CN104475260A

CN104475260A - 一种用于分离abs和hips的浮选体系和浮选方法

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Publication number: CN104475260A
Application number: CN201410698727.1A
Authority: CN
Inventors: 杜拴丽; 王萌; 咸旭胜; 李迎春; 杨业昕; 郝诗韵; 李洁
Original assignee: CHONGQING KOYYER PLASTIC Co Ltd; North University of China
Current assignee: CHONGQING KOYYER PLASTIC Co Ltd; North University of China
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2034-11-26
Also published as: CN104475260B

Abstract

本申请属于浮选领域，尤其涉及一种用于分离ABS和HIPS的浮选体系和浮选方法。本申请提供的浮选方法包括以下步骤：将ABS和HIPS的混合物与浮选体系混合，进行浮选，得到的上浮物为HIPS，得到的下沉物为ABS；所述浮选体系包括以下组分：润湿剂0.001～0.1wt％；起泡剂0.001～0.01wt％；C₁～C₁₂醇10～30wt％；余量的水。本申请提供的浮选方法采用含有润湿剂、起泡剂和C₁～C₁₂醇的浮选体系对ABS和HIPS的混合物进行浮选，浮选分离后的上浮物与下沉物均达到了较高的回收率和纯度。实验结果表明，采用本申请提供的浮选方法进行ABS和HIPS分选时，上浮物中HIPS的回收率高于60％，纯度大于95％；下沉物中ABS的回收率高于95％，纯度大于70％。

Description

一种用于分离ABS和HIPS的浮选体系和浮选方法

技术领域

本发明属于浮选领域，尤其涉及一种用于分离ABS和HIPS的浮选体系和浮选方法。

背景技术

随着我国塑料工业的发展，塑料制品不论是在社会生产和人们的生活中都得到广泛应用。塑料已与钢材、木材、水泥构成当今世界的四大基础材料。塑料以优良的性能在整个国民经济建设中发挥着不可替代的作用。在塑料制品消费量不断增长的情况下，废塑料的量也随之增加，对环境及资源的影响日趋突出。

废旧塑料的处理方法主要有以下三种：1、卫生填埋，即将废旧塑料填埋到填埋池中，待其自然分解，但由于塑料的分子结构较为稳定，填埋后短时间不会分解，因此会占用较多的填埋池空间，同时填埋后的废旧塑料对于地下水和土地会造成不同程度的二次污染；2、焚烧处置，即将废旧塑料投入焚烧炉中进行焚烧，但塑料焚烧会产生有毒气体和大量的二氧化碳，对大气污染严重；3、回收利用，即将废旧塑料回收后，重新生产塑料制品，从而实现废旧塑料的资源化。由于卫生填埋和焚烧处置在处理废旧塑料时存在着诸多弊端，回收利用成为了最为理想的废旧塑料处理方式。

在废旧塑料回收利用过程中，由于不同塑料的物理、化学性能差别较大，应用领域各不相同，因此废旧塑料在回收后必须先对其进行分选，得到纯度较高的单种塑料，再用于新塑料制品的生产。

目前，大多塑料制品都含有高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)，因此在废旧塑料的回收中，会得到大量HIPS和ABS的混合塑料碎片，由于HIPS和ABS具有相近的密度和荷电性质，常用的分选方法很难将二者分开。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于分离ABS和HIPS的浮选体系和浮选方法，本发明提供的浮选方法可以用于ABS和HIPS混合物的分选，分选产物的纯度和回收率高。

本发明提供了一种用于分离ABS和HIPS的浮选体系，包括以下组分：

润湿剂 0.001～0.1wt％；

起泡剂 0.001～0.01wt％；

C₁～C₁₂醇 10～30wt％；

余量的水。

优选的，所述C₁～C₁₂醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇中的一种或多种。

优选的，所述润湿剂为单宁酸、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、阴离子淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸、明胶、聚糖、水玻璃和醋酸纤维素中的一种或多种。

优选的，所述起泡剂为松油醇、樟脑油、甲基异丁基甲醇、邻苯二甲酸二乙酯、甘苄油、三聚丙二醇丁醚和二聚乙二醇丁醚中的一种或多种。

本发明提供了一种用于分离ABS和HIPS的浮选方法，包括以下步骤：

将ABS和HIPS的混合物与上述技术方案所述的浮选体系混合，进行浮选，得到的上浮物为HIPS，得到的下沉物为ABS。

优选的，所述浮选过程中向浮选体系、ABS和HIPS组成的混合体系中通入空气。

优选的，所述空气的流量为0.05～0.4L/min。

优选的，所述通入空气的时间为5～30min。

优选的，所述ABS和HIPS的混合物与所述浮选体系混合之前，对ABS和HIPS的混合物进行粉碎，得到片状料。

优选的，所述片状料的直径为1～10mm；所述片状料的厚度为0.5～5mm。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于分离ABS和HIPS的浮选体系和浮选方法。本发明提供的浮选方法包括以下步骤：将ABS和HIPS的混合物与浮选体系混合，进行浮选，得到的上浮物为HIPS，得到的下沉物为ABS；所述浮选体系包括以下组分：润湿剂0.001～0.1wt％；起泡剂0.001～0.01wt％；C₁～C₁₂醇10～30wt％；余量的水。本发明提供的浮选方法采用含有润湿剂、起泡剂和C₁～C₁₂醇的浮选体系对ABS和HIPS的混合物进行浮选，浮选分离后的上浮物与下沉物均达到了较高的回收率和纯度。实验结果表明，采用本发明提供的浮选方法进行ABS和HIPS分选时，上浮物中HIPS的回收率高于60％，纯度大于95％；下沉物中ABS的回收率高于95％，纯度大于70％。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

润湿剂 0.001～0.1wt％；

起泡剂 0.001～0.01wt％；

C₁～C₁₂醇 10～30wt％；

余量的水。

本发明提供的浮选体系包括润湿剂、起泡剂、C₁～C₁₂醇和余量的水。其中，所述润湿剂优选为单宁酸、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、阴离子淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸、明胶、聚糖、水玻璃和醋酸纤维素中的一种或多种；所述润湿剂在浮选体系中的含量为0.001～0.1wt％，优选为0.01～0.03wt％，更优选为0.02～0.025wt％。所述起泡剂优选为松油醇、樟脑油、甲基异丁基甲醇、邻苯二甲酸二乙酯、甘苄油、三聚丙二醇丁醚和二聚乙二醇丁醚中的一种或多种；所述起泡剂在浮选体系中的含量为0.001～0.01wt％，优选为0.001～0.003wt％，更优选为0.002～0.0025wt％。所述C₁～C₁₂醇优选为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇中的一种或多种；所述C₁～C₁₂醇在浮选体系中的含量为10～30wt％，优选为15～25wt％，更优选为18～25wt％，最优选为18～22wt％。

在本发明中，直接将润湿剂、起泡剂、C₁～C₁₂醇和水按照上述比例混合均匀，即可得到本发明提供的浮选体系。

本发明提供的用于分离ABS和HIPS的浮选体系，在润湿剂和起泡剂基础上加入了C₁～C₁₂醇，浮选分离后的上浮物与下沉物均达到了较高的回收率和纯度。该浮选体系成分简单，易于配制。本发明提供的浮选体系易产生大量微小气泡，当ABS和HIPS的混合物与浮选体系混合后，由于C₁～C₁₂醇的存在，使得HIPS更容易黏附在微小气泡上，而随气泡上浮，而ABS因较难黏附气泡而下沉，从而实现ABS和HIPS的分离。

将ABS和HIPS的混合物与上述浮选体系混合，进行浮选，得到的上浮物为HIPS，得到的下沉物为ABS。

在本发明提供的浮选方法中，首先将ABS和HIPS的混合物与上述浮选体系混合。其中，所述浮选体系包括润湿剂、起泡剂、C₁～C₁₂醇和余量的水。其中，所述润湿剂优选为单宁酸、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、阴离子淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸、明胶、聚糖、水玻璃和醋酸纤维素中的一种或多种；所述润湿剂在浮选体系中的含量为0.001～0.1wt％，优选为0.01～0.03wt％，更优选为0.02～0.025wt％。所述起泡剂优选为松油醇、樟脑油、甲基异丁基甲醇、邻苯二甲酸二乙酯、甘苄油、三聚丙二醇丁醚和二聚乙二醇丁醚中的一种或多种；所述起泡剂在浮选体系中的含量为0.001～0.01wt％，优选为0.001～0.003wt％，更优选为0.002～0.0025wt％。所述C₁～C₁₂醇优选为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇中的一种或多种；所述C₁～C₁₂醇在浮选体系中的含量为10～30wt％，优选为15～25wt％，更优选为18～25wt％，最优选为18～22wt％。

在本发明提供的一个实施例中，所述ABS和HIPS的混合物为废旧ABS和废旧HIPS的混合物，所述废旧ABS为乳白色片状回收塑料，密度约为1.056g·cm^-3；所述废旧HIPS为黑色片状回收塑料，密度约为1.080g·cm^-3。本发明对所述废旧ABS的来源没有特别限定，可以是从ABS材料制品废弃物中回收得到的废旧ABS回收料；本发明对所述废旧HIPS的来源没有特别限定，可以是从HIPS材料制品废弃物中回收得到的废旧HIPS回收料。

在本发明中，所述ABS和HIPS的混合物与所述浮选体系的用量比优选为10～20(g)：500～750(mL)。

在本发明中，优选在所述ABS和HIPS的混合物与所述浮选体系混合之前，对ABS和HIPS的混合物进行粉碎，得到片状料。所述片状料的直径优选为1～10mm，更优选为3～5mm；厚度优选为0.5～5mm，更优选为1～3mm。在本发明提供的一个实施例中，优选将ABS和HIPS的混合物经过粉碎得到的片状料进行洗涤和干燥后，再与浮选体系混合。所述洗涤的方式优选为水洗；所述干燥的方式优选为晾干。

待ABS和HIPS的混合物与所述浮选体系混合均匀后，进行浮选。在本发明中，优选在浮选过程中向浮选体系、ABS和HIPS组成的混合体系中通入空气。所述通入空气的流量优选为0.05～0.4L/min，更优选为0.1～0.4Lmin；所述通入空气的时间优选为5～30min，更优选为15～30min。本发明对进行浮选时所用的设备没有特别限定，优选为本领域技术人员熟知的浮选柱。

浮选结束后，得到上浮物和下沉物，所述上浮物即为浮选得到的HIPS，所述下沉物即为浮选得到的ABS。分别对上浮物和下沉物进行收集，收集后晾干，得到HIPS回收料和ABS回收料。

本发明提供的浮选方法采用含有润湿剂、起泡剂和C₁～C₁₂醇的浮选体系对ABS和HIPS的混合物进行浮选，浮选分离后的上浮物与下沉物均达到了较高的回收率和纯度。实验结果表明，采用本发明提供的浮选方法进行ABS和HIPS分选时，上浮物中HIPS的回收率高于60％，纯度大于95％；下沉物中ABS的回收率高于95％，纯度大于70％。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

分别将废旧ABS和废旧HIPS粉碎为直径约为3～5mm、厚度约为1～3mm的不规则片状料，用自来水清洗片状料4次，然后用蒸馏水清洗片状料3次，清洗结束后，将片状料晾干。将0.15g单宁酸、0.015g松油醇和165mL甲醇加入浮选柱内，然后继续向浮选柱内加蒸馏水至750mL。将浮选柱内的单宁酸、松油醇、甲醇和蒸馏水混合均匀后，向浮选柱内加入10g废旧ABS和10g废旧HIPS，搅拌10min。打开空气压缩机，向浮选柱内通气浮选。空气流量设置为0.1L/min，浮选时间设置为15min。浮选结束后，收集上浮物和下沉物，晾干，称重。分别计算收集得到的上浮物中HIPS和下沉物中ABS的纯度和回收率，结果为上浮物中HIPS回收率为61.6％，上浮物中HIPS纯度为96.3％，下沉物中ABS回收率为97.6％，下沉物中ABS纯度为71.8％。

在本实施例中，所使用的废旧HIPS来自于HIPS材料制品废弃物中回收得到的废旧HIPS回收料，所述废旧HIPS的为乳白色片状回收塑料，密度约为1.056g·cm^-3。所使用的废旧ABS来自于ABS材料制品废弃物中回收得到的废旧ABS回收料，所述废旧ABS的为黑色片状回收塑料，密度约为1.080g·cm^-3。

实施例2

分别将废旧ABS和废旧HIPS粉碎为直径约为3～5mm、厚度约为1～3mm的不规则片状料，用自来水清洗片状料4次，然后用蒸馏水清洗片状料3次，清洗结束后，将片状料晾干。将0.15g单宁酸、0.015g松油醇和180mL甲醇加入浮选柱内，然后继续向浮选柱内加蒸馏水至750mL。将浮选柱内的单宁酸、松油醇、甲醇和蒸馏水混合均匀后，向浮选柱内加入10g废旧ABS和10g废旧HIPS，搅拌10min。打开空气压缩机，向浮选柱内通气浮选。空气流量设置为0.1L/min，浮选时间设置为15min。浮选结束后，收集上浮物和下沉物，晾干，称重。分别计算收集得到的上浮物中HIPS和下沉物中ABS的纯度和回收率，结果为上浮物中HIPS回收率为90.6％，上浮物中HIPS纯度为97.7％，下沉物中ABS回收率为97.9％，下沉物中ABS纯度为91.2％。

在本实施例中，所使用的废旧HIPS和废旧ABS与实施例1相同。

实施例3

分别将废旧ABS和废旧HIPS粉碎为直径约为3～5mm、厚度约为1～3mm的不规则片状料，用自来水清洗片状料4次，然后用蒸馏水清洗片状料3次，清洗结束后，将片状料晾干。将0.15g单宁酸、0.015g松油醇和195mL甲醇加入浮选柱内，然后继续向浮选柱内加蒸馏水至750mL。将浮选柱内的单宁酸、松油醇、甲醇和蒸馏水混合均匀后，向浮选柱内加入10g废旧ABS和10g废旧HIPS，搅拌10min。打开空气压缩机，向浮选柱内通气浮选。空气流量设置为0.1L/min，浮选时间设置为15min。浮选结束后，收集上浮物和下沉物，晾干，称重。分别计算收集得到的上浮物中HIPS和下沉物中ABS的纯度和回收率，结果为上浮物中HIPS回收率为62.6％，上浮物中HIPS纯度为100％，下沉物中ABS回收率为100％，下沉物中ABS纯度为72.8％。

在本实施例中，所使用的废旧HIPS和废旧ABS与实施例1相同。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于分离ABS和HIPS的浮选体系，包括以下组分：

润湿剂 0.001～0.1wt％；

起泡剂 0.001～0.01wt％；

C₁～C₁₂醇 10～30wt％；

余量的水。

2.根据权利要求1所述的浮选体系，其特征在于，所述C₁～C₁₂醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的浮选体系，其特征在于，所述润湿剂为单宁酸、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钙、阴离子淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸、明胶、聚糖、水玻璃和醋酸纤维素中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的浮选体系，其特征在于，所述起泡剂为松油醇、樟脑油、甲基异丁基甲醇、邻苯二甲酸二乙酯、甘苄油、三聚丙二醇丁醚和二聚乙二醇丁醚中的一种或多种。

5.一种用于分离ABS和HIPS的浮选方法，包括以下步骤：

将ABS和HIPS的混合物与权利要求1～4任一项所述的浮选体系混合，进行浮选，得到的上浮物为HIPS，得到的下沉物为ABS。

6.根据权利要求5所述的浮选方法，其特征在于，所述浮选过程中向浮选体系、ABS和HIPS组成的混合体系中通入空气。

7.根据权利要求6所述的浮选方法，其特征在于，所述空气的流量为0.05～0.4L/min。

8.根据权利要求6所述的浮选方法，其特征在于，所述通入空气的时间为5～30min。

9.根据权利要求5所述的浮选方法，其特征在于，所述ABS和HIPS的混合物与所述浮选体系混合之前，对ABS和HIPS的混合物进行粉碎，得到片状料。

10.根据权利要求9所述的浮选方法，其特征在于，所述片状料的直径为1～10mm；所述片状料的厚度为0.5～5mm。