordo com a invenção,

Figura 2 mostra a segunda parte do fluxograma da figura 1,

Figura 3 mostra a terceira parte do fluxograma da figura 1,

Figuras 4, 5 e 6 ilustram, em cada caso, uma curva de distribuição de densidade,

Figura 7 mostra um fluxograma de uma segunda modalidade do método de acordo com a invenção,

Figura 8 mostra um fluxograma de uma primeira etapa do método de acordo com a invenção,

Figura 9 mostra uma modalidade de uma instalação de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES INDIVIDUAIS

A descrição do método de acordo com a invenção, no exemplo não restritivo do aproveitamento de caixas de líquido dá-se, primeiramente, com referência às figuras 1 a 3, sendo que os detalhes técnicos podem ser transferidos a todos os métodos e instalações.

Resíduos de plástico triturados, que consistem em caixas de líquido fragmentadas, são alimentados ao método, compare o passo 1. O material moído ou rejeito contém, substancialmente, películas de plástico, películas compostas de alumínio e polietileno (películas de AI/PE), plásticos rígidos, tais como, por exemplo, tampas de HD-PE e PP, pequenas quantidades de fibras de papel, pequenas quantidades de películas de plástico técnicas, tais como, por exemplo, poliamida e PET, bem como pequenas quantidades

9/19 de impurezas, tais como partículas metálicas, têxteis, areia etc.

Em um passo 2, dá-se, de acordo com a invenção, uma separação mecânica a seco, das fibras de papel restantes dos plásticos. Para esse fim, é usado um dispositivo de moagem, que consiste em uma centrífuga de fricção conhecida do técnico, ou em um moinho de pilões, cujo tamanho de furo de peneira pode ser selecionado de tal modo que as películas de rejeito do tamanho da palma da mão são efetivamente individualizadas, mas não trituradas. Na centrífuga de fricção trabalha-se, de preferência, a úmido, isto é, líquido é adicionado aos rejeitos, para impedir um superaquecimento do material moído. Ao mesmo tempo, esse líquido ajuda a descarregar as impurezas pequenas, tais como etiquetas de papel, fibras de papel e areia etc. pelas fendas do cilindro de camisa de centrífuga. No moinho de pilões, uma corrente de ar, que é soprada através do moinho de pilões, descarregada todas as impurezas leves do sistema para os filtros de ar. Na centrífuga de fricção pode ser feita a purificação a seco, mas também a úmido, isto é, sob adição de meio de lavagem. No moinho de pilões só se trabalha a seco.

O material moído, resultante do passo 2, é alimentado a um passo 3, no qual o material moído é dividido em uma fração leve e uma fração pesada em uma seção a ar, por exemplo, em um separador a ar em ziguezague.

Com a fração leve, são descarregadas as partículas que na velocidade de ar ajustada, são descarregadas pela corrente de ar para cima. As mesmas são, em geral, todas as partículas de película (películas de LDPE e AI/PE), mas à mesma também pertencem aparas de papel individuais, fibras de papel individuais, partículas de cortiça e EPS, bem como partículas de material moído pequenas da fração dos plásticos rígidos. A fração leve é processada adicionalmente na ramificação 4 da figura 1, que é tratada na figura 2.

Na fração pesada, a maioria dos plásticos rígidos, impurezas pesadas (por exemplo, partículas metálicas, têxteis, minerais, partículas de madeira pequenas), bem como grumos de fibra de papel, que podem ocorrer quando foi usado um moinho de pilões, cujos furos da chapa de peneira e

10/19 ram grandes demais. A fração pesada é processada adicionalmente, separadamente da fração leve, na ramificação 5 da figura 1.

No passo 6, são primeiramente separadas, exclusivamente, impurezas 7 pesadas, perturbadoras, da fração pesada, para separar apenas 5 os plásticos rígidos 8 para um processamento adicional. Como ferramenta para essa separação de impurezas existem várias possibilidades. Um instrumento apropriado para essa tarefa é o chamado separador balístico. Uma segunda possibilidade também é oferecida, nesse ponto, o separador de ar em ziguezague, cuja velocidade do ar, nesse caso, é ajustada de tal modo 10 que só os plásticos rígidos são descarregados como fração leve, mas não as impurezas. Um terceiro meio auxiliar para essa tarefa é também uma separação de flutua-afunda. Outras máquinas eventualmente apropriadas são conhecidas do técnico.

Uma separação por flutua-afunda subsequente, aqui preferida, dos plásticos rígidos apresenta uma exatidão de separação ótima, particularmente, com as seguintes considerações.

A densidade das partículas de plásticos constitui-se das densidades de seus componentes e de suas frações no respectivo plástico, quando se abstrai possíveis vacúolos. Componentes^do plástico são seus políme 20 ros, bem como os aditivos/materiais adjuntos variáveis, que podem variar de produtor para produtor e ao longo do tempo. Além disso, podem ser usados novos tipos de plástico, com novas densidades, sem aviso do produtor. Portanto, uma densidade constante, estabelecida de acordo com a invenção e determinada teoricamente, na qual pode ser separada a safra de partículas 25 de material moído de plásticos rígidos dos rejeitos, não é usada.

Em vez disso, uma densidade ótima para o meio de separação é determinada empiricamente em um passo 9, efetivamente, pelo menos no início da separação, para obter a pureza mais alta possível das duas frações a ser separadas.

Para esse fim, primeiramente é determinada a curva de distribuição de densidade dos plásticos rígidos 8. Na figura 4 está ilustrada uma curva de distribuição de densidade exemplificada de plásticos rígidos 8, que

11/19 foram separados por meio do separador de ziguezague a ar de rejeitos de caixas de bebida. Nesse exemplo, os plásticos rígidos 8 consistem em plásticos rígidos de PP e plásticos rígidos de HDPE. As curvas de distribuição de densidade de PPE e HDPE na amostra cortam-se em um ponto. Para a separação ótima de PP e HDPE, deve ser selecionada a densidade D para o meio de separação.

A figura 5 mostra um exemplo de uma distribuição de densidade mensurada dos plásticos rígidos 8. Pode ser identificada uma mínima larga entre as duas curvas de distribuição de densidade dos componentes essenciais PPE e HDPE dos plásticos rígidos 8, a saber, na densidade D. Os valores de densidade nesses exemplos não estão indicados quantitativamente, uma vez que aqui não são de interesse os valores de densidade concretos, que possivelmente variam ao longo do tempo, mas apenas à característica da curva de distribuição de densidade. O corte de separação pode ser selecionado livremente na mínima de densidade, mas, no caso de exigências especiais à pureza, ele pode ser otimizado adicionalmente, com ajuda da análise da composição das subfrações na mínima.

Para a separação das partículas de plástico rígido em uma fração de HDPE e PP no passo 10, é usado aqui, de preferência, o dispositivo conhecido do documento EP 1618960 B1 para separação de flutua-afunda, de modo que pode ser obtida uma exatidão de separação de até 99,5%, mas para esse fim também podem ser usados outros dispositivos de flutuaafunda precisa, tal como a centrífuga de classificação de Flottweg.

Nesse caso, a desgaseificação da suspensão pode ser dispensada, nos casos nos quais o líquido de separação dissolve pouco ar, pouco ou quase nenhum ar é introduzido no sistema na produção da suspensão, e o líquido de separação umedece muito bem as partículas de plástico rígido. Em todos os outros casos, para obtenção de altos graus de pureza, é necessária a desgaseificação da suspensão, também na separação por flutuaafunda do plástico rígido, para garantir que nem mesmo as menores bolhas de ar possam aderir nas partículas do material moído, que, de outro modo, falsificam a densidade ativa e, por exemplo, deixam as partículas da fração

12/19 pesada flutuar para a superfície, tal como uma bóia o nadador.

Em princípio, para a separação dos plásticos rígidos das caixas de bebida, devido à sua coloração clara, alternativamente, também poderia perfeitamente ser de interesse uma separação por meio da técnica de separação por infravermelho próximo, quando são feitas exigências menores ao rendimento (<95%) e à pureza do plástico (<96%). Mas, para obter os mais altos graus de pureza (>95 e >99%) e rendimentos (>97%) também nos plásticos rígidos, também nessa fração é necessária do uso de uma técnica de separação de flutua-afunda precisa.

O material moído das frações de PP e HDPE 11, 12 do passo 10 é, de preferência, primeiramente secado mecanicamente por meio de centrífugas e, depois, termicamente, passo 13, 14.

Para aumentar a pureza e uniformidade dos produtos finais, as duas frações 11, 12, depois da secagem, podem se purificadas adicionalmente por meio de um extrusor, que está equipado com um filtro de fusão, e, simultaneamente ser dotadas de aditivos novos.

Os dois materiais moídos podem ser alimentados, depois da secagem no passo 15, 16, em vez de a um extrusor normal, também a um extrusor de desgaseificação, por exemplo, para remover, por exemplo, substâncias químicas estranhas, tal como é necessário para uma autorização para alimentos, e, opcionalmente, são granuladas. Os granulados são materiais valiosos puros e formam, nesse caso, os dois produtos finais 17, 18.

Independentemente do processamento da fração pesada na ramificação 5, a fração leve, que compreende as películas compostas de AI/PE, é processada na ramificação 4, tal como se segue, compare a figura 2. Nesse caso, o objetivo é separar as películas compostas de AI/PE das películas de LDPE puro e obter, a um rendimento muito alto (>95%) uma fração de películas de LDPE muito pura, com um teor de película composta de AI/PE < 2% em peso.

A fração leve 4 primeiramente pode ser submetida a uma purificação a úmido no passo 19, para remover impurezas residuais. Para esse passo existem métodos correntes.

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Depois, segue-se um processo de separação por flutua-afunda. Nesse caso, o objetivo é separar a película composta de AI/PE das películas de LDPE puras. Convenientemente, são realizados, nesse caso, os seguintes passos para a separação por flutua-afunda: a fração leve 4 é suspensa em um meio de separação e levada a uma instalação de vácuo, para separação do ar aderido nas partículas. A densidade do meio de separação deve ser selecionada de tal modo, passo 20, que a película composta de AI/PE e os plásticos restantes separam-se devido às densidades diferentes. Nesse caso, as partes leves, aqui, portanto, os plásticos puramente poliolefinicos, flutuam como fração leve, passo 22, enquanto as partes pesadas, aqui, portanto, a película composta de AI/PE, afundam, passo 23.

Para esse fim, é determinada, primeiramente, no passo 20, a curva de distribuição de densidade da fração leve de LPDE-AI/PE 4. Isso pode dar-se medindo-se individualmente a densidade de um número suficiente de partículas, subsequentemente, determinando-se o peso das partículas em âmbitos de densidade individuais e, posto em relação ao peso total do número de partículas, é inscrito em um diagrama, compare os pontos de medição em forma de quadro da figura 6. A densidade no ponto de intersecção entre a distribuição de densidade do LDPE e a distribuição de densidade do AI/PE é selecionada como densidade para o meio de separação.

Como processo de separação no passo 21, nesse material de película só é de interesse um processo de separação por flutua-afunda. Também aqui vale que o processo de flutua-afunda de acordo com o documento EP 1618960 B1 é particularmente bem apropriado para essa separação. Mas, em caso de necessidade, em um processo de duas etapas, em cuja primeira etapa que faria, então, já separação com água e sem gaseificação, pode ser usada qualquer outro dispositivo de separação por flutuaafunda. Na segunda etapa de separação dessa instalação, necessária para a alta pureza, na qual a fração leve, contaminada com películas compotas de AI/PE, precisaria, depois, ser separada mais uma vez, para obter uma fração de plástico pura, livre de películas compostas de AI/PE, seria preciso, então, trabalhar com uma suspensão desgaseificada com o método de acor14/19 do com a invenção.

Convenientemente, no método de acordo com a invenção são realizados, portanto, os seguintes passos para a separação por flutuaafunda 21: a fração leve 4 é suspensa em um meio de separação, cuja densidade corresponde ao ponto de intersecção, que foi determinado com ajuda da determinação realizada no passo 20 das duas curvas de distribuição de densidade das duas frações e, para remoção de ar aderido nas partículas, é introduzida, por exemplo, em um recipiente de agitação evacuado. O tempo de permanência nesse recipiente de agitação evacuado deve ser o mais longo possível, no mínimo, porém, 2 minutos e, de preferência, 30 minutos. Quando mais baixa for a subpressão no recipiente de agitação evacuado, tanto mais curto pode ser o tempo de permanência.

A fração leve de LDPE das películas de poliolefina é secada mecanicamente, tal como nos plásticos rígidos e, particularmente, termicamente, passo 24, antes de a mesma ser aglomerada no passo 25 e, finalmente, no passo 26, extrudada para granulados. Nesse caso, a fusão também é filtrada e dotada de aditivos. Os granulados produzidos desse modo são um material de valor, que como produto final 27 está à disposição com qualidade constante.

A fração pesada, no presente exemplo, de películas compostas de AI/PE, é submetida a um tratamento com solvente, passo 28, para desprender partes de Pe do alumínio. Como solvente é usado, de preferência, ciclo-hexano.

Depois da filtração, passo 29, do alumínio não dissolvido e eventuais plásticos 30 não dissolvidos (figura 3), o alumínio e, opcionalmente, os plásticos 30 não dissolvidos, são lavados com solvente fresco no passo 31, novamente filtrados, passo 32. Depois, no passo 33, o alumínio 34 é separado com métodos de separação usuais de sólido/líquido, de preferência, centrífugas e/ou decantadores, de resíduos não dissolvidos 35. Purificada depois de uma lavagem, opcionalmente prevista, com solvente fresco, a fração de alumínio 34 forma um material de valor de alta pureza. No entanto, além de alumínio, ela também contém frações pequenas de plásticos técni

15/19 cos com densidades de < 1g/cm³ (por exemplo, poliamida e PET), de modo que, dependendo de sua fração em quantidade, pode ser economicamente apropriado liberar o alumínio dessas impurezas em uma outra separação de flutua-afunda, a uma densidade que se situa entre a do Al e a das frações de plástico. O Al tratado desse modo apresenta-se, depois, em uma pureza de até 98%. Opcionalmente, para um manuseio seguro, ele é formado em briquetes, passo 36, e posto à disposição como produto final 37 de material de valor.

A solução remanescente é, por exemplo, centrifugada, para remover impurezas residuais e o solvente, nesse caso ciclo-hexano, pode ser separado em um passo 38 por meio de uma técnica de evaporação de flash da empresa Sulzer/Suíça. Solvente separado é purificado adicionalmente de acordo com o estado da técnica, por meio de filtração e destilação, e, de acordo com a invenção, é convenientemente reconduzido ao processo no passo 28.

O material de valor PE forma, opcionalmente, após desgaseificação, extrusão e/ou adição de estabilizadores de acordo com o estado da técnica, no passo 39, o produto final 40 do material de valor.

Em uma segunda modalidade da invenção, o resíduo de plástico, inicialmente não é separado em plásticos rígidos, por um lado, e películas compostas e películas, por outro lado, mas em plásticos rígidos e películas, por um lado, e películas compostas, por outro lado. Os detalhes técnicos dos passos individuais podem, ser executados, nesse caso, tal como para a primeira modalidade acima.

O ponto de partida 50, compare a figura 7, também é formado, nesse caso, por resíduos plásticos. Os resíduos plásticos são primeiramente submetidos, em uma primeira etapa, a trabalhos preliminares 51. Os trabalhos preliminares 51 são descritos abaixo, sob referência à figura 8, e podem compreender uma trituração, uma individualização de todos os elementos, uma separação a seco e/ou a úmido de impurezas etc. Deve-se procurar configurar os trabalhos preliminares de tal modo que quaisquer impurezas orgânicas e inorgânicas sejam removidas, particularmente, não estejam mais

16/19 presentes quaisquer fibras de papel, e que o plástico seja moído o menor possível, para separar eventuais ligações mecânicas de plásticos diferentes, que podem ter sido formadas em passos de trituração grossos.

Ao final da primeira etapa, no caso ideal, só estão presentes ainda plásticos 52 aproveitáveis, nesse caso, por exemplo, plásticos rígidos (HK) dos tipos de plástico HDPE e PP, películas, tais como LDPE e películas compostas, tal como AIPE. Quaisquer fibras de papel são removidas no caso ideal, uma vez que elas interferem na separação subsequente.

Em uma segunda etapa, os plásticos 52 aproveitáveis são divididos, de preferência, por meio de separação por flutua-afunda 53, por um lado, em plásticos rígidos HK e películas 54 e, por outro lado, películas compostas 55. A separação por flutua-afunda dá-se, nesse caso, de preferência, em princípio de modo idêntico às separações por flutua-afunda 10, 21 ou 33, descritas acima, sob referência às figuras 1, 2 e 3, com a condição de que a densidade do agente de separação seja ajustada, por exemplo, de acordo com as figuras 4, 5 e 6, sobre a fração presente de HK e películas, por um lado, e películas compostas, por outro lado. A densidade do meio de separação ótima pode ser ajustada, nesse caso, por meio de curvas de distribuição de densidade mensuradas, desse modo, é determinada, portanto, medida, a curva de distribuição de densidade da fração dos plásticos rígidos e películas, por um lado, e das películas compostas, por outro lado. O ponto de intersecção ótimo é depois derivado da curva. Isso está descrito acima, sob referência à figura 6.

O AIPE separado pode ser subsequentemente secado e granulado 56 para o produto final ou processado adicionalmente, tal como está representada na figura 2 para o AIPE 23.

A fração de plásticos rígidos e películas 54 remanescentes é processada adicionalmente, separadamente, em uma terceira etapa, para separar as películas dos plásticos rígidos. Na verdade, isso também pode dar-se por meio da separação por flutua-afunda; no entanto, é vantajoso realizar em vez da mesma, depois da secagem 57 particularmente mecânica, uma separação a ar 58 ou similar, por exemplo, por solicitação com ar, prati17/19 camente soprar as películas para fora dos plásticos rígidos. As películas de

LDPE 59 leves sobem nesse caso, enquanto os plásticos rígidos 60 pesados ficam para trás.

As películas 59 podem ser secadas para um produto final e granulado 61.

Em uma quarta etapa, os plásticos rígidos são separados em seus tipos de plástico. Também para esse passo é usada, de preferência, a separação por flutua-afunda 62 já descrita. Como meio de separação é usado, nesse caso, de preferência, um óleo biológico ou uma mistura de água/álcool. Esses meios de separação podem ser ajustados particularmente bem às curvas de distribuição de densidade a ser esperada, de modo vantajoso e o ajuste pode ser facilmente adaptado.

São obtidos, por um lado HDPE 63 e, por outro lado, PP 64, que finalmente podem ser secados e granulados 65, 66 para o produto final.

Em vez da secagem e granulação podem estar previstos outros passos de processamento final; no caso mais simples, o produto final molhado é simplesmente coletado.

A primeira etapa exemplificada, representada detalhadamente na figura 8, pode ser usada no total ou nos passos individuais das duas modalidades do método para purificar, triturar e/ou individualizar.

O produto básico são resíduos plásticos 80. Os mesmos podem estar presentes triturados ou não triturados. Pode estar previsto um primeiro passo de trituração 81, no qual em uma unidade de moagem ou similar os resíduos plásticos 80 são triturados, por exemplo, do tamanho da palma da mão. Esse passo de trituração 81 é dispensável, quando os resíduos plásticos 80 já se apresentam triturados grosseiramente.

Pode seguir-se um passo de purificação 82, para remover fibras de papel e impurezas, tais como areia, pedras etc. Esse passo de purificação pode compreender uma purificação a úmido.

Uma separação de impurezas 83 subsequente pode estar prevista, por exemplo, como separação de impurezas a úmido, na forma de um simples tanque de flutua-afunda. Nesse tanque de flutua-afunda, as impure

18/19 zas inorgânicas, tais como FE, Ne, pedras, terras etc. se precipitam, enquanto os plásticos flutuam. Para esse fim, pode estar prevista uma flutuação, portanto, uma solicitação com ar ou similar, para que os plásticos flutuem.

Os plásticos podem ser subsequentemente purificados 84. Para esse fim, é apropriada uma unidade de lavagem por fricção, na qual pode dar-se, ao mesmo tempo, uma outra trituração e/ou individualização dos plásticos e, opcionalmente, desprendimento e/ou individualização de fibras de papel ainda presentes.

Pode seguir-se uma desidratação 85, por exemplo, em uma centrífuga de fricção.

Finalmente, pode estar prevista uma outra trituração 86, por exemplo, em um moinho de corte, desde que o tamanho desejado das partículas de plástico para o processo de separação subsequente, de acordo com qualquer uma das modalidade de acordo com a invenção, ainda não tenha sido atingido. São visadas partículas de plástico as menores possíveis, por exemplo, menores que 30 mm, particularmente, menores que 20 mm, de preferência, menores que 10 mm, de modo particularmente preferido, menores que 5 mm, e, de modo especialmente preferido, menores que 3 mm ou 2 mm. Quanto menores forem as partículas de plástico, tanto menor é a probabilidade de que estejam ligadas mecanicamente com outras partículas de plástico, particularmente, de um outro tipo, ou impurezas, tais como, por exemplo, fibras de papel; a um tamanho de cerca de 5 mm a cerca de 10 mm ou 12 m, resultam resultados consideravelmente melhores do que a um tamanho acima de 10 ou 12 mm.

Os métodos de acordo com a invenção podem ser realizados em uma instalação, que apresenta meios para execução dos passos de processo individuais.

Um exemplo de instalação 90 está representado esquematicamente na figura 9. A instalação 90 pode realizar o método de acordo com as figuras 7, 8.

Para triturar, purificar, individualizar e/ou separar impurezas estão previstos meios 91, que podem apresentar uma unidade de moagem, um

19/19 tanque de flutua-afunda, uma unidade de lavagem por fricção, um dispositivo de desidratação e/ou um moinho de corte, bem como, opcionalmente, outros dispositivos apropriados.

Um dispositivo 92 para separação por flutua-afunda, de preferência, de acordo com o documento EP 1618960 B1, ou um tanque de flutua-afunda, está previsto para separação 53 das películas compostas 55 dos plásticos rígidos e películas 54.

As películas compostas podem ser processadas adicionalmente em um dispositivo 93 correspondente. Para esse fim, o dispositivo 93 pode apresentar meios para secagem e para granulação e/ou meios para realização da ramificação 23 da figura 2.

Um dispositivo de secagem 94 e um dispositivo de separação a ar 95 podem estar previstos para separação das películas dos plásticos rígidos. As películas podem ser granuladas no dispositivo 93 para o produto final ou um dispositivo separado está previsto para as películas.

Os plásticos rígidos podem ser separados nos tipos de plástico individuais no dispositivo 92 para separação por flutua-afunda, com meio de separação com ajuste novo ou pode estar previsto um outro dispositivo 96 para separação por flutua-afunda dos plásticos rígidos.

Podem estar previstos dispositivos 97 para secagem e granulação dos plásticos rígidos individuais.

Em uma modalidade está previsto apenas um dispositivo 92 para diversas separações por flutua-afunda. O dispositivo 92 precisa, então, ser ajustado de novo para cada separação por flutua-afunda, isto é, ser limpo e a densidade do meio de separação, bem como outros parâmetros precisam ser ajustados de novo. Para uma carga alta, estão previstos, portanto, vários dispositivo 92, 96 ligados um depois do outro em técnica de processo, que realizam, em cada caso, um passo de separação. Particularmente, podem estar previstos vários dispositivos 92 e/ou 96 para o mesmo passo de separação (plásticos rígidos e películas/películas compostas; plásticos rígidos), quando o passo de separação deve ser realizado sucessivamente, em etapas múltiplas, para uma pureza mais alta.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para separar materiais individuais de valor de resíduos plásticos variados, particularmente resíduos plásticos moídos, compreendendo partes de películas, parte de películas laminadas e partes de plástico rígido, mais impurezas opcionais, caracterizado pelo fato de que quaisquer impurezas são separadas (51) do resíduo plástico (50), o resíduo plástico é separado (53) em plásticos rígidos e películas (54), por um lado, e em películas laminadas (55), por outro lado, os plásticos rígidos (60) são separados (58) das películas (59), os plásticos rígidos (60) são separados (62) por seus tipos de plástico (63, 64), e pelo menos uma etapa de separação compreende uma separação pelo processo afunda-flutua (53, 62).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os plásticos rígidos e películas, de um lado, e as películas laminadas, do outro lado, são separadas por meio de separação pelo processo afunda-flutua e, para este objetivo, a densidade ótima do meio de separação é ajustada através de uma curva de distribuição da densidade, mensurada da fração dos plásticos rígidos e películas e/ou da fração das películas laminadas.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os plásticos rígidos são separados das películas por meio de sedimentação por ar (58) ou separação pelo processo afunda-flutua e, para este objetivo, a densidade ótima do meio de separação é ajustada através de uma curva de distribuição da densidade, mensurada da fração dos plásticos rígidos e/ou da fração das películas.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os plásticos rígidos são separados em seus tipos de plástico por meio de separação pelo processo afunda-flutua e, para este objetivo, a densidade ótima do meio de separação é ajustada através de uma curva de distribuição da densidade, mensurada da fração de pelo

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2/4 menos um dos tipos de plásticos rígidos.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

4, caracterizado pelo fato de que a separação das impurezas dos plásticos compreende: separação mecânica das fibras de papel e/ou separação pelo

5 processo afunda-flutua em um tanque para a separação de impurezas inorgânicas.
6. Método para separar materiais individuais de valor de resíduos plásticos variados, particularmente resíduos plásticos moídos (1), compreendendo partes de películas, películas laminadas e plástico rígido, mais

10 impurezas opcionais, caracterizado pelo fato de que o resíduo plástico é separado por meio de sedimentação a ar em películas e películas laminadas, por um lado, e em plásticos rígidos, por outro lado, em que que o método compreende as seguintes etapas de separação, das quais pelo menos uma compreende uma separação pelo proces15 so afunda-flutua:

quaisquer impurezas são separadas do resíduo plástico, as películas laminadas são separadas das películas, e os plásticos rígidos são separados em seus tipos de plástico.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo 20 fato de que o resíduo plástico é separado por meio de sedimentação por ar (3) em uma fração de plásticos rígidos (5), como fração pesada, e em uma fração de películas, incluindo as películas laminadas, como fração leve (4), a fração dos plásticos rígidos (5) é separada em seus tipos de 25 plástico puro por meio de separação pelo processo afunda-flutua (10) e, para este objetivo, a densidade ótima do meio de separação é ajustada (9) através de uma curva de distribuição da densidade mensurada da fração de plásticos rígidos (5), e as frações das películas e das películas laminadas (4) são sepa30 radas umas das outras através da separação pelo processo afunda-flutua (21) e, para este objetivo, a densidade ótima do meio de separação é ajustada (20) através de uma curva de distribuição da densidade, mensurada da

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3/4 fração das películas e películas laminadas (4).
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

7, caracterizado pelo fato de que o resíduo plástico é depositado em um dispositivo para separação mecânica a seco, que separa mecanicamente as películas e as películas laminadas das partes de plástico rígido, e separa as impurezas interferentes.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

8, caracterizado pelo fato de que as partículas a ser separadas por meio de separação pelo processo afunda-flutua são alimentadas em uma suspensão desgaseificada ao dispositivo para separação pelo processo afunda-flutua.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma separação afunda-flutua é realizada na forma de múltiplas etapas.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

10, caracterizado pelo fato de que a curva de distribuição da densidade é determinada através da mensuração da densidade de um determinado número de partículas da quantidade de partículas a ser separada e em que a densidade ótima (D) do meio de separação está no ponto de interseção entre a distribuição da densidade da fração leve e a distribuição da densidade da fração pesada.
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

11, caracterizado pelo fato de que o compósito metal-plástico e/ou frações de plástico provenientes de uma separação de plástico a montante passam por um tratamento com solvente (28), em que apenas um componente plástico é dissolvido seletivamente e assim é separado e recuperado do(s) componente^) metálico(s) ou de outro(s) componente(s) plástico(s).
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

12, caracterizado pelo fato de que o resíduo plástico é moído por meio de trituração (2) até chegar a um tamanho de partícula menor que 40 mm.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

13, caracterizado pelo fato de que o material de valor obtido é subsequentemente granulado (15, 16) e/ou extrudado (26, 39).

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15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a fração de plásticos rígidos (5) é purificada, por meio de uma etapa de separação a jusante (6), das impurezas pesadas (7) separadas anteriormente.
16. Instalação (90) para separação de materiais individuais de valor de resíduos plásticos variados, particularmente resíduos plásticos moídos, compreendendo partes de películas, películas laminadas e plástico rígido, mais impurezas opcionais, caracterizada pelo fato de que a instalação é confugrada para realizar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 ou 8 a 15, com um dispositivo (91) para separar as impurezas dos plásticos, um dispositivo (92) para separar plásticos rígidos e películas, por um lado, das películas laminadas, por outro lado, um dispositivo (94) para separar os plásticos rígidos das películas, e um dispositivo (96) para separar os plásticos rígidos em seus tipos de plásticos, em que pelo menos um dos dispositivos compreende um dispositivo para separação pelo processo afunda-flutua, e em que os dispositivos (91, 92, 94, 96) são configurados para realizar o método e são conectados em série.