CN111318363A - 一种利用水介旋流器分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法 - Google Patents

一种利用水介旋流器分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用水介旋流器分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维与树脂的方法，属于环保领域。该方法将玻璃钢废弃物粉碎，利用玻璃纤维与树脂密度的差别，通过水介旋流器实现玻璃纤维和树脂的分离回收。本发明不仅实现了玻璃纤维和树脂的高效分离，从而根据玻璃纤维和树脂各自不同的性质分别处理和应用，提高玻璃钢废弃物的利用价值，而且实现了清洁分离，分离介质可以循环使用，无环境污染。

Description

一种利用水介旋流器分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树 脂的方法
技术领域
本发明属于环保领域，尤其涉及一种玻璃钢废弃物的回收处理方法，具体涉及一种利用水介旋流器分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法。
技术背景
我国玻璃钢产业自1958年开发研究以来，经过60余年的发展历程，产业规模不断扩大，与此同时废弃物数量也快速增加。传统的掩埋、焚烧方法占用大量土地，造成环境污染，而且处理费用高，处理量有限，远不能满足玻璃钢废弃物数量剧增的要求，已经成为阻碍玻璃钢及相关行业发展的瓶颈。随着国家环保立法执法的完善和公众环保意识的增强，如何处理玻璃钢废弃物已成为亟待解决的问题。
玻璃钢主要是以不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等热固性树脂作为基体材料，以玻璃纤维为增强材料形成的热固性复合材料。热固性树脂和玻璃纤维的复合赋予了其强度高、耐腐蚀性和耐候性好等特性，也使其不熔不溶不易降解，不能像热塑性材料通过加热再次成型使用，导致玻璃钢废弃物的处理和利用非常困难。目前国内外主要采用物理回收法、能量回收法和化学回收法三种方法处理玻璃钢废弃物，无论哪种方法，高效分离玻璃纤维和树脂都是提高工艺效率和回收使用效果的关键。例如在物理回收法中，分离玻璃纤维和树脂才能充分发挥各自的性能优势，实现物尽其用；在能量回收法中，分离玻璃纤维和树脂才能改善燃烧性能，减少对炉壁的损坏；在化学回收法中，分离玻璃纤维和树脂才能提高树脂的反应性能。
发明内容
本发明目的在于提供一种高效清洁的分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法，从而实现根据玻璃纤维和树脂的不同性质分别进行处理和应用。
为实现本发明目的，本发明利用玻璃纤维和树脂密度的差别，通过水介旋流的方法实现玻璃纤维和树脂分离。
水介旋流是以水为介质，物料颗粒在离心力场中按照密度差别进行分离的方法。玻璃钢废弃物中，树脂的比重≤1.3，玻璃纤维比重≥2.4。本发明通过将玻璃钢废弃物粉碎成粒度0.15-4.75mm的粉料，实现玻璃纤维和树脂剥离，再使用水介旋流的方法实现玻璃纤维和树脂分离。
具体包括以下步骤：
将玻璃钢废弃物粉碎成不同粒度的粉料，将其加入比重为1.0-1.3的分散介质中分散均匀，泵入水介旋流器，在离心力的作用下，低密度颗粒通过溢流管排出，高密度颗粒从底流口排出。
所述玻璃钢废弃物粉料的粒度为0.15-4.75mm，优选0.15-2.0mm,更优选0.15-0.6mm。
所述分散介质为水或可溶性盐的水溶液。所述可溶性盐优选盐酸盐、硫酸盐或硅酸盐等无机盐，更优选氯化钠、硫酸钠、硅酸钠。
所述水介旋流器的入料压力为0.06-0.1MPa。
本发明具有以下有益效果：
1.实现了玻璃钢废弃物的玻璃纤维和树脂高效分离，得到高含量的玻璃纤维和树脂组分，能够根据各自的性能分别处理和应用，解决了各种玻璃钢废弃物回收利用方法的关键技术问题。
2.实现了玻璃钢废弃物的玻璃纤维和树脂清洁分离，分离介质可以循环使用，无环境污染问题。
附图说明
图1为本发明水介旋流器的结构示意图，图中，1—入料管；2—溢流管；3—圆筒体；4—一段锥体；5—二段锥体；6—三段锥体；7-底流口。
图2为本发明水介旋流分离工艺示意图。
具体实施方式
为对本发明进行更好地说明，以三锥段水介旋流器为例(但不局限于这一类型旋流器)，结合附图1进行详细说明。
所用水介旋流器的规格为：
Figure BDA0002402090130000031
参见图1，粉碎的物料配成一定含量的水分散液，由入料管1以一定压力沿切线方向进入水介旋流器筒体3，在离心力的作用下，低密度颗粒集中于内层，高密度颗粒集中于外层；物料进入锥体后，在第一段锥体4部分，床层顶部的低密度颗粒随着液体通过溢流管排出；由于物料连续进入旋流器，使没有完全失去床层特性的剩余部分进入第二段锥体5，并露出中间密度物料层；中间密度颗粒再受循环作用，分为两个不同密度部分，其中轻的中间密度颗粒在内螺旋上升流的作用下通过溢流管排出，重的中间密度颗粒进入第三锥体6；在第三锥体内，干扰床层被破坏，内螺旋上升流继续分选余下物料，其中低密度颗粒通过溢流管2排出，而高密度颗粒在外螺旋流的作用下，从底流口7排出。
实施例1-5
将玻璃钢废弃物粉碎成不同粒度的粉料，按120g/L分散于水中制成分散液，搅拌下通过进料泵由入料管1进入水介旋流器，调节入料压力及溢流管插入深度,正常运转5min后分别收集从溢流管2排出的低密度物料和从底流口7排出的高密度物料，离心分离后取样放入105℃烘箱烘干至恒重，再放入500℃的马弗炉中焙烧6小时，以高密度物料的焙烧残渣含量表示玻璃纤维含量，以低密度物料的焙烧失重率表示树脂的含量。结果见表1。
表1
实施例 1 2 3 4 5
粒度/mm ≥4.75 4.75-2.0 2.0-0.6 0.6-0.15 ≤0.15
溢流管插入深度/mm 40 50 60 50 50
入料压力/MPa 0.06 0.06 0.06 0.08 0.1
玻璃纤维的含量/％ 82.1 90.3 92.4 96.1 97.7
树脂的含量/％ 92.8 93.6 93.1 93.4 93.9
实施例6-10
将玻璃钢废弃物粉碎成不同粒度的粉料，按150g/L分散于比重为1.05的NaCl水溶液中制成分散液，搅拌下通过进料泵由入料管1进入水介旋流器，调节入料压力及溢流管插入深度，正常运转5min后分别收集从溢流管2排出的低密度物料和从底流口7排出高密度的物料，离心分离水洗后取样放入105℃烘箱烘干至恒重，再放入500℃的马弗炉中焙烧6小时，以高密度物料的焙烧残渣含量表示玻璃纤维含量，以低密度物料的焙烧失重率表示树脂的含量。结果见表2。
表2
实施例 6 7 8 9 10
粒度/mm ≥4.75 4.75-2.0 2.0-0.6 0.6-0.15 ≤0.15
溢流管插入深度/mm 50 40 60 60 50
入料压力/MPa 0.1 0.06 0.08 0.06 0.06
玻璃纤维的含量/％ 83.2 91.6 93.8 95.2 98.1
树脂的含量/％ 93.7 93.4 93.6 94.1 93.5
实施例11-15
将玻璃钢废弃物粉碎成不同粒度的粉料，按180g/L分散于比重为1.15的Na2SO4水溶液中制成分散液，搅拌下通过进料泵由入料管1进入水介旋流器，调节入料压力及溢流管插入深度，正常运转5min后分别收集从溢流管2排出的低密度物料和从底流口7排出的高密度物料，离心分离水洗后取样放入105℃烘箱烘干至恒重，再放入500℃的马弗炉中焙烧6小时，以高密度物料的焙烧残渣含量表示玻璃纤维含量，以低密度物料的焙烧失重率表示树脂的含量。结果见表3。
表3
Figure BDA0002402090130000051
Figure BDA0002402090130000061
实施例16-20
将玻璃钢废弃物粉碎成不同粒度的粉料，按200g/L分散于比重为1.25的Na2SiO3水溶液中制成分散液，搅拌下通过进料泵由入料管1进入水介旋流器，调节入料压力及溢流管插入深度，正常运转5min后分别收集从溢流管2排出的低密度物料和从底流口7排出的高密度物料，离心分离水洗后取样放入105℃烘箱烘干至恒重，再放入500℃的马弗炉中焙烧6小时，以高密度物料的焙烧残渣含量表示玻璃纤维含量，以低密度物料的焙烧失重率表示树脂的含量。结果见表4。
表4
实施例 16 17 18 19 20
粒度/mm ≥4.75 4.75-2.0 2.0-0.6 0.6-0.15 ≤0.15
溢流管插入深度/mm 40 40 50 60 50
入料压力/MPa 0.08 0.1 0.08 0.06 0.08
玻璃纤维的含量/％ 83.4 90.7 94.5 96.9 98.4
树脂的含量/％ 93.6 93.4 92.7 93.1 93.8
实施例21-23
将玻璃钢废弃物粉碎成不同粒度的粉料，按100g/L分散于水中制成分散液，搅拌下通过进料泵由入料管1进入水介旋流器，调节入料压力及溢流管插入深度,正常运转5min后分别收集从溢流管2排出的低密度物料和从底流口7排出的高密度物料，离心分离后取样放入105℃烘箱烘干至恒重，再放入500℃的马弗炉中焙烧6小时，以高密度物料的焙烧残渣含量表示玻璃纤维含量，以低密度物料的焙烧失重率表示树脂的含量。结果见表5。
表5
实施例 21 22 23
粒度/mm 0.15-4.75 0.15-2.0 0.15-0.6
溢流管插入深度/mm 40 50 60
入料压力/MPa 0.06 0.06 0.06
玻璃纤维的含量/％ 93.8 95.6 96.4
树脂的含量/％ 92.9 93.3 93.5
最后应说明的是：上述实施例仅是为了说明本发明所作的举例，而并非实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围中。

Claims (6)

1.一种分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法，其特征在于，将玻璃钢废弃物粉碎成不同粒度的粉料，将其加入比重为1.0-1.3的分散介质中分散均匀，泵入水介旋流器，在离心力的作用下，低密度颗粒通过溢流管排出，高密度颗粒从底流口排出，实现玻璃纤维和树脂分离回收；
所述玻璃钢废弃物粉碎成粒度0.15-4.75mm的粉料；
所述分散介质选水或可溶性盐的水溶液。
2.根据权利要求1所述的分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法，其特征在于，所述可溶性盐选自盐酸盐、硫酸盐或硅酸盐。
3.根据权利要求1所述的分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法，其特征在于，所述可溶性盐选自氯化钠、硫酸钠或硅酸钠。
4.根据权利要求1所述的分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法，其特征在于，所述玻璃钢废弃物粉碎成粒度0.15-2.0mm的粉料。
5.根据权利要求1所述的分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法，其特征在于，所述玻璃钢废弃物粉碎成粒度0.15-0.6mm的粉料。
6.根据权利要求1-5其中之一所述的分离回收玻璃钢废弃物中玻璃纤维和树脂的方法，其特征在于，所用水介旋流器的入料压力为0.06-0.1MPa。
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