ES2621228T3

ES2621228T3 - Procedimiento y dispositivo para separar materiales de valor individuales de desechos plásticos mixtos, en particular triturados

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Publication number: ES2621228T3
Application number: ES09764711.9T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Lindner
Original assignee: APK ALUMINIUM und KUNSTSTOFFE AG
Current assignee: APK ALUMINIUM und KUNSTSTOFFE AG
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2017-07-03
Anticipated expiration: 2029-11-09
Also published as: BRPI0921209A2; CN102256761A; EP2364246B1; EP2364246A2; WO2010052016A3; US20110266377A1; CN102256761B; BRPI0921209B1; US9469049B2; WO2010052016A2; DE102008056311A1

Abstract

Procedimiento para separar materiales de valor individuales de desechos plásticos mixtos, en particular triturados, que contiene elementos de láminas, láminas compuestas y plásticos duros así como dado el caso impurezas, en el que se separan (51) posibles impurezas de desechos (50) plásticos, los desechos plásticos se separan (53) en plásticos duros y láminas (54) por un lado y láminas (55) compuestas por otro lado, los plásticos (60) duros se separan (58) de las láminas (59), los plásticos (60) duros se separan (62) en sus clases (63, 64) de plástico, y al menos una etapa de separación comprende una separación (53, 62) por flotación-sedimentación.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento y dispositivo para separar materiales de valor individuales de desechos plasticos mixtos, en particular triturados

Campo de la invencion

La invencion se refiere a dos procedimientos y a una instalacion para separar materiales de valor individuales de desechos plasticos mixtos, en particular triturados, que contienen laminas, laminas compuestas y elementos de plasticos duros asf como dado el caso impurezas.

Antecedentes de la invencion y estado de la tecnica

Los desechos plasticos mixtos contienen aparte de un gran numero de diferentes tipos de plastico habitualmente materiales de valor asf como impurezas adicionales unidos en parte consistentemente entre si.

Aunque en el estado de la tecnica se conocen muchas etapas de procedimiento individuales para reciclar desechos plasticos de este tipo, como por ejemplo el triturado mecanico de los desechos plasticos en un material molido o la separacion de dos componentes por medio de separacion por flotacion-sedimentacion o por medio de la nueva tecnica de separacion mediante infrarrojo cercano, sin embargo en los procedimientos conocidos es inherente la desventaja de que no puede conseguirse una alta selectividad, que es el requisito para la obtencion de plasticos de alta y constante calidad, para tales desechos plasticos mixtos.

Para un reciclaje posterior es necesario separar los materiales de valor individuales de la manera mas pura como sea posible, para que puedan sustituir de manera exitosa, libres de impurezas, a productos nuevos en mercados parciales y por tanto puedan contribuir de manera significativa tanto a la competitividad del producto final asf como a la proteccion de recursos.

Si en el caso de desechos plasticos mixtos se trata por ejemplo de descartes de cartones para envasar lfquidos para bebidas como leche, zumo o similares, que se producen al separar las fibras de papel para la produccion de carton en la fabrica de papel, entonces en estas laminas de plastico mixto, estan contenidas laminas compuestas, elementos de plasticos duros y fibras de papel restantes. Las laminas consisten mayoritariamente en polietileno de baja densidad (LDPE), las laminas compuestas consisten en lamina de aluminio y lamina de LDPE, y los plasticos duros de los picos y caperuzas de cierre consisten en polietileno de alta densidad (HDPE) asf como en menor parte en polipropileno (PP). Aparte de eso, algunos cartones para envasar bebidas contienen tambien una proporcion cuantitativamente insignificante de tiras de lamina de PA o PET, que se utilizan para sellar los cosidos de canto.

Aunque se conocen muchas etapas de procedimiento individuales, que podrfan emplearse en el reciclaje de un plastico mixto de este tipo, en total sin embargo hasta ahora no han conducido a que se separen las fracciones de plastico cuantitativamente relevantes de los cartones para envasar bebidas o de los descartes en ningun procedimiento en sus fracciones de materiales de valor individuales, de tal manera que puedan volver a ponerse en circulacion como materiales de valor puros.

La practica habitual en el caso del reciclado de la cantidad mayoritaria de los descartes de cartones para envasar bebidas es su aprovechamiento energetico en el horno de cemento o/y desechos. De los aproximadamente 106 MJ/kg de contenido energetico acumulado contenidos en los descartes de cartones para envasar bebidas en el medio estadfstico, se aprovechan energeticamente en el caso de su reciclado en el horno de cemento, a pesar de su eficiencia de aprovechamiento energetico muy buena, apenas aproximadamente 23 MJ/kg-descarte. Es decir, que en el caso del aprovechamiento energetico de los descartes de cartones para envasar bebidas se pierden aproximadamente 83 MJ/kg de los contenidos energeticos acumulados contenidos en ellos, lo que corresponde a aproximadamente el 78%.

Como procedimiento de reciclaje material practicado mas antiguo para estos descartes puede mencionarse el denominado procedimiento de Corenso (Finlandia). Aparte de un un aprovechamiento energetico de los componentes de plastico de los cartones para envasar bebidas, tambien contiene al menos un reciclaje material de los componentes de aluminio. Segun las noticias de VDI del 10.6.2005, en este procedimiento se someten los descartes en un reactor de gas, a temperaturas superirores a 400°C, a una pirolisis. A este respecto empieza a gasificarse el polietileno a partir de 400°C (gas de pirolisis), en el que el aluminio se mantiene a esta temperatura en forma solida. El gas de pirolisis inflamable proporciona a continuacion en el caso de su combustion energfa calorica y electrica. El aluminio se presenta como aglomerado y a este respecto esta forzosamente contaminado con las impurezas no gasificadas. Despues de mas de 10 anos de funcionamiento de la instalacion puede observarse que esta tecnica no se ha vuelto a intalar otra vez globalmente, aunque globalmente existe un interes con respecto a reciclar materialmente los descartes de los cartones para envasar bebidas. Por el contrario ha de observarse que la instalacion de Corenso en 2009 ya no se produce.

Un nuevo procedimiento para el reciclado de descartes se puso en funcionamiento en Brasil cerca de Sao Paolo en

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una instalacion piloto (“Mit dem Ziegelstein gegen den Klimawandel”, revista Getrankeindustrie 11/2007, pag. 10 y siguientes). En este procedimiento se tratan los descartes con un chorro de plasma caliente a mas de 1100°C. A este respecto, los plasticos se descomponen en un etilenglicol de calidad inferior debido al gran numero de tipos de plastico presentes en los descartes, que tiene que procesarse en una refinerfa. El aluminio de los descartes abandona el procedimiento en forma de barra reciclable. Aunque se recuperan materialmente las poliolefinas de los descartes como etilenglicol de calidad inferior, efectivamente se pierde una gran proporcion de la energfa acumulada empleada en la produccion de productos nuevos debido al consumo de energfa muy alto de este procedimiento por un lado y del contenido energetico escaso del glicol de calidad inferior por otro lado.

El documento DE 197 51 441 A1 describe un procedimiento para el procesamiento de desechos plasticos que contienen PE-LD, en el que los desechos plasticos se someten a un tratamiento por calor, que conduce a la disolucion completa de PELD, mientras que PE-HD o PP no se disuelven y se suministran de manera separada a un procesamiento adicional segun procedimientos conocidos, por ejemplo a una granulacion o a un procedimiento de disolucion adicional a altas temperaturas.

Por el documento EP 0 557 816 A2 se conocen un procedimiento y una instalacion para la separacion de plasticos triturados, que comprende un dispositivo para separar impurezas de los plasticos asf como un dispositivo conectado aguas abajo para separar laminas por un lado de los plasticos rfgidos por otro lado. Los plasticos rfgidos se procesan subsiguientemente de manera separada de las laminas.

Por el documento DE 196 37 031 A1 se conocen un procedimiento y una instalacion para la eliminacion economica y ecologica de productos residuales que se generan en el procesamiento de papel, en el que a partir de los productos residuales descartados de la produccion de papel pueden producirse materiales fibrosos, velos o papel de calidad especialmente alta.

El documento WO 94/21382 se refiere a un procedimiento de flotacion-sedimentacion para separar las partfculas solidas de diferente densidad por medio de un lfquido de separacion.

Sumario de la invencion

La invencion se basa por tanto en el objetivo de crear procedimientos y una instalacion para separar materiales de valor individuales de desechos plasticos mixtos, en particular triturados, que contienen laminas, laminas compuestas, plasticos duros asf como dado el caso impurezas, en los que los materiales de valor, incluyendo los componentes de metal eventualmente presentes de materiales compuestos de plastico-metal, puedan recuperarse en comparacion de manera favorable en su coste con alta selectividad y pureza de los residuos.

Este objetivo se alcanza de manera correspondiente a las caracterfsticas de las reivindicaciones 1, 6 o 15.

Segun esto se crean procedimientos y una instalacion para separar materiales de valor individuales de desechos plasticos mixtos, en particular triturados, que contienen elementos de laminas, laminas compuestas y plasticos duros asf como dado el caso impurezas, en los que en primer lugar se separan impurezas, siempre que esten presentes, de los plasticos y a continuacion los plasticos se someten a etapas de separacion individuales.

En la forma de realizacion segun la reivindicacion 6 se separan los desechos plasticos por medio de clasificacion neumatica en laminas y laminas compuestas por un lado y plasticos duros por otro lado, las laminas compuestas se separan de las laminas, los plasticos duros se separan en sus clases de plastico, y al menos una etapa de separacion comprende una separacion por flotacion-sedimentacion.

A esto los desechos plasticos, que pueden estar presentes triturados en forma de partfculas de material molido, pueden en primer lugar suministrarse a un dispositivo separador mecanico, que mediante el suministro de agua o de manera mecanica en seco puede volver a aislar los componentes de descarte individuales, que se habfan unido de manera fntima entre sf, por ejemplo debido a la operacion de prensa embaladora realizada convenientemente de manera previa, entre otros por motivos de transporte, y al mismo tiempo liberarse de pequenas impurezas ligeras que interfieren, como por ejemplo de etiquetas de papel y fibras de papel. Entonces en estado aislado tambien pueden separarse con imanes impurezas que contienen hierro de manera segura. Dado el caso puede emplearse un tanque de flotacion-sedimentacion para separar impurezas organicas, en el que sedimentan las impurezas y flotan los plasticos.

A continuacion deben someterse los desechos plasticos a una clasificacion neumatica, para separar los plasticos duros y dado el caso impurezas pesadas presentes como fraccion pesada, asf como las laminas y laminas compuestas como fraccion ligera.

Como plasticos duros se contemplan en todas las formas de realizacion de la invencion en particular uno o varios de los siguientes. En la mayorfa de los casos se trata, en el caso de los plasticos duros, de productos finales de plastico moldeados por inyeccion. Los productos producidos con las diferentes variantes de la tecnica de moldeo por soplado (por ejemplo tecnica de moldeo por inyeccion y soplado) representaran el segundo grupo de productos mas

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importante de los denominados plasticos duros, a los que pertenecen como tercer grupo de productos ademas los productos finales de plastico de embuticion profunda con paredes gruesas con respecto a las laminas. Si tambien entre los diferentes tipos de plastico en si mismos, que se emplean para las diferentes tecnicas de la produccion de plasticos duros, existen diferencias con respecto a la viscosidad preferida y por tanto distribucion del peso molecular, entonces se diferencia el grupo de los plasticos duros en total muy claramente con respecto a estas dos propiedades de aquellos del grupo de las clases de plastico de laminas. Con la clasificacion neumatica pueden dividirse segun esto los productos de desechos plasticos de manera indirecta en fracciones de diferentes intervalos de viscosidad.

En la forma de realizacion segun la reivindicacion 6, se separan ahora los plasticos duros (fraccion pesada) asf como las laminas y laminas compuestas (fraccion ligera) en cada caso y en particular se procesan adicionalmente en lfneas de procesamiento propias, es decir, dado el caso se purifican y se dividen en sus correspondientes componentes de materiales de valor.

Para esto se separan en cada caso los plasticos duros o laminas/laminas compuestas que van a separarse como parte de una suspension convenientemente desgasificada y en particular se suministran a un dispositivo propio para la separacion por flotacion-sedimentacion.

La densidad del medio de separacion se selecciona a este respecto preferiblemente de tal manera que corresponde a la densidad en el punto de corte de ambas curvas de distribucion de densidad de las dos fracciones que van a separarse entre si por medio de separacion por flotacion-sedimentacion. Ambas curvas de distribucion de densidad pueden determinarse, midiendo a partir de un numero lo suficientemente grande, por ejemplo 200, de partfculas de material molido individualmente con metodos conocidos su densidad, agrupando en fracciones de densidad correspondientemente pequenas, y aplicando las partfculas por fraccion de densidad asf obtenidas a una curva de distribucion. Si no se obtiene ningun punto de corte de las dos curvas de distribucion de fracciones de densidad con un mfnimo, no es adecuada la separacion por flotacion-sedimentacion para la separacion de las dos fracciones. Esta determinacion de la densidad optima puede realizarse segun la invencion para cada carga de desechos plasticos y cuando se necesite periodicamente durante el reciclado de una carga.

La suspension desgasificada puede producirse de dos maneras. El proceso preferido consiste en que primero se mezclan las partfculas de material molido en el medio de separacion, es decir se suspenden, y despues se desgasifica esta suspension en particular en un recipiente separado al aplicarse un vacfo. La segunda posibilidad consiste en que el medio de separacion primero se desgasifica solo, antes de procesarse con las partfculas de material molido para dar una suspension. Sin embargo, en el caso de este metodo existe el peligro de que en el caso de esta produccion de suspensiones entre de nuevo demasiado aire, en el caso del procedimiento de mezclado, en la suspension y asf no sera suficiente la desgasificacion.

Las fracciones separadas por medio de suspension desgasificada asf como el conocimiento de la densidad de separacion optima con alta selectividad de las laminas de plastico puras con tecnica de separacion por flotacion- sedimentacion (por ejemplo con la tecnica de separacion segun el documento EP 1618960 B1 o con centrffugas de clasificacion conocidas por ejemplo de la empresa Flottweg), que consisten en dos o varios componentes, que o bien debido a la misma densidad o bien debido a uniones mecanicas o/y qufmicas estan presentes como materiales compuestos de multiples materiales, pueden tratarse ahora, siempre que por la cantidad y el valor de uno de los componentes sea economicamente util, por medio de procedimientos selectivos de disolucion en la siguiente etapa parcial de procedimiento de tal manera que se obtiene al menos una fraccion de material de trabajo pura de alta calidad adicional. A este respecto, “procedimiento de disolucion selectivo” significa que un disolvente y condiciones de procedimiento se eligen de tal manera que solo se disuelve el plastico seleccionado como diana, de modo que todos los demas componentes de material compuesto pueden eliminarse por medio de la tecnica de separacion solido/lfquido conocida (filtros, centrffugas, decantadores) de la disolucion, antes de que se vuelva a aislar el polfmero de la disolucion y se componga para dar un nuevo plastico.

En el caso de que una de las fracciones de clasificacion por aire o/y separacion por densidad separadas, tal como se da en el caso de los descartes de cartones para envasar bebidas, consista en recortes de laminas de material compuesto de plastico-metal, se somete esta fraccion tras su separacion igualmente de manera preferible al tratamiento selectivo con disolventes mencionado anteriormente. En este caso se disuelve convenientemente solo el componente de plastico de LDPE del material compuesto. Los plasticos extranos de esta fraccion, como por ejemplo partfculas de poliamida y polietilentereftalato, permanecen sin disolver y se eliminan de la disolucion con los recortes de laminas de metal y en particular de aluminio por medio de la tecnica conocida de separacion solido/lfquido.

Mediante el procedimiento segun la invencion en el caso de plasticos mixtos pueden recuperarse todas las fracciones de plastico como materiales de valor puros con purezas de mas del 97% en peso y en particular mas del 99% en peso.

Sorprendentemente se ha mostrado ahora que con un empleo consecuente del nuevo procedimiento pueden recuperarse las proporciones de plastico cuantitativamente mas importantes con gran pureza y constancia de calidad de tal manera que pueden sustituir en mercados parciales a productos nuevos de plastico. La energfa de procedimiento especffica para este procedimiento se encuentra en el intervalo de desde menos de 20 MJ/kg, de

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modo que de los 106 MJ/kg de contenido energetico acumulados de los descartes mencionados anteriormente, teniendo en cuenta la perdida de material, todavfa se conserva aproximadamente el 70%.

En la forma de realizacion segun la reivindicacion 1, despues de una separacion de cualquier impureza de los desechos plasticos, se separan los desechos plasticos en plasticos duros y laminas por un lado y laminas compuestas por otro lado, y a continuacion se separan los plasticos duros de las laminas y los plasticos duros se separan en sus clases de plastico. Tambien en este caso comprende al menos una etapa de separacion una separacion por flotacion-sedimentacion, y los detalles y/o perfeccionamientos mencionados anteriormente tambien pueden aplicarse en este procedimiento.

Es decir que, al contrario que la forma de realizacion descrita anteriormente, se separan en primer lugar las laminas compuestas, y dado el caso se le suministran a un procesamiento adicional, y en una segunda etapa se separan las laminas de los plasticos duros. De este modo se obtiene sorprendentemente una mejora adicional de la selectividad y del rendimiento.

Configuraciones y caractensticas adicionales de la invencion se deducen de la descripcion, de las figuras y de las reivindicaciones subsiguientes.

Descripcion de las figuras

La figura 1 muestra una primera parte de un diagrama de flujo de una primera forma de realizacion del procedimiento segun la invencion.

La figura 2 muestra la segunda parte del diagrama de flujo de la figura 1.

La figura 3 muestra la tercera parte del diagrama de flujo de la figura 1.

Las figuras 4, 5 y 6 ilustran en cada caso una curva de distribucion de densidad.

La figura 7 muestra un diagrama de flujo de una segunda forma de realizacion del procedimiento segun la invencion. La figura 8 muestra un diagrama de flujo de una primera etapa del procedimiento segun la invencion.

La figura 9 muestra una forma de realizacion de una instalacion segun la invencion.

Descripcion detallada de formas de realizacion individuales

La descripcion del procedimiento segun la invencion tiene lugar en el ejemplo no limitativo del reciclado de cartones para envasar lfquidos con referencia en primer lugar a las figuras 1 a 3, pudiendose aplicar los detalles tecnicos en todos los procedimientos e instalaciones segun la invencion.

Al procedimiento se le suministran, vease la etapa 1, desechos plasticos triturados que consisten en cartones para envasar lfquidos triturados. Este material molido o descarte contiene esencialmente laminas de plastico, laminas compuestas de aluminio y polietileno (laminas de AI/PE), plasticos duros como por ejemplo tapones de HD-PE y PP, pequenas cantidades de fibras de papel, pequenas cantidades de laminas de plastico tecnicas como por ejemplo poliamida y PET asf como pequenas cantidades de impurezas como partfculas de metal, materiales textiles, arena etc.

En una etapa 2 tiene lugar segun la invencion una separacion mecanica en seco de las fibras de papel restantes de los plasticos. Para esto se emplea un dispositivo de molienda, que esta compuesto o bien por una centnfuga de friccion conocida por el experto, o bien por un molino de martillo modificado, cuyo tamano de orificio de tamiz puede seleccionarse de tal manera que las laminas de descarte del tamano de la palma de la mano en efecto se afslan, pero no se trituran. En el caso de la centnfuga de friccion se trabaja preferiblemente en humedo, es decir a los descartes se les anade lfquido, para evitar un sobrecalentamiento del material molido. Al mismo tiempo este lfquido ayuda a descargar las pequenas impurezas, como etiquetas de papel, fibras de papel y arena etc. a traves de las hendiduras de la camisa cilmdrica de la centnfuga que esta tumbada. En el caso del molino de martillo, una corriente de aire que se sopla a traves del molino de martillo, lleva todas las impurezas ligeras desde el sistema hasta los filtros de aire. En el caso de la centnfuga de friccion puede purificarse en seco asf como en humedo, es decir con adicion de medio de lavado. En el caso del molino de martillo solo se trabaja en seco.

El material molido proveniente de la etapa 2 se suministra a una etapa 3, en la que, por medio de una clasificacion neumatica, por ejemplo en un clasificador en zig-zag conocido, se divide el material molido en una fraccion ligera y en una pesada.

Con la fraccion ligera se descargan todas aquellas partfculas que a la velocidad de aire establecida de la corriente de aire se descargan hacia arriba. Por regla general estas son todas las partfculas de lamina (laminas de LDPE y

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AI/PE), sin embargo a estas tambien pueden pertenecer recortes de papel individuales, fibras de papel individuales, partfculas de corcho y EPS asf como pequenas partfculas de material molido de la fraccion de los plasticos duros. La fraccion ligera se procesa subsiguientemente en la rama 4 de la figura 1, que se trata en la figura 2.

En la fraccion pesada estan contenidos la mayorfa de los plasticos duros, impurezas pesadas (por ejemplo partfculas de metal, materiales textiles, minerales, pequenas partfculas de madera) asf como grumos de fibras de papel no disueltos, que pueden aparecer cuando se ha empleado un molino de martillo, cuyas perforaciones de chapa calada eran demasiado grandes. La fraccion pesada se procesa subsiguientemente de manera separada de la fraccion ligera en la rama 5 de la figura 1.

En la etapa 6 se separan en primer lugar, impurezas 7 exclusivamente pesadas que interfieren de la fraccion pesada, para separar solo los plasticos 8 duros para un procesamiento adicional. Como herramienta para esta eliminacion de impurezas existen varias posibilidades. Un instrumento adecuado para este objetivo es el denominado clasificador balfstico. Una segunda posibilidad tambien la ofrece en este punto el clasificador neumatico en zig-zag, cuya velocidad de aire en este caso se ajusta de tal manera que se descargan solo los plasticos duros como fraccion ligera pero no las impurezas. Un tercer medio auxiliar posible para este objetivo es igualmente una separacion por flotacion-sedimentacion. El experto conoce maquinas adicionales eventualmente adecuadas.

Una separacion por flotacion-sedimentacion de los plasticos duros preferida que sigue en este caso, presenta en particular, con las siguientes consideraciones, una selectividad optima.

La densidad de partfculas de plasticos se compone de las densidades de sus componentes y sus proporciones en el plastico correspondiente, una vez que no se tienen en cuenta las posibles vacuolas. Los componentes del plastico son sus polfmeros asf como los aditivos/aridos que oscilan, que pueden variar de fabricante en fabricante y a lo largo del tiempo. Ademas pueden emplearse sin aviso por el fabricante nuevas clases de plastico con nuevas densidades. Por tanto, segun la invencion no se emplea una densidad constante determinada teoricamente o predeterminada, con la que la broza de partfculas de material molido puede separarse de plasticos duros de los descartes.

En cambio se determina empfricamente una densidad optima para el medio de separacion en una etapa 9, concretamente al menos al inicio de la separacion, para obtener la mayor pureza posible de ambas fracciones que van a separarse.

Para esto se determina en primer lugar la curva de distribucion de densidad de los plasticos 8 duros. En la figura 4 se ilustra una curva de distribucion de densidad de plasticos 8 duros a modo de ejemplo, que se han separado por medio de clasificadores en zig-zag neumaticos de los descartes de cartones para envasar bebidas. En este ejemplo los plasticos 8 duros consisten en plasticos duros de PP y en plasticos duros de HDPE. Las curvas de distribucion de densidad de PP y HDPE en la muestra se cortan en un punto. Para la separacion optima de PP y HDPE debe elegirse para el medio de separacion la densidad D en este punto.

La figura 5 muestra un ejemplo de una distribucion de densidad de los plasticos 8 duros medida. Puede observarse un amplio mfnimo entre las dos curvas de distribucion de densidad de los componentes esenciales de PP y HDPE de los plasticos 8 duros, concretamente a la densidad D. Los valores de densidad en estos ejemplos no se indican de manera cuantitativa, dado que en este caso no depende de los valores de densidad concretos, que posiblemente oscilen a lo largo del tiempo, sino solo de la caracterfstica de la curva de distribucion de densidad. La etapa de separacion puede elegirse libremente en el mfnimo de densidad, sin embargo en el caso de requisitos especiales de pureza puede optimizarse adicionalmente con ayuda del analisis de la composicion de las subfracciones en el mfnimo.

Para la separacion de las partfculas de plastico duro en una fraccion de HDPE y PP en la etapa 10, aunque en este caso se emplea preferiblemente el dispositivo para la separacion por flotacion-sedimentacion conocido por el documento Ep 1618960 B1, de modo que puede obtenerse una selectividad de hasta el 99,5%, sin embargo tambien pueden emplearse para esto otros dispositivos de separacion por flotacion-sedimentacion precisos, como por ejemplo la centrffuga de clasificacion de Flottweg.

A este respecto puede prescindirse de la desgasificacion de la suspension en los casos en los que el lfquido de separacion desprende poco aire, se incorpora poco o apenas aire en el caso de la produccion de suspensiones en el sistema y el lfquido de separacion humecta muy bien las partfculas de plastico duro. En todos los demas casos es necesaria la desgasificacion de la suspension para conseguir un alto grado de pureza, tambien en el caso de la separacion por flotacion-sedimentacion de plastico duro, para asegurar que ni siquiera las burbujas de aire mas pequenas puedan adherirse a las partfculas de material molido, que si no distorsionan su densidad aparente y por ejemplo hacen que las partfculas de la fraccion pesada floten en la superficie como un flotador lo hace con un nadador.

Principalmente puede plantearse para la separacion de los plasticos duros de los cartones para envasar bebidas debido a su coloracion clara, de todas formas de manera alternativa, tambien una separacion por medio de la tecnica de separacion mediante infrarrojo cercano, cuando se planteen requisitos menores de rendimiento (<95%) y

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de pureza de plastico (<96%). Sin embargo, para conseguir el mayor grado de pureza (>97% y >99%) y rendimientos (>97%) tambien en el caso de los plasticos duros, tambien es necesario en el caso de esta fraccion el empleo de una tecnica de separacion por flotacion-sedimentacion precisa.

El material molido de las fracciones 11, 12 de PP y HDPE de la etapa 10 se seca preferiblemente primero mecanicamente por medio de centrffugas y despues termicamente, etapa 13, 14.

Para aumentar la pureza y uniformidad de los productos finales, pueden purificarse posteriormente las dos fracciones 11, 12 tras el secado por medio de una prensa extrusora, que esta dotada de un filtro de fusion, y al mismo tiempo dotarse de nuevos aditivos.

Ambos materiales molidos pueden suministrarse tras el secado en la etapa 15, 16 en vez de a una prensa extrusora normal tambien a una prensa extrusora de desgasificacion, para eliminar por ejemplo qufmicos extranos solubles tal como se requiere para una autorizacion de alimentos, y se granulan si se desea. Los granulados son materiales de valor puros y forman en este caso los dos productos 17, 18 finales.

Independientemente del procesamiento de la fraccion pesada en la rama 5, se procesa la fraccion ligera que contiene las laminas de plastico y las laminas compuestas de AI/PE en la rama 4 tal como sigue, vease la figura 2. En este sentido es el objetivo, separar la lamina de material compuesto de AI/PE de las laminas de LDPE puras y obtener con un alto rendimiento (>95%) una fraccion de lamina de LDPE muy pura con un contenido de lamina de material compuesto de AI/PE <2% en peso.

La fraccion 4 ligera puede someterse en primer lugar a una purificacion en humedo en la etapa 19, para eliminar impurezas restantes. Para esta etapa existen procedimientos habituales.

Despues sigue un procedimiento de separacion por flotacion-sedimentacion. En este sentido es el objetivo, separar la lamina de material compuesto de AI/PE de las laminas de LDPE puras. Convenientemente se realizan a este respecto las siguientes etapas para la separacion por flotacion-sedimentacion: La fraccion 4 ligera se suspende en un agente separador y para eliminar el aire adherido a las partfculas se lleva a una instalacion de vacfo. La densidad del agente separador debe seleccionarse, etapa 20, de tal manera que se separan la lamina de material compuesto de AI/PE y los restantes plasticos debido a las diferentes densidades. En este sentido las partes ligeras flotan, es decir en este caso los plasticos puramente polioleffnicos, como fraccion ligera, etapa 22, mientras que las partes pesadas sedimentan, es decir en este caso la lamina de material compuesto de AI/PE, etapa 23.

Para esto se determina en primer lugar la curva de distribucion de densidad de la fraccion 4 ligera de LPDE-AI/PE suministrada en la etapa 20. Esto puede tener lugar, midiendo individualmente la densidad de un numero suficiente de partfculas, determinando a continuacion el peso de las partfculas en intervalos de densidad individuales y, representandolo en un diagrama, puesto en una razon con respecto al peso total del numero de partfculas, veanse los puntos de medicion con forma de rombos de la figura 6. La densidad en el punto de corte entre la distribucion de densidad del LDPE y la distribucion de densidad del AI/PE se selecciona como densidad para el medio de separacion.

Como procedimiento de separacion en la etapa 21 se contempla en el caso de este material de lamina solo un procedimiento de separacion por flotacion-sedimentacion. Tambien en este caso es valido que el procedimiento de flotacion-sedimentacion segun el documento EP 1618960 B1 sea especialmente adecuado para esta separacion. Sin embargo, en caso de emergencia tambien puede emplearse en el caso de un procedimiento de dos etapas en su primera etapa, que entonces separarfa con agua y sin desgasificacion, cualquier otro dispositivo de separacion por flotacion-sedimentacion conocido. En la segunda etapa de separacion necesaria para la alta pureza de esta instalacion, en la que entonces tendrfa que volver a separarse la fraccion ligera contaminada con laminas compuestas de AI/PE, para conseguir una fraccion de plastico pura libre de laminas de material compuesto de AI/PE, tendrfa que trabajarse entonces con el procedimiento segun la invencion con una suspension desgasificada.

Es decir, convenientemente en el procedimiento segun la invencion, se realizan las siguientes etapas para la separacion 21 por flotacion-sedimentacion: La fraccion 4 ligera se suspende en un agente separador, cuya densidad se corresponde con el punto de corte, que se ha determinado con ayuda de la determinacion realizada en la etapa 20 de las dos curvas de distribucion de densidad de las dos fracciones, y para eliminar el aire adherido a las partfculas por ejemplo se introducen en una caldera con agitacion evacuada. El tiempo de permanencia en esta caldera con agitacion evacuada deberfa ser lo mas largo posible, pero al menos 2 minutos y preferiblemente 30 minutos. Cuanto menor sea la presion negativa en la caldera con agitacion evacuada, menor puede ser el tiempo de permanencia.

La fraccion ligera de LDPE obtenida de las laminas de poliolefina se seca como en el caso de los plasticos duros mecanicamente y en particular termicamente, etapa 24, antes de que se aglomere en la etapa 25 y finalmente en la etapa 26 se extruya para dar granulos. A este respecto igualmente se filtra la masa fundida y se equipa con aditivos. Los granulos producidos de esta manera son un material de valor, que esta disponible como producto 27 final con una calidad constante.

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La fraccion pesada, en el presente ejemplo de lamina de material compuesto de AI/PE sedimentada, se somete a un tratamiento con disolventes, etapa 28, para disolver las proporciones de PE del aluminio. Como disolvente se emplea preferiblemente ciclohexano.

Tras el filtrado, etapa 29, del aluminio no disuelto y cualquier plastico 30 no disuelto (figura 3) se lavan el aluminio y dado el caso los plasticos 30 no disueltos, en la etapa 31 con disolvente recien preparado, se vuelven a filtrar, etapa 32. Despues se separa en la etapa 33 el aluminio 34 con metodos de separacion solido/lfquido habituales, preferiblemente centrffugas y/o decantadores, de los residuos 35 no disueltos. Tras un lavado previsto dado el caso se purifica con disolvente recien preparado, la fraccion 34 de aluminio forma un material de valor altamente puro. Aunque aparte del aluminio tambien contiene proporciones menores de plasticos tecnicos con densidades de <1 g/cm3 (por ejemplo poliamida y PET), de modo que puede ser economicamente util segun su proporcion cuantitativa liberar el aluminio de estas impurezas, en una separacion por flotacion-sedimentacion adicional con una densidad que se encuentra entre las del Al y las de las proporciones de plastico. El Al tratado de esta manera esta presente entonces con una pureza de hasta el 98%. Dado el caso se aglomera para un manejo seguro, etapa 36, y se pone a disposicion como producto 37 final de material de valor.

La disolucion restante por ejemplo se centrifuga, para eliminar impurezas restantes, y puede separarse el disolvente, en este caso ciclohexano, por ejemplo por medio de una tecnica de evaporador ultrarrapida de la empresa Sulzer/Schweiz en una etapa 38. El disolvente separado se purifica posteriormente segun el estado de la tecnica por medio de filtrado y destilacion, y segun la invencion se vuelve a suministrar al procedimiento convenientemente en la etapa 28.

El material de valor PE forma, dado el caso tras la desgasificacion, extrusion y/o adicion de estabilizadores segun el estado de la tecnica en la etapa 39, el producto 40 final de material de valor.

En una segunda forma de realizacion de la invencion al principio no se separan los desechos plasticos en plasticos duros por un lado y laminas compuestas y laminas por otro lado, sino en plasticos duros y laminas por un lado y laminas compuestas por otro lado. Los detalles tecnicos de las etapas individuales a este respecto pueden implementarse como anteriormente con respecto a la primera forma de realizacion.

El punto 50 de partida, vease la figura 7, tambien lo forma en este caso los desechos plasticos.

Los desechos plasticos en una primera etapa se someten en primer lugar a trabajos 51 preparatorios. Los trabajos 51 preparatorios se describen a continuacion con referencia a la figura 8 y pueden comprender una trituracion, un aislamiento de todos los elementos, una separacion de impurezas en seco y/o humedo etc. Debe aspirarse a configurar los trabajos preparatorios de tal manera que se elimine cualquier impureza organica e inorganica, en particular que ya no esten presentes pequenas fibras de papel, y que el plastico este molido de la manera mas pequena posible, para separar posibles uniones mecanicas de diferentes plasticos, que pueden haberse generado en etapas de trituracion gruesa.

Al final de la primera etapa en un caso ideal estan presentes solo plasticos 52 que todavfa pueden reciclarse, en este caso por ejemplo plasticos (HK) duros de las clases de plastico HDPE y pP, laminas como LDPE y laminas compuestas como AIPE. Cualquier fibra de papel se ha eliminado en un caso ideal, dado que interfieren en la separacion subsiguiente.

En una segunda etapa se dividen los plasticos 52 reciclables preferiblemente por medio de separacion 53 por flotacion-sedimentacion en por un lado plasticos HK duros y laminas 54 y por otro lado laminas 55 compuestas. A este respecto la separacion por flotacion-sedimentacion tiene lugar preferiblemente de manera principal e identica a las separaciones 10, 21 o 33 por flotacion-sedimentacion descritas anteriormente con referencia a las figuras 1, 2 y 3 con la condicion de que la densidad del agente separador se ajuste por ejemplo segun las figuras 4, 5 y 6 con respecto a la fraccion de HK y laminas por un lado y laminas compuestas por otro lado. A este respecto puede ajustarse la densidad de agente separador optima por medio de curvas de distribucion de densidad medidas. De esta manera se determina preferiblemente la curva de distribucion de densidad de la fraccion de los plasticos duros

y laminas por un lado y de las laminas compuestas por otro lado, es decir se mide. El punto de corte optimo se afsla

entonces de la curva. Esto se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 6.

El AIPE 55 separado puede secarse a continuacion y granularse 56 para dar el producto final o, tal como se

representa en la figura 2 para el AIPE 23, procesarse posteriormente.

La fraccion de plasticos duros y laminas 54 restantes se procesa posteriormente en una tercera etapa de manera separada, para separar las laminas de los plasticos duros. Aunque igualmente esto puede tener lugar por medio de separacion por flotacion-sedimentacion; sin embargo es ventajoso, en vez de esto, tras un secado 57 en particular mecanico, realizar una clasificacion 58 neumatica o similares, por ejemplo extraer mediante soplado las laminas de los plasticos duros mediante solicitacion con aire. A este respecto se elevan las laminas 59 ligeras de LDPE, mientras que los plasticos 60 duros pesados se quedan atras.

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Entonces pueden secarse las laminas 59 para dar un producto final y granularse 61.

En una cuarta etapa se dividen los plasticos duros en sus clases de plastico. Tambien para esta etapa se emplea preferiblemente la separacion 62 por flotacion-sedimentacion ya descrita. Como medio de separacion se emplea en este caso preferiblemente un bioaceite o una mezcla de agua/alcohol. Estos medios de separacion pueden ajustarse especialmente bien a las curvas de distribucion de densidad esperadas, son economicos y el ajuste puede adaptarse facilmente.

Se obtiene por un lado HDPE 63 y por otro lado PP 64, que finalmente pueden secarse para dar el producto final y granularse 65, 66.

En lugar del secado y granulado pueden estar previstas otras etapas de procesamiento final en todas las formas de realizacion; en el caso mas facil simplemente se recoge el producto final humedo.

La primera etapa a modo de ejemplo representada de manera detallada en la figura 8 puede emplearse en total o en las etapas individuales en el caso de las dos formas de realizacion del procedimiento para la purificacion, el triturado y/o el aislamiento.

El producto de partida son los desechos 80 plasticos. Estos pueden estar presentes triturados o sin triturar. Puede estar prevista una primera etapa 81 de trituracion, en la que en una instalacion de molienda o similares se trituran los desechos 80 plasticos por ejemplo del tamano de la palma de la mano. Esta etapa 81 de trituracion es prescindible, cuando ya estan presentes desechos 80 plasticos triturados de manera gruesa.

Una etapa 82 de purificacion puede seguir para eliminar fibras de papel e impurezas como arena, piedras etc. Esta etapa de purificacion puede comprender una purificacion en humedo.

Puede estar prevista una separacion 83 de impurezas subsiguiente, por ejemplo como separacion de impurezas en humedo en forma de un tanque de flotacion-sedimentacion simple. En este tanque de flotacion-sedimentacion sedimentan impurezas inorganicas como FE, Ne, piedras, tierras etc. mientras que los plasticos flotan. A esto puede estar prevista una flotacion, es decir una solicitacion con aire o similares, para que los plasticos floten.

Los plasticos pueden purificarse 84 a continuacion. Para esto es adecuada una instalacion de lavado de friccion, en la que al mismo tiempo puede tener lugar una trituracion y/o aislamiento adicional de los plasticos y dado el caso desprendimiento y/o aislamiento de fibras de papel todavfa presentes.

A continuacion puede tener lugar un drenaje 85, por ejemplo en una centrffuga de friccion.

Finalmente puede estar prevista una trituracion 86 adicional por ejemplo en un molino cortante, siempre que el tamano deseado de las partfculas de plastico para el siguiente procedimiento de separacion segun una cualquiera de las formas de realizacion segun la invencion todavfa no se haya conseguido. Se pretende obtener partfculas de plastico lo mas pequenas posible, por ejemplo menores de 30 mm, en particular menores de 20 mm, preferiblemente menores de 10 mm, aun mas preferiblemente menores de 5 mm y lo mejor menores de 3 mm o 2 mm. Cuanto menores sean las partfculas de plastico, menor sera la probabilidad de que esten unidas mecanicamente con otras partfculas de plastico en particular de otro tipo o impurezas como por ejemplo fibras de papel; con un tamano de desde aproximadamente 5 mm hasta aproximadamente 10 o 12 mm se obtienen considerablemente mejores resultados que con un tamano superior a 10 o 12 mm.

Los procedimientos segun la invencion pueden realizarse en una instalacion, que presenta medios para la realizacion de las etapas de procedimiento individuales.

Una instalacion 90 a modo de ejemplo se representa esquematicamente en la figura 9. La instalacion 90 puede realizar el procedimiento segun las figuras 7, 8.

Para triturar, purificar, aislar y/o separar impurezas estan previstos medios 91, que pueden presentar una instalacion de molienda, un tanque de flotacion-sedimentacion, una instalacion de lavado de friccion, un dispositivo de drenaje mecanico y/o un molino cortante asf como dado el caso dispositivos funcionales adicionales.

Un dispositivo 92 para la separacion por flotacion-sedimentacion, preferiblemente segun el documento EP 1618960 B1 o un tanque de flotacion-sedimentacion, esta previsto para separar 53 las laminas compuestas 55 de los plasticos duros y laminas 54.

Las laminas compuestas pueden procesarse posteriormente en un dispositivo 93 correspondiente. A esto puede el dispositivo 93 presentar medios para el secado y para el granulado y/o medios para la realizacion de la rama 23 de la figura 2.

Un dispositivo 94 de secado y un dispositivo 95 de clasificacion neumatica pueden estar previstos para la separacion de las laminas de los plasticos duros. Las laminas pueden granularse en el dispositivo 93 para dar el producto final o esta previsto un dispositivo separado para las laminas.

5 Los plasticos duros pueden separarse en el dispositivo 92 para la separacion por flotacion-sedimentacion con medio de separacion recien establecido en las clases de plastico individuales o puede estar previsto un dispositivo 96 adicional para la separacion por flotacion-sedimentacion de los plasticos duros.

Los dispositivos 97 pueden estar previstos para el secado y el granulado de los plasticos duros individuales.

10

Para un alto rendimiento estan previstos varios dispositivos 92, 96 conectados uno detras de otro de manera tecnica con respecto al procedimiento, que en cada caso realizan una etapa de separacion. En particular pueden estar previstos varios dispositivos 92 y/o 96 para la misma etapa de separacion (plasticos duros y laminas/laminas compuestas; plasticos duros), siempre que deba realizarse la etapa de separacion en varias etapas sucesivas para 15 una pureza aumentada.

Claims

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15

2.

20

3.

25

4.

30

5.

35

6.

40

45

50 7.

55

60 8.

REIVINDICACIONES

Procedimiento para separar materiales de valor individuales de desechos plasticos mixtos, en particular triturados, que contiene elementos de laminas, laminas compuestas y plasticos duros asf como dado el caso impurezas, en el que

se separan (51) posibles impurezas de desechos (50) plasticos,

los desechos plasticos se separan (53) en plasticos duros y laminas (54) por un lado y laminas (55) compuestas por otro lado,

los plasticos (60) duros se separan (58) de las laminas (59),

los plasticos (60) duros se separan (62) en sus clases (63, 64) de plastico, y

al menos una etapa de separacion comprende una separacion (53, 62) por flotacion-sedimentacion.

Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que se separan los plasticos duros y laminas por un lado y las laminas compuestas por otro lado por medio de separacion por flotacion-sedimentacion y para esto se ajusta la densidad de agente separador optima por medio de una curva de distribucion de densidad medida de la fraccion de los plasticos duros y laminas, y/o de la fraccion de las laminas compuestas.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en el que se separan los plasticos duros de las laminas por medio de clasificacion (58) neumatica o por medio de separacion por flotacion-sedimentacion y para esto se ajusta la densidad de agente separador optima por medio de una curva de distribucion de densidad medida de la fraccion de los plasticos duros y/o de la fraccion de las laminas.

Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los plasticos duros en sus clases de plastico se separan por medio de separacion por flotacion-sedimentacion y para esto se ajusta la densidad de agente separador optima por medio de una curva de distribucion de densidad medida de la fraccion de al menos una clase de plastico de los plasticos duros.

Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la separacion de las impurezas de los plasticos comprende: una separacion mecanica de fibras de papel; y/o una separacion en un tanque de flotacion-sedimentacion, para separar impurezas inorganicas.

Procedimiento para separar materiales de valor individuales de desechos (1) plasticos mixtos, en particular triturados, que contienen laminas, laminas compuestas y elementos de plasticos duros asf como dado el caso impurezas, en el que los desechos plasticos se separan por medio de clasificacion neumatica en laminas y laminas compuestas por un lado y plasticos duros por otro lado, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas de separacion adicionales, de las cuales al menos una comprende una separacion por flotacion-sedimentacion:

se separan posibles impurezas de los desechos plasticos, las laminas compuestas se separan de las laminas, y los plasticos duros se separan en sus clases de plastico.

Procedimiento segun la reivindicacion 6, en el que los desechos plasticos se separan por medio de clasificacion (3) neumatica en la fraccion de los plasticos (5) duros como fraccion pesada y la fraccion de las laminas incluyendo las laminas compuestas como fraccion (4) ligera, la fraccion de los plasticos (5) duros se divide por medio de separacion (10) por flotacion-sedimentacion en sus clases de plastico puras y para esto se ajusta (9) la densidad de agente separador optima por medio de una curva de distribucion de densidad medida de la fraccion de los plasticos (5) duros, y se separan la fraccion de las laminas y laminas (4) compuestas las unas de las otras por medio de separacion (21) por flotacion-sedimentacion y para esto se ajusta (20) la densidad de agente separador optima por medio de una curva de distribucion de densidad medida de la fraccion de las laminas y laminas (4) compuestas.

Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los desechos plasticos se suministran a un dispositivo de aislamiento mecanico en seco, que separa mecanicamente las laminas y laminas compuestas de los elementos de plasticos duros y separa impurezas que interfieren.

Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las partfculas que van a separarse por medio de separacion por flotacion-sedimentacion en una suspension desgasificada se suministran al dispositivo para la separacion por flotacion-sedimentacion.

10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que se realiza en varias etapas al menos una separacion por flotacion-sedimentacion.

5 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la curva de distribucion de densidad se

determina midiendo la densidad de un numero de partfculas de la cantidad de partfculas que va a separarse y la densidad (D) de agente separador optima se encuentra en el punto de corte de la distribucion de densidad de la fraccion ligera y la distribucion de densidad de la fraccion pesada.

10 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que materiales compuestos de metal-plastico

y/o fracciones de plastico de una separacion de plastico conectada aguas arriba se someten a un tratamiento (28) con disolventes, en el que solo se disuelve un componente de plastico de manera selectiva y por consiguiente se separa del/de los componente(s) de metal o plastico adicional(es) y se recupera.

15 13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que se trituran los desechos plasticos por

medio de trituracion (2) a un tamano de partfcula menor de 40 mm.

14.

20

15.

Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el material de valor obtenido por ultimo se granula (15, 16) y/o se extruye (26, 39).

Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la fraccion de los plasticos (5) duros se purifica por medio de una etapa (6) de separacion conectada aguas abajo de las impurezas (7) pesadas separadas conjuntamente de manera previa.

25 16. Instalacion (90) para separar materiales de valor individuales de desechos plasticos mixtos, en particular

triturados, que contienen laminas, laminas compuestas y elementos de plasticos duros asf como dado el caso impurezas, caracterizado porque esta configurado para la realizacion del procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5 y 8 a 15 y comprende

30 un dispositivo (91) para separar impurezas de los plasticos, un dispositivo (92) para separar plasticos duros

y laminas por un lado de las laminas compuestas por otro lado,

un dispositivo (94) para separar los plasticos duros de las laminas, y un dispositivo (96) para separar los plasticos duros en sus clases de plastico, en el que 35

al menos uno de los dispositivos comprende un dispositivo separador de flotacion-sedimentacion,

en el que los dispositivos (91, 92, 94, 96) estan configurados para la realizacion del procedimiento y conectados uno detras del otro.

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