一、金属塑料的提炼回收处理技术有哪些大多采用何种技术(物理OR化学)
塑料的回收处理技术以前大多采用化学方法，现在慢慢向物理方法转移。厂塑处理技术如下：
1传统处理回收技术
塑料工业发展的料金初级阶段就是废塑料处理和回收利用的低级阶段,传统的处理和回收利用技术较为简单,它主要包括直接回收再生、填埋或露天焚烧。属回收技术
1. 1直接回收再生塑料生产的金属初级阶段由于成本较高,消费量较小,所以生产量不大,且人们对塑料特性要求较低.因此,只需对废塑料进行简单的清洗、分离和破碎就可作为新塑料的提炼原料，可按一定比例加到新塑料中进行循环利用或几种混合加工成复合型塑料.
1. 2填埋或露天焚烧对于一些难处理的厂塑塑料,采用大面积填埋或露天焚烧,这是一种极为快捷的方法,但会造成二次污染填埋后,废塑料短时间内难彻底降解,且废塑料上沾有污染性的重金属、油污等,料金既浪费
2新型处理回收技术
近些年,环保引起了各国政府和人民的高度重视,使得废塑料的处理和回收利用技术飞速发展.在传统技术的基础上,一些新型的处理和回收利用技术应运而生,主要有燃烧热量化、裂解单体化和改性。属回收技术
2. 1传统处理回收技术的金属改进直接回收再生既可一定程度上缓解废塑料对环境造成的危害,又可弥补塑料生产上原料的不足,所以有发展潜力,有待进一步改进.随着塑料工业的发展,功能塑料的增多和品种的增加向直接回收再生技术中的分离过程提出了挑战,分离技术的研究探讨就是此种方法的发展方向之一.
当前国内的大多数回收企业,主要是靠人工分离,纯度差,效率低且规模不大.
2. 2燃烧热量化此方法在国外是一种发展较为成熟的方法,国内尚属起步. 1987年,深圳建成了我国第一座工业化垃圾燃烧发电厂,既能燃烧废旧塑料,还能燃烧其它一些垃圾,一举两得.其技术和设备引自
日本,1988年投入运行,其工艺流程包括接收、焚烧、提炼强通风、厂塑废气净化、料金除尘、属回收技术灰渣处理等 10多个系统.此后,四川、沈阳等地也相继建成了此类发电厂.回收废塑料经加工处理后用作高炉喷吹燃料炼铁也可以带来较大的经济效益.利用废塑料作燃料烧制水泥是一种高效安全的热量再利用法.燃烧法需要解决的主要问题是如何消除燃烧炉中放出的有害气体,使它们对大气无污染,它制约着燃烧法的推广。
2. 3裂解单体化裂解废塑料可制备化工原料(乙烯、苯乙烯、焦油等)和液体燃料(汽油、柴油、液化气),国内对此技术的研究推广已有 10余年的历史.通常分为热裂解和催化裂解.
2. 3. 1热裂解废塑料的分离较为复杂,若将它们分类后再裂解,要花费一定的设备投资、能源和时间,回收成本较高.热裂解一般是在反应器中使那些无法分选和污染的废塑料加热到其分解温度(600～900℃)使其分解,吸收、净化得到可利用分解物,主要利用废塑料热裂解温度特性的差异。
2. 3. 2催化裂解热裂解反应温度要求高,难以控制.为降低温度,节约成本,提高产率,常使用催化剂催化裂解[ 26 ].废塑料催化裂解制燃料油技术在世界范围内已有成功的先例.我国的北京、西安、广州等城市也建立了一些小规模的废塑料油化工厂,.废塑料裂解催化剂的选择是该技术的关键所在我国在这方面的专利技术较多.表 1为 4种塑料裂解条件及主要产物.
2. 4. 1物理改性物理改性,即主要用物理方法使其改性,向废塑料中加入一定的溶剂和填料,提高一些通用废塑料的机械性能,使其再生利用.如将废旧聚氯乙烯( PV C)、聚苯乙烯( PS)改性成再生粒子;废旧P E T研磨成粉末并进行表面处理,填充到 PV C制品中,可明显提高 PV C制品的拉伸强度等.我国在废聚苯乙烯( PS)塑料的物理改性这方面研究较多,如将废聚苯乙烯和溶剂配成溶液再加填料制成模型成型剂,也有用纤维做填料制成保温材料等.
2. 4. 2化学改性化学改性是目前研究的热门领域.如废聚酯塑料与多元醇进行醇解、缩聚反应,合成一种应用广泛性能优良的 1730聚酯绝缘漆;秦梅等用 P E T废塑料醇解产物与马来酸酐、苯乙烯等进行酯化再生的方法得到了优良的 U P树脂,为 P E T废料的处理和回收利用提供了一条新途径;张春生等用丙烯酸和活性单体对废旧聚苯乙烯进行接枝改性,制备出有良好柔韧性的附着力、机械性能和耐候性好的涂料;废聚苯乙烯塑料( PS)与溶剂油、聚乙烯醇共混改性生产建筑密封剂,可用于门窗缝隙的密封;用废塑料改性生成吸油剂用于处理海上溢油事故等等.
二、塑料的回收利用原理(工业方面)
您好,据我所知塑料与钢铁、木材、水泥一起共同构成了现代工业四大基础材料,在国民经济发展中占有重要地位。塑料具有材料综合性能优异,加工方便,生产和使用中可以显著节约能源等优点,使其被广泛应用于工农业及人们的日常生活之中。随着塑料工业的蓬勃发展及其大规模的使用,废旧塑料制品与塑料垃圾带来的环境污染也日趋严重,塑料制品的废弃与处置已引起一系列环境问题,“白色污染”已成为家喻户晓的塑料材料污染环境的代名词,并成为全球瞩目的环境公害。正确认识废弃塑料对环境的影响,积极研究它们的处理、处置工艺,对保护环境、资源利用都具有重要意义。
1废旧塑料产生的环境影响
1.1废弃塑料包装物引起的“白色污染”
塑料以其价廉及成型方便而被大量用作各种产品的包装物,随着现代塑料工业的发展及消费水平的提高,大多数为一次性使用品,用后即弃,造成环境污染。例如,用作家用电器、工业仪器仪表等包装物及快餐盒、饮料杯等的白色发泡聚苯乙烯塑料,其特点是体积大,重量轻,不腐烂,不分解,被人们用后抛弃,引起铁路沿线、江河航线、城市及风景点到处是白色泡沫,严重影响环境和市容卫生,被人们称为“白色污染”。
据文献报道,1995年我国塑料制品总产量近700万吨,其中用于包装物约170万吨,这些包装物用后约有50万吨作为固体废物进入城市固废处理系统,另一部分则被用户随手乱扔,形成塑料垃圾。这些塑料垃圾乱弃于繁华城市、旅游景点的路旁、绿地或林荫树上,破坏城市风景,影响市容市貌;在多风城市,乱弃的塑料袋随风起舞,对城市供电系统造成极大威胁,1996年天津电业部门因塑料袋缠绕架空供电线上造成短路事故就有十多起;包装食物、饮料的塑料包装物是蚊、蝇和细菌赖以生存和繁殖的温床,极易引起病菌传播,影响环境卫生和城市公众的身体健康。
1.2废弃塑料填埋处理对环境的影响
作为垃圾送入城市垃圾填埋场填埋处理是目前处理废旧塑料的主要方法。随着塑料工业的飞速发展,废弃塑料产量与之成正比,由此引起的环境问题日益突出。首先是垃圾填埋侵占有限耕地,严重浪费国土资源。二是塑料垃圾填埋后经久不腐,殆害未来。耐腐蚀抗细菌本是塑料制品的一大优点,但它们成为垃圾后却成为科学家们头痛的难题,在无空气无光照的情况下,微生物难以分解有机物,塑料垃圾在填埋中需200年后方能分解殆尽。三是填埋后塑料垃圾经雨水长期冲刷,使大量有害物质带入人类的生活环境,造成对子孙后代的危害。由上述所见,采用填埋法处理塑料垃圾对环境的污染是一种长期效应,在实际处置中应避免使用这类方法。
农用地膜的使用为农业生产带来了较大的发展,但地膜使用后的破碎乱丢也对土壤造成了很大的危害,薄膜碎片对土壤形成阻隔层,使耕地劣化,阻碍植物根系发育和对水分、养分的吸收,使土壤毒化。
1.3废弃塑料焚烧处理对环境的影响
为解决填埋法占地、费用高以及对环境的长期性破坏,不少国家都在积极开发焚烧废弃塑料设备,并利用焚烧所产生的热量进行发电,达到资源再利用。然而,这种貌似简单易行的方法却隐藏着极大的危害。
塑料在热分解过程中,聚合物发生裂解,释放出大量的有害气体,如聚苯乙烯塑料在80℃以下可保持物质组成不变,当温度超过280℃时,其分子量开始下降,产生挥发性气体,气体中含苯乙烯单体44%,双体22%,三体及少量的甲苯、乙基苯等,这些都是对环境有极大危害的有害物质。焚烧聚氯乙烯塑料,不仅产生对环境破坏极大的氯气、氯化氢及二恶英气体,而且还产生C0、N0x、甲醛、氯乙烯、苯乙烯等有害气体,对生态环境产生极大的影响。
在塑料焚烧过程中,作为塑料填充、染色等无机金属也被挥发于大气之中,如Pb、As等有害物质,造成大气污染。
由上可见,随着塑料工业的不断发展,塑料废弃物给环境带来的影响越来越大,已对人们的生产和生活构成了一定危害。因此,如何防治塑料垃圾的危害已成为各国塑料工作者及环保工作者的注视热点。目前处理塑料垃圾的方法除填埋法和焚烧法外,还有根据减量化、无害化和资源化的处理原则研究出的化学法和物理法,使塑料垃圾资源化,变废为宝,造福人类。
2废弃兼回收再利用处理方法与技术
废弃塑料的回收再利用是保护环境的重要手段,又是充分利用人类现有资源的重要途径。据报道,美国再生塑料量平均年增长率达16%,1988年达215万吨。我国塑料工业起步较晚,废弃塑料的回收再利用刚刚起步,在各大城市中一些个体经营者以廉价设备和廉价劳动力对废弃塑料作初级处理,这些小摊点由于资金不足,技术力量薄弱,往往在处理中带来二次污染,造成对环境更严重的破坏。如1999年6月〈成都商报〉报道的郫县秦家庙小学80余名小学生集体中毒事件,经调查即为某经营者采用廉价设备处理废塑料时造成毒气外泄所致。另有报道双流某个体加工摊点采用医院废弃塑料针管制造民间包装食品袋,其流入社会引起的危害是可想而知的。
2.1废弃塑料的回收再利用处理方法
塑料的回收不同于金属、纸和玻璃的回收,因为各种塑料的物理和化学特性的差别和各种塑料的不相容性,它们的混合物不适宜加工,因此,每一种塑料必须分别收集,然后分门别类地加以处理。在收集和分类过程中需防止污垢和外来杂质的混入,否则将影响回收料的再使用。
塑料的种类不同,使用寿命也有较大差异,如低密度聚乙烯以薄膜制品为主,使用寿命1～2年;PVC管使用寿命较长,可达10年以上。因此,在加工利用废弃塑料时应根据塑料的来源、种类、沾污情况和混合状况,选择合适的回收处理方法,才能将废弃塑料转变为适宜再加工的材料。表1是不同种类塑料的再生处理方法。
表1不同种类塑料的处理方法
原料
处理方法产品类别
种类
颜色
A PE、PP、PS、床上用品、塑料箱、塑料部件（工业废品，100%塑料）单色分类、比重筛选、风选、粗碎、水洗、干燥、造粒市售再生颗粒（PE、PP、PS） B PE、PP、PS、ABS、AS电线包皮、模制塑料部件、模制类容器(含塑料50%)
杂色
黑色
风选、分类、粗碎、粉碎、水洗、干燥、熔融成型电线滚筒、桩、U形槽、棒、板、货架、原料、台架、集装箱、人造鱼礁 C APP、PE、聚合物、再生废品、容器、工业制品(城市排放塑料,不含PVC）杂色除掉 PVC，粗碎、热分解,焚烧,掩埋燃料(汽油、碳化物)、热能、化工产品（乙烯、丙烯、苯乙烯单体） PVC A、B类与上同,C类熔融固化后掩埋或成块掩埋热固性塑料以焚烧为主,掩埋
塑料的回收再利用遇到的首要问题是废弃塑料的收集问题,要使收集工作顺利进行,需公民的公共环境意识的提高,变被动收集为主动交纳,需产生废弃塑料的企业部门与处理部门的紧密合作,生产部门欲能将所产生的废弃塑料按类收集,分别送交,则为处理部门的回收处理提供了有力的保证。
2.2废弃塑料的回收再利用技术
2.2.1废塑料熔融加工
该技术是目前废塑料再利用中最经济和最方便的方法,因为它能够使整个材料及能量得到最充分的利用。其基本原理是废塑料经粉碎送入熔融装置,废塑料在其熔化温度内被熔化,经挤压造粒,冷却,切粒即获得二次母粒。这种技术主要遇到的问题是高能耗及废塑料中填充料的影响。
2.2.2废塑料的水解回收技术
通过缩聚反应生产的塑料树脂,如聚氨脂、聚酰胺、聚脂、聚碳酸酯等都可以进行水解,使这些聚合物重新恢复到原始单体或中间体。塑料在加工和使用中结构是稳定的,聚合物分解需有一定的外界条件,图1是聚氨脂软质泡沫塑料的分解示意图,通过水解的产物能够作为泡沫塑料生产的起始原料。
2.2.3废塑料的油化回收技术
塑料是由石油作原料合成的高分子化合物,当将其施加能量切断原子链,可得到类似油分子构造的物质。利用这一原理,采用加热分解,蒸馏,即可获得汽油、柴油等石油燃料,这一过程称为塑料的油化。图2是塑料油化工艺流程图。
油化工艺产出的油品产率可达75%～80%以上,生成油可用作燃油锅炉用油。该技术较其它废塑料处理技术难度大成本高,但从环保角度看则是一项适用的处理技术。
2.2.4高温热解法处理废塑料
高温热解是指高温情况下高分子材料的热降解,同时放出大量气体。其处理流程如下:燃烧区有一层沙土,通入气体使沙土如液体一样流动,形成流化床,欲处理的废资料置于流化床上,反应器是一个完全封闭的系统,温度可达600～900℃,处理废塑料时可获得44%的燃料气体,26%的芳香烃及轻质汽油和焦油的混合物,以及30%的固体残渣。
这种方法适合处理那些含金属箔或金属涂层的塑料制品,获得的燃料气体和油类混合物可作为燃料使用,但剩余的30%残渣必须进行再处理。
2.2.5燃烧法处理废弃塑料
对于那些沾污的废塑料和多次再生的废塑料制品,焚烧处理是它的最后归宿,这样可获得废塑料的热能。废塑料的生热值与相同各类的燃料油相当(见表2),燃烧获得的热能可用于发电。
三、废塑料回收工艺介绍
废塑料回收工艺介绍
废塑料回收利用有利于环境保护节省资源,热塑性塑料废弃物是价值良好的可再生资源，将它们回收造粒，或通过改性以后再造粒，可以再次用来生产塑料制品。
一、废塑料的特性
废塑料按其产生的场合可分为三种类型：
一种是生产过程产生的边角废料，这种废料较为洁净，较少污染和含有杂质，如薄膜生产中的不合规格的薄膜、切边，PP扁丝生产中的废丝，管材、型材生产中的引料部分或不合格品，注射生产中的未充满制件等等；
一种是使用过的、物料体系单一的塑料废弃物，如拆卸下的管材、门窗、经严格分拣按树脂种类区分的包装材料或其他废塑料制品；
还有一种是难于区分的或根本无法分开的混合废塑料，如多层共挤复合薄膜、带有涂层的塑料制品，塑料与其他材料的复合制品等。
不同种类的废塑料有着不同的特性，就杂质含量而言，工厂生产中边角废料杂质含量低于0．1％，堆放了一定时间的边角料和其他用过的产品杂质含量为0．1％～0．5％，混有铝、布和纸的复合废塑料杂质含量往往大于10％。对于使用过的废塑料，根据使用条件的不同，会包含紫外线辐射，热、氧老化产生的影响，污染物产生的影响。对于不同形状的废塑料，经破碎后物料的体积密度有很大的差别，薄膜、片材、扁丝的破碎料体积密度较小，这是在废塑料回收造粒的加料过程中必须要考虑的问题。
二、废塑料的预处理
主要来自于废弃包装物，如包装袋、购物袋、瓶、罐、箱及废旧农用膜的废塑料，在造粒前要经过预处理。预处理的过程主要包括分类、清洗、破碎和干燥等。分类的工作是将种类繁杂的废塑料制品按原材料种类和制品形状分类。按原材料种类分拣需要操作人员有熟练的鉴别塑料品种方面的知识，分拣的目的是避免由于不同种类聚合物混杂造成的再生材料不相容而性能较差；按制品形状分类是为了便于废塑料的破碎工艺能够顺利进行，因为薄膜、扁丝及其织物所用破碎设备与一些厚壁、硬制品的破碎设备之间往往不能互相代替。
对于造粒之前的清洗和破碎，有如下三种工艺。
1．先清洗后破碎工艺
污染不严重且结构不复杂的大型废塑料制品，宜采用先清洗后破碎工艺，如汽车保险杠、仪表板、周转箱、板材等。首先用带洗涤剂的水浸洗，然后用清水漂洗，取出后风干。因体积大而无法放进破碎机料斗的较大制件，应粗破碎后再细破碎，以备供挤出造粒机喂料。为确保再生粒料的质量，细破碎后应进行干燥，常采用设有加热夹层的旋转式干燥器，夹层中通入过热蒸汽，边受热边旋转，干燥效率较高。
2．粗洗－破碎－精洗－干燥工艺
对于有污染的异型材、废旧农膜、包装袋，应首先进行粗洗，除去砂土、石块和金属等异物，以防止其损坏破碎机。废塑料制品经粗洗后离心脱水，再送入破碎机破碎。破碎后再进一步清洗，以除去包藏在其中的杂物。如果废旧塑料含有油污，可用适量浓度的碱水或温热的洗涤液中浸泡，然后通过搅拌，使废塑料块（片）间产生摩擦和碰撞，除去污物，漂洗后脱水、燥干。
3．机械化清洗
废塑料进入清洗设备之前，在一个干的或湿的破碎设备中进行破碎，干燥后被吹人一个储料仓，再由螺旋加料器将破碎料定量输入到清洗槽中。两个反向旋转的浆叶轴慢慢地输送物料通过清洗槽，产生的涡流漂洗掉塑料上的脏物。脏物沉人清洗槽底部，并在槽底按规定的时间间隔清除。经过清洗干净后的废料浮起，由螺旋输送器排出。大部分水被去掉。螺旋输入器将破碎料定量送入干燥系统。干燥系统由旋转干燥器和热风干燥器组成。从干燥系统输出的物料残余水分占1％～2％。清洗干净的料被送入储料仓，再由这个储料仓送往挤出造粒机造成颗粒料。
三、废塑料的挤出造粒工艺及设备
废塑料在性能上与新树脂是不同的，这是由于它们经受过成型加工过程的热历程和剪切历程，并且在使用过程中经历了热、氧、光、气候和各种介质的作用，因此，再生材料的力学性能，包括拉伸强度和冲击性能均低于原树脂，龟裂引起表面结构变化，外观质量也大不如前，颜色发黄、透明度下降。
各种材料的性能变化是不同的。聚烯烃料的变化比较小。由于加工，特别是多次加工造成的相对分子质量降低，可以通过交联反应加以补偿，因而，加工性一定程度上可以保持恒定。苯乙烯共聚物的情况有所不同，每经过一次加工过程，拉伸性能就降低一次。大约经过四个加工过程，韧性降低非常严重。而且橡胶相冲击改性剂的效用由于交联也被降低了，虽为高抗冲聚苯乙烯，但冲击韧性并不比通用聚苯乙烯好。
废塑料性能可以通过掺混新料或添加特定的稳定剂和添加剂加以改善，如加入抗氧剂、热稳定剂，可以使废塑料造粒过程中减少热、氧作用产生的不良影响。在一些混杂的废塑料当中，还可以适当加入相容剂，如在聚乙烯和聚丙烯混杂的废塑料当中加入EPDM或EVA。在废塑料回收造粒中还可以进行填充改性，如在PP废膜中同时加入10％～35％的填充料，3％～6％的润滑剂，2％～4％的色母粒。填充剂为CaCO3制得的再生料用于注射制品，可有效地缩短成型周期，改善制品的刚性，提高热变形温度，减小收缩率。润滑剂则改善了熔体的流动性。一些工程塑料的回收利用中，也可以进行填充、增强和合金化。对于一些易吸湿的材料，如PA、PET等，在加工中，水分会造成降解，使相对分子质量减小，熔体粘度降低，物理性能下降。加工之前应除去废塑料中的水分，充分干燥，以确保再生料的质量。
不同类型和不同形状的废料，可采用的回收系统多种多样。用于预先切短的薄膜、纤维状废料和各类破碎料的挤出造粒设备。
与一般挤出造粒生产相比，废塑料再生的挤出造粒设备在如下方面有其特点。
1．加料
废塑料制品破碎后物料的体积密度较小，尤其是废薄膜和纤维的破碎料，为了保证这种物料能准确地喂料且对熔融区和造粒机头供料充足，可采用加大加料段尺寸的设计形式。当废塑料体积密度小于200g／L时需采用强制加料，大于200g／L则不需强制加料装置。加大加料段的设计，对于不易输送的物料，像PP、PA和PET纤维废料也能令人满意地再生加工。对于PA、PET可采用加料段螺杆加热的方式提高输送效率，对PP料加料段料筒开槽，并对料斗座部分充分冷却，将大大改善喂料和输送性能。若加入的物料是薄膜、丝和带状边角料，可将加料口开得更大，以便于加料。
2．塑炼
对于废塑料的塑炼要考虑到回收料是由不同的熔体流动速率、不同润滑剂成分、不同填充剂或不同类型的聚合物构成的混合料这样一个事实，所以，废塑料的塑炼应足够充分，以便使物料中的各种组分均化，质量均一。
一般说来，废塑料的造粒过程只是再生而不进行填充和增强时用单螺杆挤出机，若在造粒的过程中还进行填充、增强和合金化的改性加工，则需采用混炼效果良好的双螺杆挤出机。就产量而言，双螺杆挤出机高于单螺杆挤出机。
3．排气
大多数聚烯烃的再生无需排气，而吸湿性聚合物，如PA、PET，排气是必需的。有些废塑料上未清洗干净的污染物也可能是一些易挥发物，加热过程中会产生气体。排气段应保证熔融物料在此有较长的停留时间、高的熔体温度、强剪切变形和大的熔体表面积，以使熔体中的气体充分脱出。
4．熔体过滤
熔体过滤的作用是滤去废旧塑料中的杂质。这些杂质会使得再生料的质量大大下降。杂质会造成吹膜时的破泡，纺丝时的断丝，注射成型中的喷嘴堵塞，并最终导致制品质量下降或全部不合格。
允许的污染程度取决于最终制品所要求的级别和质量。再生料如用来生产薄膜，杂质颗粒应小于20μm，以便生产30μm厚的薄膜不至破泡。用于注射成型，杂质尺寸即使大于100μm也是可以接受的。因此，过滤网细度选择必须适应质量要求或二次原料的使用。过滤过粗对质量不利，而过细又影响经济效益。细的过滤网除产量低外，且换网频繁。否则，造成生产率降低，能耗增加。
5．切粒
由于再生料常常是与一定比例的新料搭配在一起加工，如果颗粒尺寸相差太大，形状不规则，会造成新旧料加料不均衡，最终造成制品性能不均一。因此，将回收料采用水冷模面切粒，得到的粒料形状和尺寸与新料差别最小，最易与新料掺混均匀。
参考资料:选矿优化控制
