CN106881782B - 一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，包括：步骤一、预处理；步骤二、粉碎并筛选；步骤三、第一次浮选；步骤四、对步第一上浮产物和第一下沉产物分别进行处理；其中，将所述第一上浮产物经过清洗和干燥处理，得到高密度聚乙烯；所述第一下沉产物的处理过程如下：步骤401、第二次浮选，得到聚丙烯；步骤402、第三次浮选；步骤403、碱性处理；步骤404、第四次浮选，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明方法步骤简单，分离出多组分混合塑料中高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，且回收率和纯度高，提高塑料废弃物循环利用率，且减少环境污染小。

Description

一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和 聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法

技术领域

本发明属于固体废弃物污染防治与资源化技术领域，尤其是涉及一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法。

背景技术

近年来，我国塑料工业持续快速发展，巨大的产量及消费量背后带来了大量的塑料废弃物，如果塑料废弃物处理不当不仅会加重环境污染，而且降低塑料废弃物的资源化再利用效率。目前导致塑料废弃物资源化再利用率低的根本原因并不在于最后资源化再利用阶段方法的落后，而是在于中间阶段的不严格分离所带来的再生塑料及裂解燃油品质等的降低。目前塑料废弃物的分选是制约塑料废弃物资源化再利用过程的主要环节，因此，开发低成本、适应性强、分离提高塑料废弃物循环利用率的分选技术是非常重要的。

浮选作为一种利用细颗粒物料可浮性差异来实现分选的技术手段，将有望弥补现有分离方法的不足。但国内外关于塑料废弃物浮选分选的研究仍相对较少，已有的研究多以聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)为分离目标。但是在实际操作中还存在以下问题：

(1)高密度聚乙烯和聚丙烯作为热塑性塑料消费的主体，关于其浮选分离的研究仍未见相关研究；

(2)现有的分选方法多以简单的两种或三种组分组成的塑料混合物作为目标，适用范围狭窄，对于复杂的多组分塑料混合物缺乏相应的研究，然而塑料废弃物资源化再利用的实际过程中往往需要面对的正是复杂的多组分塑料混合物；

(3)多组分塑料混合物浮选是一个复杂的过程，已有的研究表明多组分塑料混合物浮选分离效率与多种参数的选择密切相关，浮选分离时需要调节控制的参数并不明确，造成浮选低、成本高。因此需要一种步骤简单、投入成本低的从多组分混合塑料浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，将多组分混合塑料依次经过第一次浮选、第二次浮选、第三次浮选和第四次浮选，从多组分混合塑料中浮选分离得到高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，实现复杂的多组分塑料混合物的浮选分离，且回收率和纯度高，提高塑料废弃物循环利用率，使用效果好，且减少环境污染小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其步骤简单、投入成本低且使用效果好，将多组分混合塑料依次经过第一次浮选、第二次浮选、第三次浮选和第四次浮选，从多组分混合塑料中浮选分离得到高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，实现复杂的多组分塑料混合物的浮选分离，且回收率和纯度高，提高塑料废弃物循环利用率，且减少环境污染小，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：多组分混合塑料由高密度聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯丁二烯共聚物构成，对所述多组分混合塑料进行浮选分离得到高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，具体包括以下步骤：

步骤一、预处理：首先将所述多组分混合塑料在含有清洗剂或者去污粉的自来水中浸泡20min～30min，得到去除油脂的多组分混合塑料，再用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料3次～5次，然后将经自来水冲洗后的多组分混合塑料在去离子水中浸泡5min～10min，将多组分混合塑料从去离子水中取出后置于滤纸上并在室温下自然风干，最后将风干后的多组分混合塑料置于硅胶干燥器内干燥18h～24h，得到待处理多组分混合塑料；

步骤二、粉碎并筛选：采用粉碎机对步骤一中得到的待处理多组分混合塑料进行粉碎，得到多组分混合塑料颗粒，再将所述多组分混合塑料颗粒进行筛选，得到待处理多组分混合塑料颗粒；

步骤三、第一次浮选：首先将步骤二中得到的待处理多组分混合塑料颗粒放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加茶皂素溶液后静置6min～12min，启动所述单槽浮选机进行第一次浮选，得到第一上浮产物和第一下沉产物；

步骤四、对步骤三中得到的第一上浮产物和第一下沉产物分别进行处理：其中，将所述第一上浮产物经过清洗和干燥处理，得到高密度聚乙烯；

所述第一下沉产物的处理过程如下：

步骤401、第二次浮选：将所述第一下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油和木质素磺酸钠混合液后静置4min～12min，启动所述单槽浮选机进行第二次浮选，得到第二上浮产物和第二下沉产物，然后将所述第二上浮产物经过清洗和干燥处理，得到聚丙烯；

步骤402、第三次浮选：将步骤401中得到的第二下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液后静置11min～19min，启动所述单槽浮选机进行第三次浮选，得到第三下沉产物；

步骤403、碱性处理：将步骤402中得到的第三下沉产物经过清洗和干燥后置入氢氧化钠溶液中浸泡15min～25min，得到待处理第三下沉产物；其中，氢氧化钠溶液浸泡温度为50℃～70℃；

步骤404、第四次浮选：将步骤403中得到的待处理第三下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油溶液后，启动所述单槽浮选机进行第四次浮选，得到第四下沉产物，然后将所述第四下沉产物经过清洗和干燥处理，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤二中粉碎时间为20min～30min，所述待处理多组分混合塑料颗粒的粒度小于4.0mm。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤三中待处理多组分混合塑料颗粒和茶皂素溶液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机充气流量为100L/h～250L/h，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm～2200rpm，第一次浮选时间为4min～10min。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤401中第一下沉产物与松醇油和木质素磺酸钠混合液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机充气流量为100L/h～300L/h，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm～2600rpm，第二次浮选时间为4min～12min。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤402中第二下沉产物与松醇油和羧甲基纤维素钠混合液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机充气流量为100L/h～300L/h，单槽浮选机叶轮转速为1800rpm～2600rpm，第三次浮选时间为4min～12min。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤404中待处理第三下沉产物和松醇油溶液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机充气流量为150L/h～300L/h，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm～2200rpm，第四次浮选时间为2min～6min。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：所述清洗和干燥处理为首先采用去离子水清洗2次～4次，然后在50℃～70℃温度条件下干燥1h～2h。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为30mg/L～60mg/L；步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为25mg/L～45mg/L的松醇油溶液和浓度为15mg/L～35mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤402中松醇油和羧甲基纤维素钠混合液由浓度为30mg/L～50mg/L的松醇油溶液和浓度为400mg/L～600mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤404中所述松醇油溶液的浓度为30mg/L～40mg/L；

步骤403中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2％～5％。

上述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：所述待处理多组分混合塑料颗粒中各组分的质量百分比分别为：高密度聚乙烯6.3％～37.5％，聚丙烯6.3％～37.5％，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物6.3％～37.5％，聚氯乙烯6.3％～37.5％，聚对苯二甲酸乙二醇酯6.3％～37.5％，余量为聚苯乙烯丁二烯共聚物。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明方法步骤简单、投入成本低且实现方便。

2、本发明方法提高浮选分离纯度，在浮选之前进行预处理，避免多组分混合塑料表面油脂影响其自身的疏水性，进而避免对后续的浮选分离效果产生不必要的干扰，并将多组分混合塑料粉碎筛选得到待处理多组分混合塑料颗粒，使待处理多组分混合塑料颗粒的粒度分布均匀进而促进浮选分离，降低多组分混合塑料浮选分离过程中的能耗，提高工作效率，同时提高浮选分离效率。

3、本发明方法浮选分离过程简单且回收率和纯度高，通过添加茶皂素溶液，使多组分混合塑料颗粒进行第一次浮选，得到第一上浮产物和第一下沉产物，将第一上浮产物经过清洗和干燥处理得到高密度聚乙烯；将第一下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，并添加松醇油和木质素磺酸钠混合液使第一下沉产物进行第二次浮选，得到第二上浮产物和第二下沉产物，将第二上浮产物经过清洗和干燥处理得到聚丙烯；将第二下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机并添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液使第二下沉产物进行第三次浮选得到第三下沉产物，再将所述第三下沉产物经过碱性处理后得到待处理第三下沉产物；待处理第三下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机并添加松醇油溶液，使待处理第三下沉产物进行第四次浮选得到第四下沉产物，然后将所述第四下沉产物经过清洗和干燥处理后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯，从而实现多组分混合塑料中高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的浮选分离，操作简便，方便控制，便于结合现有规模化的浮选设备进行推广应用，以适应用于复杂的多组分塑料混合物的浮选分离，适用范围更广。

4、本发明方法节能环保，所采用的浮选剂茶皂素、松醇油、木质素磺酸钠和羧甲基纤维素钠均为表面活性类物质，浓度及毒性较低，便于后期水处理，节约成本同时可有效减少水体的污染，符合绿色浮选要求，具有一定的经济效益和社会效益。

5、本发明方法浮选分离效果好，分离出的高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯纯度较高，且回收率高，具备一定的成本效益，在塑料废弃物资源再利用中具有广阔的前景。

综上所述，本发明方法步骤简单、投入成本低且使用效果好，将多组分混合塑料依次经过第一次浮选、第二次浮选、第三次浮选和第四次浮选，从多组分混合塑料中浮选分离得到高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，实现复杂的多组分塑料混合物的浮选分离，且回收率和纯度高，提高塑料废弃物循环利用率，且减少环境污染小，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的流程框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法通过实施例1～实施例6进行描述：

实施例1

如图1所示，本实施例包括以下步骤：

步骤一、预处理：首先将所述多组分混合塑料在含有清洗剂或者去污粉的自来水中浸泡20min，得到去除油脂的多组分混合塑料，再用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料3次，然后将经自来水冲洗后的多组分混合塑料在去离子水中浸泡5min，将多组分混合塑料从去离子水中取出后置于滤纸上并在室温下自然风干，最后将风干后的多组分混合塑料置于硅胶干燥器内干燥18h，得到待处理多组分混合塑料；

本实施例中，首先将多组分混合塑料在含有清洗剂或者去污粉的自来水中浸泡，去除多组分混合塑料表面存在的油脂，避免多组分混合塑料表面油脂影响其自身的疏水性，进而避免对后续的浮选分离效果产生不必要的干扰；用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料和将经自来水冲洗后的多组分混合塑料在去离子水中浸泡，是为了去除清洗剂或者去污粉的影响，避免残留清洗剂或者去污粉对后续浮选效果影响；将多组分混合塑料在室温下自然风干并干燥，是由于湿的多组分混合塑料易发生黏连，不利于后续的粉碎及筛选过程。

本实施例中，步骤一中在含有清洗剂或者去污粉的自来水中浸泡时，如果浸泡时间过短，油脂难以彻底清除，如果浸泡过长，会降低预处理过程的效率，因此，实际使用时，可根据具体需求将自来水中浸泡时间在20min～30min的范围内进行相应调节。用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料，如果冲洗次数较少及去离子水浸泡时间过短，难以彻底清除影响，如果次数多及浸泡时间长，会增加预处理过程的成本及降低效率，因此，可根据清洗剂或者去污粉的具体用量，将用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料的次数可根据具体需求将冲洗次数在3次～5次的范围内进行相应调节，同时，在去离子水中浸泡时间根据具体需求在5min～10min的范围内进行相应调节。多组分混合塑料如果干燥时间过短，多组分混合塑料水分含量大，粉碎及筛选过程难以进行，如果干燥时间过长，会降低预处理过程的效率，能加能耗，因此干燥处理时可根据具体需求将干燥处理时间在18h～24h的范围内进行相应调节。

步骤二、粉碎筛选：采用粉碎机对步骤一中得到的待处理多组分混合塑料进行粉碎，得到多组分混合塑料颗粒，再将所述多组分混合塑料颗粒进行筛选，得到待处理多组分混合塑料颗粒；

本实施例中，采用粉碎机对步骤一中得到的待处理多组分混合塑料进行粉碎，是为了在浮选过程中增加多组分混合塑料颗粒在浮选环境内的分散状态以及多组分混合塑料颗粒与气泡碰撞黏附的概率，进而增加浮选分离的效率。

本实施例中，粉碎时间为20min。实际使用过程中，如果粉碎时间过短，粉碎效果差，过筛量低，如果粉碎时间过长，增加用电成本。同时，如果筛选粒度过小，虽有利于多组分混合塑料颗粒在浮选环境内的均匀分散，但粉碎难度大成本高，如果筛选粒度过大，不利于多组分混合塑料颗粒在浮选环境内的均匀分散，进而对浮选效果产生不利影响，因此，可根据具体需求将粉碎时间在20min～30min的范围内进行相应调节。

本实施例中，步骤二中进行筛选时，筛选出粒度小于4.0mm的多组分混合塑料颗粒为待处理多组分混合塑料颗粒。

步骤三、第一次浮选：首先将10.0kg待处理多组分混合塑料颗粒放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加茶皂素溶液后静置6min，启动所述单槽浮选机进行第一次浮选，得到第一上浮产物和第一下沉产物；

本实施例中，添加茶皂素溶液后静置6min。由于茶皂素会在多组分混合塑料颗粒表面发生有选择性的吸附行为，进而抑制部分多组分混合塑料颗粒表面的疏水性以达到分离目的，如果静置时间过短，茶皂素的吸附行为不能顺利进行，如果静置时间过长，吸附的茶皂素可能发生解吸行为，降低浮选过程的效率，因此，添加茶皂素溶液后静置的时间，可根据具体需求在6min～12min的范围内进行调节。

本实施例中，步骤三中待处理多组分混合塑料颗粒和茶皂素溶液的固液比(单位g/L)为10∶1，单槽浮选机充气流量为100L/h，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm，第一次浮选时间为4min。

实际使用过程中，可根据具体需求将步骤三中待处理多组分混合塑料颗粒和茶皂素溶液的固液比(单位g/L)在(10～35)∶1的范围内进行调节。浮选过程中充气，是为了引入气泡作为载体使疏水性强的待处理多组分混合塑料颗粒上浮，同时需要搅拌使待处理多组分混合塑料颗粒在液相尽可能的分散均匀。当然，如果充气流量过小，引入载体气泡数量较少，浮选的分离效果差，如果充气流量过大，引入载体气泡数量虽然增加，但载体气泡尺寸较大容易发生破裂，同时会增加液相紊流，浮选的分离效果差，因此，单槽浮选机充气流量可根据具体需求在100L/h～250L/h的范围内进行调节。如果叶轮转速过低，液相的搅拌强度不够，待处理多组分混合塑料难以分散均匀，浮选的分离效果差，如果叶轮转速过高，液相搅拌太强会加剧紊流，浮选的分离效果同样较差，因此，所述单槽浮选机中叶轮转速可根据具体需求在1000rpm～2200rpm的范围内进行调节。第一次浮选时间，可根据具体需求在4min～10min的范围内进行调节。

本实施例中，步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为30mg/L。因为茶皂素溶液的浓度影响最终分离出的高密度聚乙烯的回收率和纯度，如果茶皂素溶液浓度过多，高密度聚乙烯的回收率降低，如果茶皂素溶液浓度过少，高密度聚乙烯的纯度降低，因此，实际使用过程中，可根据具体需求在30mg/L～60mg/L的范围内进行调节。

步骤四、对步骤三中得到的第一上浮产物和第一下沉产物分别进行处理：其中，将所述第一上浮产物经过清洗和干燥处理，得到高密度聚乙烯；

所述第一下沉产物的处理过程如下：

步骤401、第二次浮选：将所述第一下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油和木质素磺酸钠混合液后静置4min，启动所述单槽浮选机进行第二次浮选，得到第二上浮产物和第二下沉产物，然后将所述第二上浮产物经过清洗和干燥处理，得到聚丙烯；

本实施例中，添加松醇油和木质素磺酸钠混合液后静置4min。

实际使用过程中，添加松醇油和木质素磺酸钠混合液后静置的时间，可根据具体需求在4min～12min的范围内进行调节。

本实施例中，步骤401中第一下沉产物与松醇油和木质素磺酸钠混合液的固液比(单位g/L)为10∶1，单槽浮选机充气流量为100L/h，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm，第一次浮选时间为4min。

实际使用过程中，步骤401中第一下沉产物与松醇油和木质素磺酸钠混合液的固液比(单位g/L)，可根据具体需求在(10～35)∶1的范围内进行调节。单槽浮选机充气流量，可根据具体需求在100L/h～300L/h的范围内进行调节。所述单槽浮选机中叶轮转速可根据具体需求在1000rpm～2600rpm的范围内进行调节。第三次浮选时间，可根据具体需求在4min～12min的范围内进行调节。

本实施例中，步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为25mg/L的松醇油溶液和浓度为15mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成。

实际使用过程中，步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液中松醇油溶液的浓度可根据具体需求在25mg/L～45mg/L的范围内进行调节，所述松醇油和木质素磺酸钠混合液中木质素磺酸钠溶液的浓度可根据具体需求在15mg/L～35mg/L的范围内进行调节。

步骤402、第三次浮选：将步骤401中得到的第二下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液后静置11min，启动所述单槽浮选机进行第三次浮选，得到第三下沉产物；

本实施例中，添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液后静置11min。

实际使用过程中，添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液后静置的时间，可根据具体需求在11min～19min的范围内进行调节。

本实施例中，步骤402中第二下沉产物与松醇油和羧甲基纤维素钠混合液的固液比(单位g/L)为10∶1，单槽浮选机充气流量为100L/h，单槽浮选机叶轮转速为1800rpm，第三次浮选时间为4min。

实际使用过程中，步骤402中第二下沉产物与松醇油和羧甲基纤维素钠混合液的固液比(单位g/L)，可根据具体需求在(10～35)∶1的范围内进行调节。单槽浮选机充气流量，可根据具体需求在100L/h～300L/h的范围内进行调节。所述单槽浮选机中叶轮转速可根据具体需求在1800rpm～2600rpm的范围内进行调节。第三次浮选时间，可根据具体需求在4min～12min的范围内进行调节。

本实施例中，步骤402中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为30mg/L的松醇油溶液和浓度为400mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成。

实际使用过程中，步骤402松醇油和木质素磺酸钠混合液中松醇油溶液的浓度可根据具体需求在30mg/L～50mg/L的范围内进行调节；所述松醇油和木质素磺酸钠混合液中羧甲基纤维素钠溶液的浓度可根据具体需求在400mg/L～600mg/L的范围内进行调节。

步骤403、碱性处理：将步骤402中得到的第三下沉产物经过清洗和干燥后置入氢氧化钠溶液中浸泡15min，得到待处理第三下沉产物；其中，氢氧化钠溶液浸泡温度为50℃；

本实施例中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2％。

本实施例中，因为聚对苯二甲酸乙二醇酯中的酯键容易在强碱中断裂，从而使其表面发生轻微的水解，疏水性发生明显的变化，而再通过浮选可达到进一步纯化的目的，因此对第三下沉产物进行碱性处理，提高第四次浮选中聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率和纯度。另外，氢氧化钠的质量浓度、浸泡时间和浸泡温度会影响聚对苯二甲酸乙二醇酯表面的水解程度，浓度过低、浸泡时间过短或者浸泡温度过低，聚对苯二甲酸乙二醇酯表面水解程度不足，疏水性变化不明显，浮选效果差，浓度过高、浸泡时间过长或者浸泡温度过高，聚对苯二甲酸乙二醇酯表面过分水解，可能会影响其后续的再利用，且处理过程效率较低。因此，步骤403中第三下沉产物在氢氧化钠溶液中的浸泡时间，可根据具体需求在15min～25min的范围内进行调节。步骤403中氢氧化钠溶液浸泡温度，可根据具体需求在50℃～70℃的范围内进行调节。氢氧化钠溶液的质量浓度，可根据具体需求在2％～5％的范围内进行调节。

步骤404、第四次浮选：将步骤403中得到的待处理第三下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油溶液后，启动所述单槽浮选机进行第四次浮选，得到第四下沉产物，然后将所述第三下沉产物经过清洗和干燥处理，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯。

本实施例中，添加松醇油溶液后不需要静置，因为只加了起泡剂松醇油没加其他药剂，起泡剂仅作用于气、液两相，不作用于固相，分布很快，因而不需要静置，直接浮选即可。因此，向所述单槽浮选机中添加松醇油溶液后可直接启动所述单槽浮选机进行第四次浮选，

本实施例中，步骤404中待处理第三下沉产物和松醇油溶液的固液比(单位g/L)为10：1，单槽浮选机充气流量为150L/h，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm，第四次浮选时间为2min。

实际使用过程中，步骤404中待处理第三下沉产物和松醇油溶液的固液比(单位g/L)，可根据具体需求在(10～35)∶1的范围内进行调节。单槽浮选机充气流量，可根据具体需求在150L/h～300L/h的范围内进行调节。所述单槽浮选机中叶轮转速可根据具体需求在1000rpm～2200rpm的范围内进行调节。第四次浮选时间可根据具体需求在2min～6min的范围内进行调节。

本实施例中，步骤三中添加的茶皂素溶液中茶皂素自身就具备一定的起泡能力，所以不用加松醇油，而步骤401和步骤402加入松醇油溶液作为起泡剂，是因为步骤401仅添加木质素磺酸钠溶液和步骤402仅中添加羧甲基纤维素钠溶液，泡沫稳定性差，气泡与物料碰撞容易破裂，影响上浮；另外，如果步骤401和步骤402中仅加松醇油溶液作为起泡剂，也无法实现塑料颗粒的浮选分离，因为起泡剂不作用于固相，无法改变固体表面的疏水性，塑料颗粒表面疏水性差异不明显也不能浮选分离。所以步骤401中添加松醇油和木质素磺酸钠混合液，步骤402中添加加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液进行浮选。但是，步骤401和步骤402添加松醇油溶液作为起泡剂，能增加泡沫的稳定性，但是松醇油溶液浓度过少，起泡稳定性不够容易破裂，浮选效率不高，松醇油溶液的浓度过大，浮选成本高，容易造成水体二次污染。

本实施例中，10.0kg待处理多组分混合塑料颗粒由3.75kg高密度聚乙烯、2.19kg聚丙烯、0.63kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、0.63kg聚氯乙烯、2.19kg聚对苯二甲酸乙二醇酯和0.61kg聚苯乙烯丁二烯共聚物组成。

本实施例中，高密度聚乙烯的回收率为94.33％，高密度聚乙烯的纯度为91.31％，聚丙烯的回收率为85.98％，聚丙烯的纯度为88.95％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率为89.66％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯度为82.90％。

实施例2

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中在含有清洗剂或者去污粉的自来水中浸泡30min，用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料5次，在去离子水中浸泡10min，风干后的多组分混合塑料置于硅胶干燥器内干燥24h；

步骤二中粉碎时间为30min，步骤三中添加茶皂素溶液后静置12min，所述待处理多组分混合塑料颗粒和茶皂素溶液的固液比(单位g/L)为35∶1，单槽浮选机充气流量为250L/h，单槽浮选机叶轮转速为2200rpm，第一次浮选时间为10min；步骤401中添加松醇油和木质素磺酸钠混合液后静置12min，所述第一下沉产物与所述松醇油和木质素磺酸钠混合液的固液比(单位g/L)为35∶1，单槽浮选机充气流量为300L/h，单槽浮选机叶轮转速为2600rpm，第二次浮选时间为12min；步骤402中添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液后静置19min，所述第二下沉产物与所述松醇油和羧甲基纤维素钠混合液的固液比(单位g/L)为35∶1，单槽浮选机充气流量为300L/h，单槽浮选机叶轮转速为2600rpm，第三次浮选时间为12min；步骤404中待处理第三下沉产物和松醇油溶液的固液比(单位g/L)为35∶1，单槽浮选机充气流量为300L/h，单槽浮选机叶轮转速为2200rpm，第四次浮选时间为6min。

步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为60mg/L；步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为45mg/L的松醇油溶液和浓度为35mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤402中松醇油和羧甲基纤维素钠混合液由浓度为50mg/L的松醇油溶液和浓度为600mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成，步骤404中所述松醇油溶液的浓度为40mg/L，步骤403中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为5％，在氢氧化钠溶液中浸泡25min，氢氧化钠溶液浸泡温度为70℃。

本实施例中，10.0kg待处理多组分混合塑料颗粒由2.19kg高密度聚乙烯、3.75kg聚丙烯、2.19kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、0.63kg聚氯乙烯、0.63kg聚对苯二甲酸乙二醇酯和0.61kg聚苯乙烯丁二烯共聚物组成。

本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，高密度聚乙烯的回收率为92.18％，高密度聚乙烯的纯度为92.97％，聚丙烯的回收率为82.15％，聚丙烯的纯度为89.67％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率为85.88％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯度为88.09％。

实施例3

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤一中在含有清洗剂或者去污粉的自来水中浸泡25min，用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料4次，在去离子水中浸泡8min，风干后的多组分混合塑料置于硅胶干燥器内干燥21h；

步骤二中粉碎时间为25min，步骤三中添加茶皂素溶液后静置9min，所述待处理多组分混合塑料颗粒和茶皂素溶液的固液比(单位g/L)为23∶1，单槽浮选机充气流量为175L/h，单槽浮选机叶轮转速为1600rpm，第一次浮选时间为7min；步骤401中添加松醇油和木质素磺酸钠混合液后静置8min，所述第一下沉产物与所述松醇油和木质素磺酸钠混合液的固液比(单位g/L)为23∶1，单槽浮选机充气流量为200L/h，单槽浮选机叶轮转速为1800rpm，第二次浮选时间为8min；步骤402中添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液后静置15min，所述第二下沉产物与所述松醇油和羧甲基纤维素钠混合液的固液比(单位g/L)为23∶1，单槽浮选机充气流量为200L/h，单槽浮选机叶轮转速为2200rpm，第三次浮选时间为8min；步骤404中待处理第三下沉产物和松醇油溶液的固液比(单位g/L)为23∶1，单槽浮选机充气流量为230L/h，单槽浮选机叶轮转速为1600rpm，第四次浮选时间为4min。

步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为45mg/L；步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为35mg/L的松醇油溶液和浓度为25mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤402中松醇油和羧甲基纤维素钠混合液由浓度为40mg/L的松醇油溶液和浓度为500mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成，步骤404中所述松醇油溶液的浓度为35mg/L，步骤403中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为3.5％，在氢氧化钠溶液中浸泡20min，氢氧化钠溶液浸泡温度为60℃。

本实施例中，10.0kg待处理多组分混合塑料颗粒由2.19kg高密度聚乙烯、0.63kg聚丙烯、3.75kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、0.63kg聚氯乙烯、2.19kg聚对苯二甲酸乙二醇酯和0.61kg聚苯乙烯丁二烯共聚物组成。

本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，高密度聚乙烯的回收率为93.50％，高密度聚乙烯的纯度为92.09％，聚丙烯的回收率为84.52％，聚丙烯的纯度为89.17％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率为87.62％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯度为86.71％。

实施例4

本实施例中，与实施例1不同的是：步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为40mg/L；步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为30mg/L的松醇油溶液和浓度为20mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤402中松醇油和羧甲基纤维素钠混合液由浓度为35mg/L的松醇油溶液和浓度为450mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成。

本实施例中，10.0kg待处理多组分混合塑料颗粒由2.19kg高密度聚乙烯、2.19kg聚丙烯、0.63kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、3.75kg聚氯乙烯、1.0kg聚对苯二甲酸乙二醇酯和0.24kg聚苯乙烯丁二烯共聚物组成。

本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，高密度聚乙烯的回收率为92.67％，高密度聚乙烯的纯度为93.02％，聚丙烯的回收率为84.38％，聚丙烯的纯度为88.89％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率为87.91％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯度为86.50％。

实施例5

本实施例中，与实施例2不同的是：步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为50mg/L；步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为40mg/L的松醇油溶液和浓度为30mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤402中松醇油和羧甲基纤维素钠混合液由浓度为45mg/L的松醇油溶液和浓度为550mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成。

本实施例中，10.0kg待处理多组分混合塑料颗粒由0.63kg高密度聚乙烯、2.19kg聚丙烯、0.63kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、2.19kg聚氯乙烯、3.75kg聚对苯二甲酸乙二醇酯和0.61kg聚苯乙烯丁二烯共聚物组成。

本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例2相同。

本实施例中，高密度聚乙烯的回收率为92.21％，高密度聚乙烯的纯度为92.90％，聚丙烯的回收率为84.96％，聚丙烯的纯度为85.28％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率为85.70％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯度为87.95％。

实施例6

本实施例中，与实施例3不同的是：步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为43mg/L；步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为33mg/L的松醇油溶液和浓度为23mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤402中松醇油和羧甲基纤维素钠混合液由浓度为38mg/L的松醇油溶液和浓度为480mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤404单槽浮选机叶轮转速为1800rpm。

本实施例中，10.0kg待处理多组分混合塑料颗粒由2.19kg高密度聚乙烯、2.19kg聚丙烯、1.2kg丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、1.2kg聚氯乙烯、2.19kg聚对苯二甲酸乙二醇酯和1.03kg聚苯乙烯丁二烯共聚物组成。

本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例3相同。

本实施例中，高密度聚乙烯的回收率为93.38％，高密度聚乙烯的纯度为92.26％，聚丙烯的回收率为82.06％，聚丙烯的纯度为90.10％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率为85.26％，聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯度为88.21％。

综上所述，利用本方法将多组分混合塑料浮选分离得到高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率不低于80％，且分离出高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯度不低于80％，由此说明本发明中高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收率和纯度高，且减少环境污染，在塑料废弃物资源再利用中具有广阔的前景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：多组分混合塑料由高密度聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯丁二烯共聚物构成，对所述多组分混合塑料进行浮选分离得到高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，具体包括以下步骤：

步骤一、预处理：首先将所述多组分混合塑料在含有清洗剂或者去污粉的自来水中浸泡20min～30min，得到去除油脂的多组分混合塑料，再用自来水反复冲洗去除油脂的多组分混合塑料3次～5次，然后将经自来水冲洗后的多组分混合塑料在去离子水中浸泡5min～10min，将多组分混合塑料从去离子水中取出后置于滤纸上并在室温下自然风干，最后将风干后的多组分混合塑料置于硅胶干燥器内干燥18h～24h，得到待处理多组分混合塑料；

步骤二、粉碎并筛选：采用粉碎机对步骤一中得到的待处理多组分混合塑料进行粉碎，得到多组分混合塑料颗粒，再将所述多组分混合塑料颗粒进行筛选，得到待处理多组分混合塑料颗粒；

步骤三、第一次浮选：首先将步骤二中得到的待处理多组分混合塑料颗粒放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加茶皂素溶液后静置6min～12min，启动所述单槽浮选机进行第一次浮选，得到第一上浮产物和第一下沉产物；其中，单槽浮选机充气流量为100L/h～250L/h；

步骤四、对步骤三中得到的第一上浮产物和第一下沉产物分别进行处理：其中，将所述第一上浮产物经过清洗和干燥处理，得到高密度聚乙烯；

所述第一下沉产物的处理过程如下：

步骤401、第二次浮选：将所述第一下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油和木质素磺酸钠混合液后静置4min～12min，启动所述单槽浮选机进行第二次浮选，得到第二上浮产物和第二下沉产物，然后将所述第二上浮产物经过清洗和干燥处理，得到聚丙烯；其中，单槽浮选机充气流量为100L/h～300L/h；

步骤402、第三次浮选：将步骤401中得到的第二下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油和羧甲基纤维素钠混合液后静置11min～19min，启动所述单槽浮选机进行第三次浮选，得到第三下沉产物；其中，单槽浮选机充气流量为100L/h～300L/h；

步骤403、碱性处理：将步骤402中得到的第三下沉产物经过清洗和干燥后置入氢氧化钠溶液中浸泡15min～25min，得到待处理第三下沉产物；其中，氢氧化钠溶液浸泡温度为50℃～70℃；

步骤404、第四次浮选：将步骤403中得到的待处理第三下沉产物经过清洗和干燥后放入单槽浮选机，再向所述单槽浮选机中添加松醇油溶液后，启动所述单槽浮选机进行第四次浮选，得到第四下沉产物，然后将所述第四下沉产物经过清洗和干燥处理，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯；其中单槽浮选机充气流量为150L/h～300L/h。

2.按照权利要求1所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤二中粉碎时间为20min～30min，所述待处理多组分混合塑料颗粒的粒度小于4.0mm。

3.按照权利要求1或2所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤三中待处理多组分混合塑料颗粒和茶皂素溶液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm～2200rpm，第一次浮选时间为4min～10min。

4.按照权利要求1或2所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤401中第一下沉产物与松醇油和木质素磺酸钠混合液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm～2600rpm，第二次浮选时间为4min～12min。

5.按照权利要求1或2所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤402中第二下沉产物与松醇油和羧甲基纤维素钠混合液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机叶轮转速为1800rpm～2600rpm，第三次浮选时间为4min～12min。

6.按照权利要求1或2所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤404中待处理第三下沉产物和松醇油溶液的固液比为(10～35)∶1，所述固液比的单位为g/L，单槽浮选机叶轮转速为1000rpm～2200rpm，第四次浮选时间为2min～6min。

7.按照权利要求1或2所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：所述清洗和干燥处理为首先采用去离子水清洗2次～4次，然后在50℃～70℃温度条件下干燥1h～2h。

8.按照权利要求1或2所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：步骤三中所述茶皂素溶液的浓度为30mg/L～60mg/L；步骤401中松醇油和木质素磺酸钠混合液由浓度为25mg/L～45mg/L的松醇油溶液和浓度为15mg/L～35mg/L的木质素磺酸钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤402中松醇油和羧甲基纤维素钠混合液由浓度为30mg/L～50mg/L的松醇油溶液和浓度为400mg/L～600mg/L的羧甲基纤维素钠溶液按体积比1：1混合制成；步骤404中所述松醇油溶液的浓度为30mg/L～40mg/L；

步骤403中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2％～5％。

9.按照权利要求1或2所述的一种从多组分混合塑料中浮选分离高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法，其特征在于：所述待处理多组分混合塑料颗粒中各组分的质量百分比分别为：高密度聚乙烯6.3％～37.5％，聚丙烯6.3％～37.5％，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物6.3％～37.5％，聚氯乙烯6.3％～37.5％，聚对苯二甲酸乙二醇酯6.3％～37.5％，余量为聚苯乙烯丁二烯共聚物。