CN108481613B - 一种废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺。该工艺首先对回收的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板进行清洗，除去较大的混凝土颗粒，挑选出损坏面积大于1/4的塑料模板，经破碎机、重介质旋流器、高频筛加工处理后得到新的聚氯乙烯塑料模板，继续投入使用。该工艺提高了塑料模板的回收利用率，并降低了企业回收与加工成本，同时减少了塑料对环境的污染和破坏，有利于美丽中国建设。

Description

一种废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺

技术领域

本发明属于废旧塑料回收技术领域，具体提供了塑料的重力分选回收方法，特别是针对一种建筑用聚氯乙烯塑料模板重力分选回收工艺。

背景技术

聚氯乙烯塑料模板是一种新型节能的环保模板，耐腐蚀性能优越，且可通过添加阻燃剂、增强改性剂等来实现使用功能方面的特殊需求。同时聚氯乙烯复合塑料模板的功能可塑性极强，并且可以根据建筑施工进行定制，因而得到了广泛的推广应用。近年来，国内外大型模板制造公司研发的模板，材质轻、耐磨性好、周转次数可达百次，性能优越。近年来，随着建筑工地逐渐增多，塑料模板的消耗也在不断增长，但由于操作人员的不当使用和非恶意损坏，废弃塑料模板占比逐渐提高，回收利用率大概在25%左右。堆积的废旧塑料模板如果得不到及时、有效处理，会对环境产生一定的污染和破坏，影响人们生活，不符合可持续发展理念。

因此，发明一种建筑用塑料模板的回收工艺体系是非常必要的，减少对木模板、钢模板的使用，推动“以塑代木、以塑代钢”，对环境保护和降低资源损耗等具有重要意义。

发明内容

为做到对塑料模板的有效回收利用，本发明设计了一种新的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺。本工艺可以极大地提高塑料模板的回收利用率，节约成本，推动“以塑代木、以塑代钢”。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，包括以下步骤：

第一步，将回收的废旧聚氯乙烯模板浸泡在装有清洗液的超声波清洗装置中，40~70℃下超声清洗10~30min，除去废旧聚氯乙烯模板表面粘结的较大混凝土渣；其中，超声波清洗装置可以选用大型的超声波清洗机，也可以根据实际需要设计大型的超声波清洗池，清洗池侧面设置超声波发生器。超声波清洗装置的功率≥0.4 w/cm²，频率范围在30~60kHz；

第二步，经过第一步的清洗后，手工选出破损面积大于1/4的废旧聚氯乙烯模板并经破碎机破碎成粒径≤0.5mm的聚氯乙烯颗粒；破碎机可以选用SMW系列PVC塑料磨粉机；

第三步，将第二步得到的聚氯乙烯颗粒加入到重介质分选机中，并加入重悬浮液，分离结束后，收集溢流悬浮液和底流悬浮液，将收集的溢流悬浮液在高频筛上分离得到溢流重悬浮液和聚氯乙烯颗粒，将分离得到的聚氯乙烯颗粒经高频筛后段上方的清洗装置清洗得到干净的聚氯乙烯颗粒并收集筛下水；

第四步，将第三步得到的底流悬浮液、筛下水分别通过磁选机回收重介质，并将回收的重介质与第三步得到的溢流重悬浮液配制成新的重悬浮液，继续使用；

第五步，将第三步得到的干净的聚氯乙烯颗粒进行干燥，经过挤出加工，得到新的聚氯乙烯塑料模板。

进一步，第一步中清洗液的组分包括质量分数为5~10%的表面活性剂，1~5%的络合剂，1~5%的渗透剂，3~10%的增粘剂，其余为水。

进一步，上述表面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单脂二钠、乙氧化（牛脂烷基）胺、乙氧基化脂肪酸甲酯、醇醚类化合物中的一种、两种或多种，其中，醇醚类化合物优选为月桂醇醚磷酸酯。

进一步，上述络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉磷酸钠、胺三甲叉磷酸盐中的一种、两种或多种，其中，胺三甲叉磷酸盐优选为胺三甲叉磷酸钠。

进一步，上述渗透剂为仲烷基磺酸钠或烷基硫酸脂钠，其中，仲烷基磺酸钠为C_{12~ 16}H_25~33SO₃Na，烷基硫酸脂钠为十二烷基硫酸钠。

进一步，上述增粘剂为羧甲基纤维素。

进一步，第三步中加入的重悬浮液以及第四步中配置的新的重悬浮液容积浓度为15%~35%，密度为1.50~1.60g/cm³，其中重介质为真密度>4.5g/cm³、磁性物含量≥95%、粒度组成+125 μm<5%、-75μm>80%、-45μm>65%的磁铁矿粉。

进一步，第三步中所用重介质分选机为两产品重介质旋流器，高频筛的筛孔尺寸为0.125mm。

进一步，第四步中所用磁选机为湿式磁选机，磁选效率≥98%。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明工艺中清洗可以除去较大的混凝土颗粒，损坏面积大于1/4的塑料模板经破碎机、重介质旋流器、高频筛加工处理后得到新的聚氯乙烯塑料模板，可以继续投入使用；底流重介质可通过湿式磁选机回收使用，回收率大于98%。该工艺提高了塑料模板的回收利用率，并降低了企业回收与加工成本，同时减少了塑料对环境的污染和破坏，有利于美丽中国建设。

2、本发明可以更好地提高塑料的回收利用率和使用周期，减少对木模板、钢模板的使用，降低废旧塑料对环境的污染。相比其他塑料回收工艺，重力分选回收工艺中所用到的重介质可以实现回收重复利用，更加有利于节能减排。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明实施例1工艺中聚氯乙烯分选回收料用清洗池的结构简图；

图3为本发明工艺中聚氯乙烯分选回收料用重介质旋流器的结构简图；

图4为本发明工艺中聚氯乙烯分选回收颗粒用高频筛的结构简图；

图中，1、传送带，2、超声换能器，3、超声波发生器，4、沉渣出口，5、清洗池，6、入料口，7、溢流管，8、溢流口，9、隔板，10、重介质旋流器，11、尾流口，12、高压水管，13、喷头，14、筛下水收集槽，15、溢流重悬浮液收集槽，16、高频筛传送带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。为更加清楚地说明本发明工艺的具体操作步骤，对工艺中所用到的重介质旋流器和高频筛的结构进行简单的介绍。本发明工艺中所用重介质旋流器为市售产品，采用威海市安生矿山设备有限公司的两产品重介质旋流器，该重介质旋流器10的结构简图如图3所示，包括入料口6、溢流管7、溢流口8、隔板9、尾流口11，利用颗粒密度与悬浮液密度不同，颗粒在重介质中做离心运动，进而使高低密度的颗粒得到分离。本发明工艺中所用的高频筛也为市售产品，采用QZK2041型高频率筛，该高频筛的结构简图如图4所示，包括溢流重悬浮液收集槽15、筛下水收集槽14，以及上方的高压水管12和喷头13，工作时，将重介质旋流器收集的溢流悬浮液导入高频筛的入口，其中的聚氯乙烯颗粒继续留在高频筛传送带16上，得到的溢流重悬浮液进入溢流重悬浮液收集槽15内，留在高频筛传送带16上的聚氯乙烯颗粒通过喷头13清洗后收集。优选的，高频筛后段上方设置两道清洗装置。

本发明废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺的具体过程如图1所示。下面通过具体实施例对该工艺进行详细说明。

实施例1

本实施例中清洗时采用的清洗装置为清洗池5，具体结构如图2所示，清洗池5内装有清洗液，清洗池的侧面设置超声换能器2，超声换能器2连接超声波发生器3，清洗池5的底部设有沉渣出口4，将清洗下来的混凝土渣排出，在清洗时，可以利用传送带1将废旧聚氯乙烯塑料模板浸入清洗液中，如图2所示，也可以人工将废旧聚氯乙烯塑料模板放入清洗液中。

本实施例的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，包括如下操作步骤：

第一步，先将废旧的聚氯乙烯塑料模板悬挂在传送带1上的活动夹上，浸入装有清洗液的清洗池5中并使清洗液完全没过塑料模板。清洗池中装有表面活性剂、络合剂、渗透剂、增粘剂和自来水按质量配比为8∶2∶3∶7∶80配制的清洗液，清洗池中的表面活性剂选用月桂基磺化琥珀酸单脂二钠，络合剂选用二乙烯三胺五甲叉磷酸钠，渗透剂选用仲烷基磺酸钠，增粘剂选用羧甲基纤维素，超声震荡装置中超声波发生器3的功率为1.0w/cm²，频率为55kHz，并且在50℃条件下对模板超声震荡清洗15min，除去附在模板表面的较大的混凝土颗粒；

第二步、超声震荡清洗后，手工筛选出损坏面积大于1/4的塑料模板；

第三步、将真密度为4.6g/cm³，粒径＜0.02mm的磁铁矿颗粒与水配置成密度为1.55g/cm³，容积浓度为16%的重悬浮液，并将配置好的重悬浮液加入到重介质旋流器中；

第四步、将损坏面积大于1/4的塑料模板经破碎机破碎，得到粒径≤0.5mm的塑料颗粒，将其与重悬浮液混合后，从入料口6加入到重介质旋流器10中，经过旋流器分选，溢流悬浮液从溢流口8流出，底流悬浮液和混凝土小颗粒从尾流口11流出；底流悬浮液经湿式磁选机磁选回收后得到纯净的磁铁矿颗粒；溢流悬浮液先通过高频筛传送带16将溢流重悬浮液和塑料颗粒分离，高频筛后段上方设置的两道清水冲洗装置高压水管12和喷头13再对塑料颗粒进行清洗，并收集筛下水。溢流重悬浮液、筛下水分别由溢流重悬浮液收集槽15、筛下水收集槽14收集。筛下水浓缩后通过湿式磁选机磁选后得到纯净磁铁矿小颗粒。溢流重悬浮液与磁选机回收得到的重介质在重悬浮液调配池中重新调配成密度为1.55g/cm³，容积浓度为16%的重悬浮液，并通过泵返回到旋流器中，循环利用。收集清洗后的纯净塑料颗粒，干燥后经过常规挤出加工得到重力分选工艺回收制备的聚氯乙烯塑料模板或聚氯乙烯产品。

实施例2

本实施例的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板的重力分选回收再利用工艺，包括如下操作步骤：

第一步、先将废旧的塑料模板浸入装有清洗液的大型超声清洗机中，并使清洗液完全没过塑料模板。清洗池装有表面活性剂、络合剂、渗透剂、增粘剂和自来水按质量配比为5∶5∶4∶6∶80配制的清洗液，清洗池中的表面活性剂选用乙氧基化脂肪酸甲酯，络合剂选用乙二胺四甲叉磷酸钠，渗透剂选用仲烷基磺酸钠，增粘剂选用羧甲基纤维素，超声震荡装置中超声发生器的功率为1.2w/cm²，频率为60kHz，并且在70℃条件下对模板超声震荡清洗10min，除去附在模板表面的较大的混凝土颗粒；

第二步、超声震荡清洗后，手工筛选出损坏面积大于1/4的塑料模板；

第三步、将真密度为4.8g/cm³，粒径＜0.025mm的磁铁矿颗粒与水配置成密度为1.60g/cm³，容积浓度为17%的重悬浮液，并将配置好的重悬浮液加入到盛装合格重悬浮液的容器中；

第四步、将损坏面积大于1/4的塑料模板经破碎机破碎，得到粒径≤0.5mm的颗粒，将其与重悬浮液混合后，从入料口6加入到重介质旋流器10中，经过旋流器分选，溢流悬浮液从溢流口8流出，底流悬浮液和混凝土小颗粒从尾流口11流出；底流悬浮液经湿式磁选机磁选后得到纯净的磁铁矿小颗粒；溢流悬浮液先通过高频筛传送带16将溢流重悬浮液和塑料颗粒分离，高频筛后段上方设置的两道清水冲洗装置高压水管12和喷头13再对塑料颗粒进行清洗，并收集筛下水。溢流重悬浮液、筛下水分别由溢流重悬浮液收集槽15、筛下水收集槽14收集。筛下水浓缩后通过湿式磁选机磁选后得到纯净的磁铁矿小颗粒。溢流重悬浮液与磁选机回收得到的重介质在重悬浮液调配池中重新调配成密度为1.60g/cm³，容积浓度为17%的重悬浮液，并通过泵返回到旋流器中，循环利用。收集清洗后的纯净塑料颗粒，干燥后经过常规挤出加工得到重力分选工艺回收制备的聚氯乙烯塑料模板或聚氯乙烯产品。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

第一步，将回收的废旧聚氯乙烯模板浸泡在装有清洗液的超声波清洗装置中，40~70℃下超声清洗10~30min；

第二步，经过第一步的清洗后，手工选出破损面积大于1/4的废旧聚氯乙烯模板并经破碎机破碎成粒径≤0.5mm的聚氯乙烯颗粒；

第三步，将第二步得到的聚氯乙烯颗粒与重悬浮液混合后，从重介质旋流器的入料口加入到重介质旋流器中，经过旋流器分选，溢流悬浮液从溢流口流出，底流悬浮液和混凝土小颗粒从底流口流出；底流悬浮液经磁选机磁选回收后得到纯净的重介质；溢流悬浮液先通过高频筛传送带将溢流重悬浮液和塑料颗粒分离，高频筛后段上方设置的两道清水冲洗装置高压水管和喷头再对塑料颗粒进行清洗，并收集筛下水，溢流重悬浮液、筛下水分别由溢流重悬浮液收集槽、筛下水收集槽收集；

第四步，将第三步得到的底流悬浮液、筛下水分别通过磁选机回收重介质，并将回收的重介质与第三步得到的溢流重悬浮液配制成新的重悬浮液，继续使用；

第五步，将第三步得到的干净的聚氯乙烯颗粒进行干燥，经过挤出加工，得到新的聚氯乙烯塑料模板；

所述第一步中清洗液的组分包括质量分数为5~10%的表面活性剂，1~5%的络合剂，1~5%的渗透剂，3~10%的增粘剂，其余为水；

第三步中加入的重悬浮液以及第四步中配置的新的重悬浮液容积浓度为16%~17%，密度为1.55~1.60g/cm³，其中重介质为真密度>4.5g/cm³、磁性物含量≥95%、粒度组成+125 μm<5%、-75μm>80%、-45μm>65%的磁铁矿粉。

2.根据权利要求1所述的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，其特征在于，所述表面活性剂为月桂基磺化琥珀酸单脂二钠、乙氧化（牛脂烷基）胺、乙氧基化脂肪酸甲酯、醇醚类化合物中的一种、两种或多种，其中，醇醚类化合物为月桂醇醚磷酸酯。

3.根据权利要求1所述的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉磷酸钠、胺三甲叉磷酸盐中的一种、两种或多种，其中，胺三甲叉磷酸盐为胺三甲叉磷酸钠。

4.根据权利要求1所述的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，其特征在于，所述渗透剂为仲烷基磺酸钠或烷基硫酸脂钠，其中，仲烷基磺酸钠为C_12~16H_{25~ 33}SO₃Na，烷基硫酸脂钠为十二烷基硫酸钠。

5.根据权利要求1所述的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，其特征在于，所述增粘剂为羧甲基纤维素。

6.根据权利要求1所述的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，其特征在于，所述高频筛的筛孔尺寸为0.125mm。

7.根据权利要求1所述的废旧聚氯乙烯塑料建筑模板重力分选回收再利用工艺，其特征在于，所述第四步中所用磁选机为湿式磁选机，磁选效率≥98%。

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