CN101768286A - 从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法,采用有机溶剂溶解废旧电子塑料形成聚合物溶液,然后依次通过粗过虑和离心过滤对聚合物溶液进行精制;再将过滤后的聚合物溶液与超临界CO2接触进行萃取使聚合物溶解度的下降,已溶解的聚合物以固态形式沉淀出来,分离出液相,实现聚合物与多溴二苯醚的分离。采用本发明的分离废旧电子塑料中的多溴二苯醚,不但再生塑料产品中的多溴二苯醚的浓度能满足RoHS指令的要求,而且再生塑料中的溶剂残留也可以降到安全水平,此外采用本发明还可以提高再生塑料产品的纯度,机械力学性能保留好,从而实现废旧电子塑料的高效、安全循环利用。

Description

从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法
技术领域
本发明涉及废旧电子塑料的利用技术领域,具体涉及从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法,适用于阻燃的废旧电子塑料的再生利用。
背景技术
废旧电子电器设备的拆解回收过程产生大量的塑料废弃物,由于安全防火的原因,这些塑料中一般添加有5~20%的溴系阻燃剂,十溴二苯醚、八溴二苯醚是其中主要的类型。多溴二苯醚已被证明是一类对环境、生物以及人类健康有害的持久性有机污染物,因而欧盟在《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(即RoHS指令)中明确规定,自2006年7月1日起凡在欧盟市场销售的电子电器产品及其部件中的多溴二本醚的质量分数不得超过0.1%。这一规定限制了废旧电子电器塑料继续以现有的再生方法进行利用。为了解决这类废旧塑料的再生利用问题,需要有一种从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法,含多溴二苯醚的阻燃塑料经处理后,塑料中的多溴二苯醚的质量分数将降低到0.1%以下,以满足欧盟RoHS指令的要求,同时又能保证其物理机械性能在多溴二苯醚的分离过程中不会遭受大的损失,因而经本发明处理的废旧家电塑料可继续用于各种电子电器设备的制造。
随着近十几年来塑料工业和电子电器产业的飞速发展,目前废旧塑料,特别是废旧电子塑料的处理问题十分突出。电子电器中常见的塑料主要有聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)以及ABS/PC合金等,回收这些塑料的优选方法是熔融造粒再生,重新制成新的塑料部件。但由于这类塑料广乏使用多溴二本醚类物质作为阻燃剂,当使用这些再生塑料制造电子电器产品的部件,或者当添加部分这类再生塑料制造电子电器产品的部件时,产品中的多溴二苯醚的含量往往不能满足RoHS指令的要求。因此再生这类塑料的前提是从塑料中首先分离出多溴二苯醚类阻燃剂。
现有的从塑料中除去溴系阻燃剂技术主要有两类,一类是基于溶剂能溶解溴系阻燃剂而不溶解塑料的固-液萃取分离技术,即通过溶剂对溴系阻燃剂的溶解和携带作用达到脱除塑料中溴系阻燃剂的目的,根据分离时溶剂的状态又有常规溶剂萃取浸出和超临界流体萃取分离之分。另一类技术是基于溶剂能溶解塑料而不溶解溴系阻燃剂的溶解分离过程,即将塑料转变为溶液后,通过一个固液分离过程,使聚合物溶液与颗粒状的溴系阻燃剂获得分离。
固-液萃取分离技术的关键是选择一种对阻燃剂具有良好溶解能力,而同时又不会溶解塑料的溶剂,当分离对象是四溴双酚A、六溴环十二烷、八溴醚等非多溴二苯醚类溴系阻燃剂,一般的酮、醇和醚类有机溶剂均可以实现分离目的。但如果分离的对象是多溴二苯醚类阻燃剂,就很难找到符合要求的溶剂,因为多溴二苯醚,尤其是十溴二苯醚在大多数溶剂中都是难溶解的。在专利ZL00801987.8中,发明人使用二元醇系、二元醇醚系或乳酸酯系溶剂作为分离多溴二苯醚的溶剂,可以从固态或熔融态的塑料中把大部分多溴二苯醚及其他阻燃剂萃取出来,获得再生塑料,但由于塑料即使在熔融态下也具有非常高的黏度,萃取过程中溶剂分子和多溴二苯醚分子在塑料内部的传质扩散速度很慢,而且固-液接触面积较小,因此分离效果欠佳,此外进入塑料中的溶剂最后也不易去除干净,导致再生塑料中的溶剂残留过高。为了改善溶剂与塑料的接触面积,申请者在其专利ZL02808555.8中提出了改进措施,采用螺杆挤出机代替一般的溶解釜来完成萃取过程,由于在螺杆挤出时塑料和溶剂可以更好地接触,因而获得更高的分离效率,但分离后塑料中的阻燃剂质量分数仍然不能达到低于0.1%的RoHS标准,而且溶剂在塑料中残留过高的问题也没有得到解决,影响了再生塑料的再使用。
超临界流体萃取具有极强的溶解性和渗透性,广泛用于各种组分的萃取分离,专利ZL01116994.X公开了一种利用压力流体或超临界流体从阻燃塑料中去除阻燃剂的方法,通过超临界流体对塑料中阻燃剂的溶解分离,可以获得多溴二苯醚质量分数符合欧盟RoHS要求的再生塑料。最近公开的专利CN1919402A也提出了超临界CO2萃取分离废旧塑料中阻燃剂的装置和方法。但由于CO2是非极性分子,超临界CO2对极性的多溴二苯醚的溶解能力虽然大于一般有机溶剂,但对十溴二苯醚的溶解仍不够理想,而且塑料中十溴二苯醚的浓度较高、不易被超临界CO2溶解完全并携带出,因此要获得好的分离效果需要很高的萃取压力和很高萃取温度下以及很长的萃取时间。采用非CO2的有机溶剂或者添加部分有机溶剂对CO2进行改性,虽然可以一定程度提高对多溴二苯醚的溶解能力,但同时又带来了有机溶剂在塑料中的残留问题。同时超临界萃取也没能解决因塑料与溶剂接触界面小而影响传质分离效率的问题。
相对多溴二苯醚难溶于一般有机溶剂而言,大部分塑料都可以在常见的有机溶剂中很好地溶解,可供选用的溶剂很多,尤其是广泛用于电子电器外壳和部件的苯乙烯类塑料,在苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯、环己烷等常见有机溶剂都可以轻易地溶解。美国专利(US6500872)从符合要求的有机溶剂中优选出甲苯、柠檬烯、双戊烯作为溶解阻燃苯乙烯类塑料的溶剂,将塑料溶解后形成20~30wt%的溶液,采用离心分离器分离出不溶的十溴二苯醚及其他添加剂颗粒,尔后将聚合物溶液在真空下蒸发除去溶剂即可得到再生树脂。但采用该专利方法回收多溴二苯醚阻燃的塑料存在以下问题:(1)常温下十溴二苯醚在这些溶剂中仍有0.1~0.2wt%的溶解度,九溴以下的多溴二苯醚的溶解度则更大,由于沸点高,挥发性低,大部分已溶解的多溴二苯醚不能在随后的真空蒸发过程随溶剂除去,由此得到的再生树脂中的多溴二苯醚的浓度仍会高出ROHS的标准。(2)在真空蒸发除去溶剂阶段,随着溶剂浓度的降低,体系的黏度急剧增大,最终再生塑料中的溶剂残留率过高,如果选用的溶剂是甲苯、四氢呋喃、氯仿这类有毒溶剂的话,残留过多会影响树脂的安全使用。如果选用的是柠檬烯这类天然低毒溶剂的话,溶剂残留问题虽然不会影响再生塑料产品的应用,但由于这类溶剂的价格昂贵,溶剂残留过高会大大增加再生成本。
由此可见,上述从阻燃剂塑料分离多溴二苯醚的方法普遍存在以下一个或多个不足:(1)溶剂残留过大,影响树脂的使用和分离成本;(2)再生树脂产品的多溴二苯醚虽有降低,但仍不能满足RoHS指令的要求;(3)由于塑料黏度大,传质速率低,因而溶解萃取分离时间长,效率低,(4)塑料中的十溴二苯醚浓度高,在一般有机溶剂和超临界溶剂的溶解度小,造成分离效率低,分离效果差(5)液-固萃取分离塑料中的阻燃剂受接触界面大小的影响,分离速度慢。由于现行技术存在以上不足,不能完全满足多溴二苯醚阻燃废旧电子电器塑料的再生。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足,本发明提供了从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法,实现废旧电子电塑料的物理循环利用。废旧电子塑料目前不能循环利用的关键原因是再生产品的多溴二苯醚浓度不能满足ROHS标准,因此要利用物理再生技术循环废电子塑料,首要条件是分离出其中的多溴二苯醚阻燃剂,使其浓度降低到0.1wt%以下。本发明通过如下技术方案实现:
从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法,其采用有机溶剂溶解废旧电子塑料形成聚合物溶液,然后依次通过粗过虑和离心过滤对聚合物溶液进行精制;再将过滤后的聚合物溶液与超临界CO2接触进行萃取使聚合物溶解度的下降,已溶解的聚合物以固态形式沉淀出来,分离出液相,实现聚合物与多溴二苯醚的分离。
上述方法中,所述液相为含有多溴二苯醚的溶剂与超临界CO2混合物,经减压后,气态的CO2与液相的溶剂分离,使溶剂被多溴二苯醚饱和,再过滤除掉析出的多溴二苯醚晶体。
上述方法中,所述过滤除掉析出的多溴二苯醚晶体后,有机溶剂再次用于溶解废旧电子塑料,实现有机溶剂的循环利用,溶剂中溶解的多溴二苯醚不影响溶剂对塑料的溶解性能,以气相分离出的CO2也可以循环利用。
上述方法中,所述粗过滤主要将不溶的块状塑料、金属、砂砾等杂质除去,离心过滤的目的主要是将粒径大于1微米的不溶性多溴二苯醚颗粒和其他添加剂颗粒除去,如塑料中的三氧化二锑、碳酸钙、滑石粉、云母、部分碳黑、颜料颗粒都可以在离心过滤时部分或全部除去。通过预处理过程不但使固态的塑料转变为液态的聚合物溶液,有利于后续多溴二苯醚的进一步分离,而且提高了塑料的纯度,并且分离了其中难溶的大部分十溴二苯醚,降低了第二步的分离负荷,过滤后的聚合物溶液中的十溴二苯醚的浓度可以降到0.2%以下。
上述方法中,过滤后的聚合物溶液与超临界CO2接触,由于聚合物不溶于超临界CO2,因此当超临界CO2进入溶剂中,造成聚合物溶解度的下降,已溶解的聚合物将以固态形式沉淀出来。而多溴二苯醚在超临界CO2中的溶解度反而大于其在有机溶剂中的溶解度,因此多溴二苯醚在溶剂中的溶解度不会因超临界CO2的进入而下降,所以当聚合物沉淀后,多溴二苯醚能够继续留在溶液中,从而获得聚合物与多溴二苯醚的分离。
上述方法中,以固态形式沉淀出来的聚合物再用超临界CO2洗涤、萃取,重复1~2次,进一步将其中残留的的多溴二苯醚分子和有机溶剂脱除,所得聚合物沉淀物经减压后作为塑料原料利用,所述塑料原料中的多溴二苯醚浓度低于0.1%,溶剂残留浓度低于0.01%。
上述方法中,所述废旧电子塑料为含有多溴二苯醚的热塑性塑料;所述有机溶剂体能溶解需要处理的废旧电子塑料,十溴二苯醚在该有机溶剂中的溶解度不大于0.2wt%。
上述方法中,所述废旧电子塑料包含有聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、ABS/PC合金中的一种或多种;所用的有机溶剂为甲苯、二甲苯、苯、四氢呋喃、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、,二氯甲烷、环己烷、柠檬烯或双戊烯。
上述方法中,所述多溴二苯醚包括十溴二苯醚、九溴二苯醚、八溴二苯醚、七溴二苯醚、六溴二苯醚、五溴二苯醚中的一种或多种。
上述方法具体包括如下步骤:
(1)首先废旧电子塑料与有机溶剂加入带搅拌的溶解釜(1),有机溶剂与废旧电子塑料的质量比为100∶(10~40),溶解温度为20~100℃,搅拌速率为100~200转/min,搅拌溶解60~90min后即可获得含聚合物质量为15~30%的溶液;
(2)从溶解釜(1)出来的聚合物溶液引入粗过滤器(2)进行过滤,粗过滤器(2)所用虑网的孔径为0.5mm,过滤后获得聚合物溶液;
(3)粗过滤器(2)出来的虑液加入到离心过滤器(3)进行离心过滤分离,离心机的转速大于10000转/min;
(4)将离心分离器(3)出来的聚合物溶液引入萃取釜(4),然后利用气体压缩机(7)注入CO2,CO2与聚合物溶液的质量配比为100∶(10~30);调节温度建立超临界状态,搅拌萃取分离30~60min,当聚合物沉淀后,分离出液相,继续用相当于聚合物沉淀质量的10%~20%的超临界CO2对聚合物洗涤、萃取,重复1~2次;所述萃取的压力为7.15~20Mpa,温度为31~200℃;
(5)从萃取釜(4)出来的聚合物沉淀经螺杆挤出机(6)挤出造粒,得到多溴二苯醚浓度低于0.1%、有机溶剂残留浓度低于0.01%的再生塑料产品;
(6)从萃取釜(4)出来的有机溶剂与超临界CO2的混合液体经减压分离器(5)减压分离,形成CO2气体和溶剂液体两相,CO2气体和溶剂液体分离后分别获得循环利用。
上述方法中,步骤(3)离心过滤分离后的聚合物溶液中的十溴二苯醚浓度不高于0.2%。
本发明所处理的对象废旧电子塑料主要是苯乙烯类聚合物,如聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)以及ABS/PC合金等,但不限于这些,只要是添加了多溴二苯醚的热塑性塑料均可以采用本发明的技术进行处理。
本发明所用的溶剂特征是该溶剂体系能够溶解需要处理的塑料,但十溴二苯醚只能微溶于该溶剂,所谓的微溶是指十溴二苯醚的溶解度不大于0.2wt%,因此一般常规有机溶剂如甲苯、二甲苯、苯、四氢呋喃、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、,二氯甲烷、环己烷、柠檬烯、双戊烯等都可以用来作为本发明的溶剂系统。本发明所使用的溶剂特征之二是,用来溶解阻燃塑料的溶剂可以是新鲜溶剂,也可以是来自溶剂再生系统被多溴二苯醚饱和的溶剂。用被多溴二苯醚饱和的溶剂溶解家电塑料,不影响其溶解性能和分离效果。
本发明提出的技术是从废旧塑料分离多溴二苯醚,其中最适合分离的对象是十溴二苯醚,这是目前废旧电子塑料中最常见、浓度最高的阻燃剂类型,也是现有技术最难分离的阻燃剂。但本发明提出的方法分离塑料中的九溴二苯醚、八溴二苯醚、七溴二苯醚、六溴二苯醚、五溴二苯醚等其他类型的多溴二苯醚也同样有效。
本发明与目前现有相关的技术比较具有以下优点和效果:
(1)在塑料溶解过程除去了大部分难溶的十溴二苯醚,有效地降低了后续超临界CO2萃取过程的分离负荷,解决了现有技术因十溴二苯醚在非极性的超临界CO2中溶解度不高导致萃取效率低的问题。
(2)本发明将固-萃取分离过程转变为液-液萃取分离过程,提高了分离效率,避免了现有技术因液-固接触界面有限而导致萃取效率低下的问题。
(3)在现有的分离技术中,聚合物溶液中的溶剂,或者溶有阻燃剂的溶剂的再生一般通过蒸馏实现,这样一来不但容易造成聚合物降解,而且能耗高。在本发明的技术中,聚合物溶液通过引入超临界CO2使聚合物沉淀获得分离,而且被多溴二苯醚饱和的溶剂可以直接循环利用,避免了高能耗的溶剂蒸馏再生过程。
(4)本发明技术不但能分离多溴二苯醚,同时还能分离塑料中的三氧化二锑、碳酸钙,二氧化钛等矿物质添加剂、纤维类增强材料以及金属、植物、砂砾等各种杂质,因而获得的再生产品纯度很高、力学性能好。
(5)本发明技术实施的温度低于200℃,大大减少了聚合物在分离再生过程中发生降解、交联的可能性,因此再生产品的机械力学性能保留完好。
(6)采用本发明分离阻燃电子塑料的多溴二苯醚,再生的塑料产品能够满足RoHS指令的要求,同时能将溶剂残留浓度降低到0.01wt%以下,减小了溶剂的消耗。因此当使用的溶剂是有毒的话,溶剂残留量不会影响产品的再利用,如果使用的昂贵的溶剂的话,不会因溶剂损失增加处理成本。
采用本发明的分离废旧电子塑料中的多溴二苯醚,不但再生塑料产品中的多溴二苯醚的浓度能满足RoHS指令的要求,而且再生塑料中的溶剂残留也可以降到安全水平,此外采用本发明的技术还可以提高再生塑料产品的纯度,机械力学性能保留好。从而实现废旧电子塑料的高效、安全循环利用。
具体实施方式
以下实施例只是对本发明的实施作举例,但本发明的实施不限于此。
实例1
含十溴二苯醚8%的1kg废旧电视机外壳破碎塑料粒子(主要是HIPS)与4kg甲苯加入到一个10升的溶解釜中,常温下搅拌溶解50min,将溶液用粗过滤器(虑网孔径为0.5mm),获得4.9kg聚合物溶液和大约0.1kg不溶性塑料颗粒以及螺丝钉、玻璃、砂砾等杂质。将聚合物溶液通过一离心过滤器过滤在13000转/min的转速下分离出0.14kg淤泥状的虑渣和4.74kg虑液,取样分析发现虑渣中主要由十溴二苯醚、三氧化二锑、碳酸钙、炭黑等组分的颗粒组成,虑液中十溴二苯醚的浓度为0.19%,取1kg虑液倒入一个10升的超临界萃取釜,并通入4kg温度为40℃、压力为10.5MPa的超临界CO2接触萃取20min,聚合物以固态形式析出,分离出液相,再以1kg超临界CO2洗涤、萃取2次,减压后取出块状塑料沉淀物,取样分析,塑料中的十溴二苯醚的质量浓度为0.085%,总的多溴二苯醚质量分数为0.095%,甲苯的质量浓度为0.006%。
实例2
含十溴二苯醚10%的1kg废旧电视机外壳破碎塑料粒子(主要是HIPS)与4kg d-柠檬烯加入一个10升的溶解釜中,在60℃下搅拌溶解50min,将溶液放入粗过滤器(虑网孔径为0.5mm),获得4.85kg聚合物溶液和大约0.15kg不溶性塑料片以及螺丝钉、玻璃、砂砾等杂质。将聚合物溶液通过一离心过滤器过滤分离出0.13kg淤泥状的虑渣和4.75kg虑液,取样分析发现虑渣中主要由十溴二苯醚、三氧化二锑、碳酸钙、炭黑等组分的颗粒组成,虑液中十溴二苯醚的浓度为0.2%,取1kg虑液倒入一个10升的超临界萃取釜,并通入4kg温度为60℃、压力为13MPa的超临界CO2接触萃取20min,聚合物以固态形式析出,分离出液相,再以1kg超临界CO2洗涤、萃取2次,减压后取出块状塑料沉淀物,取样分析,塑料中的十溴二苯醚的浓度为0.070%,总的多溴二苯醚浓度为0.086%,d-柠檬烯的浓度为0.023%.
实例3
含十溴二苯醚8%和2%的八溴二苯醚的1kg废旧电视机外壳破碎塑料粒子(主要是HIPS)与4kg d-柠檬烯加入一个10升的溶解釜中,在60℃下搅拌溶解50min,将溶液放入粗过滤器(虑网孔径为0.5mm),获得4.85kg聚合物溶液和大约0.15kg不溶性塑料片以及螺丝钉、玻璃、砂砾等杂质。将聚合物溶液通过一离心过滤器过滤分离出0.13kg淤泥状的虑渣和4.75kg虑液,取样分析发现虑渣中主要由十溴二苯醚、三氧化二锑、碳酸钙、炭黑等组分的颗粒组成,虑液中十溴二苯醚的浓度为0.18%,取1kg虑液倒入一个10升的超临界萃取釜,并通入4kg温度为60℃、压力为10.5MPa的超临界CO2接触萃取20min,聚合物以固态形式析出,分离出液相,再以1kg超临界CO2洗涤、萃取2次,减压后取出块状塑料沉淀物,取样分析,塑料中的十溴二苯醚的浓度为0.071%、八溴二苯醚浓度为0.012%,总的多溴二苯醚浓度为0.092%,d-柠檬烯的浓度为0.015%.
实例4
含十溴二苯醚8%的1kg废旧电视机外壳破碎塑料粒子(主要是HIPS)与4kg被十溴二苯醚饱和的再生甲苯加入一个10升的溶解釜中,常温下搅拌溶解60min,将溶液放入粗过滤器,获得4.92kg聚合物溶液和大约0.06kg不溶性塑料片以及螺丝钉、玻璃、砂砾等杂质。将聚合物溶液通过一离心过滤器过滤分离出0.16kg淤泥状的虑渣和4.75kg虑液,取样分析发现虑渣中主要由十溴二苯醚、三氧化二锑、碳酸钙、炭黑等组分的颗粒组成,虑液中十溴二苯醚的浓度为0.21%,取1kg虑液倒入一个10升的超临界萃取釜,并通入4kg温度为50℃、压力为10.5MPa的超临界CO2接触萃取20min,聚合物以固态形式析出,分离出液相,再以1kg超临界CO2洗涤萃取2次,减压后取出块状塑料沉淀物,取样分析发现,塑料中的十溴二苯醚的浓度为0.089%,总的多溴二苯醚浓度为0.096%,甲苯的浓度为0.007%.
实例5
含八溴二苯醚10%的1kg废旧冰箱外壳破碎塑料粒子(主要是ABS)与4kg被多溴二苯醚饱和的氯仿加入一个10升的溶解釜中,在常温下搅拌溶解60min,将溶液放入粗过滤器(虑网孔径为0.5mm),获得4.96kg聚合物溶液和大约0.05kg不溶性塑料粒子以及杂质。将聚合物溶液通过一离心过滤器过滤分离出0.12kg淤泥状的虑渣和4.89kg虑液,取样分析发现虑渣中主要由八溴二苯醚、三氧化二锑、二氧化钛、碳酸钙等组分的颗粒组成,虑液中十溴二苯醚的浓度为0.06%,八溴二苯醚的浓度为11.8%,取1kg虑液倒入一个10升的超临界萃取釜,并通入4kg温度为110℃、压力为18MPa的超临界CO2接触萃取20min,聚合物以固态形式析出,分离出液相,再以1kg超临界CO2洗涤、萃取2次,减压后取出块状塑料沉淀物,取样分析,塑料中多溴二苯醚的总浓度为0.087%,氯仿的浓度为0.006%。

Claims (10)

1.从废旧电子塑料中分离多溴二苯醚的方法,其特征在于采用有机溶剂溶解废旧电子塑料形成聚合物溶液,然后依次通过粗过虑和离心过滤对聚合物溶液进行精制;再将过滤后的聚合物溶液与超临界CO2接触进行萃取使聚合物溶解度的下降,已溶解的聚合物以固态形式沉淀出来,分离出液相,实现聚合物与多溴二苯醚的分离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述液相为含有多溴二苯醚的溶剂与超临界CO2混合物,经减压后,气态的CO2与液相的溶剂分离,使溶剂被多溴二苯醚饱和,再过滤除掉析出的多溴二苯醚晶体。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于以气相分离出的CO2被循环利用;所述过滤除掉析出的多溴二苯醚晶体后,有机溶剂再次用于溶解废旧电子塑料,实现有机溶剂的循环利用。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述粗过滤是将不溶于有机溶剂的块状塑料、金属、砂砾除去,所述离心过滤是将粒径大于1微米的不溶性颗粒除去。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于以固态形式沉淀出来的聚合物再用超临界CO2洗涤、萃取,重复1~2次,进一步将其中残留的的多溴二苯醚分子和有机溶剂脱除,所得聚合物沉淀物经减压后作为塑料原料利用,所述塑料原料中的多溴二苯醚质量浓度低于0.1%,溶剂残留浓度低于0.01%。
6.根据权利要求1~5所述的方法,其特征在于所述废旧电子塑料为含有多溴二苯醚的热塑性塑料;所述有机溶剂体能溶解需要处理的废旧电子塑料,十溴二苯醚在该有机溶剂中的溶解度不大于0.2wt%。
7.根据权利要求1~5所述的方法,其特征在于所述废旧电子塑料包含有聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、ABS/PC合金中的一种或多种;所用的有机溶剂为甲苯、二甲苯、苯、四氢呋喃、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、,二氯甲烷、环己烷、柠檬烯或双戊烯。
8.根据权利要求1~5所述的方法,其特征在于所述多溴二苯醚包括十溴二苯醚、九溴二苯醚、八溴二苯醚、七溴二苯醚、六溴二苯醚、五溴二苯醚中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体包括如下步骤:
(1)首先废旧电子塑料与有机溶剂加入带搅拌的溶解釜,有机溶剂与废旧电子塑料的质量比为100∶(10~40),溶解温度为20~100℃,搅拌速率为100~200转/min,搅拌溶解60~90min后即获得含聚合物质量为15~30%的溶液;
(2)从溶解釜出来的聚合物溶液引入粗过滤器进行过滤,粗过滤器所用虑网的孔径为0.5mm,过滤后获得聚合物溶液;
(3)粗过滤器出来的虑液加入到离心过滤器进行离心过滤分离,离心机的转速大于10000转/min;
(4)将离心分离器出来的聚合物溶液引入萃取釜,然后利用气体压缩机注入CO2,CO2与聚合物溶液的质量配比为100∶(10~30);调节温度建立超临界状态,搅拌萃取分离30~60min,当聚合物沉淀后,分离出液相,继续用相当于聚合物沉淀质量的10%~20%的超临界CO2对聚合物洗涤、萃取,重复1~2次;所述萃取的压力为7.15~20Mpa,温度为31~200℃;
(5)从萃取釜出来的聚合物沉淀经螺杆挤出机挤出造粒,得到多溴二苯醚质量浓度低于0.1%、有机溶剂残留质量浓度低于0.01%的再生塑料产品;
(6)从萃取釜出来的有机溶剂与超临界CO2的混合液体经减压分离器减压分离,形成CO2气体和溶剂液体两相,CO2气体和溶剂液体分离后分别获得循环利用。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于步骤(3)离心过滤分离后的聚合物溶液中的十溴二苯醚质量浓度不高于0.2%。
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