隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,各類電子產(chǎn)品和家電不斷更新?lián)Q代,與此同時也產(chǎn)生了大量的廢舊塑料,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi),其分離提純后的循環(huán)再利用成為了固體廢物資源化利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文針對電子廢棄物中的廢舊電子通訊設(shè)備塑料(ABS/PC/PET)和廢舊家用電器塑料(PC/ABS/PP/PVC)的浮選分離,分別提出了微波聯(lián)合潤濕劑和微波聯(lián)合芬頓試劑的表面預(yù)處理方法,探究了預(yù)處理對各體系浮選回收率的影響,獲得了最優(yōu)的浮選工藝參數(shù),并結(jié)合接觸角測定、紅外光譜掃描、吸附動力學(xué)實(shí)驗等方法對浮選分離效果的預(yù)處理影響機(jī)理進(jìn)行了探討。以分離廢舊電子通訊設(shè)備塑料(ABS/PC/PET)中的ABS為目標(biāo),提出微波處理聯(lián)合潤濕劑的表面預(yù)處理方法。通過單組分塑料體系浮選效果的研究,探究了預(yù)處理對浮選回收率的影響,得出了最優(yōu)處理工藝參數(shù)為:微波預(yù)處理功率700 W,輻照時間3 min,潤濕劑CMC濃度25 mg/L,調(diào)整時間5 min;在單組分浮選實(shí)驗的基礎(chǔ)上,通過多組分混合體系浮選實(shí)驗,得出混合塑料分離最優(yōu)參數(shù)為:攪拌速率1800 rpm,起泡劑TP濃度40 mg/L,浮選時間4 min;同時實(shí)驗發(fā)現(xiàn)不同混合質(zhì)量比對ABS的浮選分離影響不大,在不同混合質(zhì)量比條件下均可實(shí)現(xiàn)ABS樣品作為上浮產(chǎn)物的浮選分離,純度和回收率分別可達(dá)到97.68%和99.86%。通過接觸角測定發(fā)現(xiàn),經(jīng)過微波聯(lián)合潤濕劑預(yù)處理后,PC和PET的接觸角減小,而ABS的接觸角幾乎沒有改變,表明PC和PET的表面發(fā)生了選擇性潤濕,親疏水性發(fā)生了變化;吸附動力學(xué)實(shí)驗表明,PC和PET樣品的選擇性潤濕是由于表面吸附了潤濕劑CMC,通過吸附動力學(xué)模型擬合發(fā)現(xiàn)這種吸附為物理吸附;紅外光譜分析表明預(yù)處理前后塑料樣品分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)未發(fā)生改變,預(yù)處理過程無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。以分離廢舊家用電器塑料中的PC、ABS、PP和PVC為目標(biāo),提出了微波處理聯(lián)合芬頓試劑的表面預(yù)處理方法。實(shí)驗結(jié)果表明,通過一級浮選,在微波功率350 W,輻照時間5 min,H_2O_2/Fe~(2+)摩爾比50:1,H_2O_2濃度0.2 mol/L,pH值4,起泡劑濃度20 mg/L,攪拌速率1800 rpm,浮選時間6 min的最優(yōu)參數(shù)下,PC作為下沉產(chǎn)物被分離,回收率和純度分別可達(dá)97.63%和88.95%;在實(shí)現(xiàn)PC分離的基礎(chǔ)上,通過二級浮選實(shí)現(xiàn)了ABS/PP/PVC中ABS的分離,其最優(yōu)參數(shù)為微波功率560 W,輻照時間7 min,pH值4,H_2O_2/Fe~(2+)摩爾比20:1,H_2O_2濃度0.4 mol/L,起泡劑濃度20 mg/L,攪拌速率1400rpm,浮選時間4 min,ABS回收率和純度分別可達(dá)到91.82%和90.51%;在充氣流量0L/h,起泡劑濃度5 mg/L,攪拌速率600 rpm,浮選時間1 min的最優(yōu)條件下,通過三級浮選實(shí)現(xiàn)了PP與PVC的分離,其中PP為上浮產(chǎn)物,回收率和純度分別可達(dá)到99.70%和100%;PVC作為下沉產(chǎn)物的回收率和純度分別為100%和99.70%。在微波聯(lián)合芬頓試劑預(yù)處理對浮選效果的影響機(jī)理的實(shí)驗探究中,通過接觸角測量發(fā)現(xiàn),PP和PVC的接觸角在預(yù)處理前后幾乎沒有發(fā)生改變,而PC和ABS的接觸角在預(yù)處理后明顯下降,表明微波聯(lián)合芬頓試劑預(yù)處理使PC和ABS表面的潤濕性增強(qiáng);紅外光譜分析發(fā)現(xiàn),預(yù)處理后PC表面的含氧基團(tuán)C=O和C-O增多,使得PC表面親水性增強(qiáng);而預(yù)處理后的ABS樣品紅外光譜中出現(xiàn)了C—O的伸縮振動,含氧基團(tuán)C—O的出現(xiàn)增大了ABS表面的親水性,降低了ABS的可浮性。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X705
【部分圖文】：

以得到品質(zhì)較高的再生塑料。因此，廢舊塑料之間的分選是循環(huán)再利用過程中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。1.2 電子廢棄物塑料分選研究現(xiàn)狀1.2.1 廢舊塑料的分選方法為實(shí)現(xiàn)混合廢舊塑料之間的高效分離，得到一種或多種純凈的塑料，國內(nèi)外學(xué)者開展了相關(guān)研究，開發(fā)出多種分選方法。這些方法根據(jù)有無溶液參與可分為干法分選和濕法分選兩類，在此基礎(chǔ)上形成的各種具體的分選方法包括以下幾種：（1）人工分選人工分選是通過人工操作來實(shí)現(xiàn)塑料分選的方法，是塑料分選中最原始的方法，主要是依據(jù)不同塑料標(biāo)識、外觀、觸覺、硬度的差異及經(jīng)驗來進(jìn)行分選。圖 1-3 為塑料回收標(biāo)志[39]，是人工分選的主要依據(jù)。此方法不需要額外消耗能源，但是分選效率較低，不適合連續(xù)分選；另外，有的塑料制品沒有印有回收標(biāo)志或在使用過程中標(biāo)志出現(xiàn)磨損，難以達(dá)到預(yù)期分選效果[40]。

圖 2-1 單槽浮選機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1 Structure diagram of single-slot flotation machine能指標(biāo)計算是評價塑料浮選性能的重要指標(biāo)。塑料樣品浮選的回收下沉產(chǎn)物）中的質(zhì)量占該組分總質(zhì)量的百分比，其計算公αiF=MiFMiF+MiS×100% αiS=MiSMiF+MiS×100% i 組分在上浮產(chǎn)物中的回收率，%； i 組分在下沉產(chǎn)物中的回收率，%； i 組分在上浮產(chǎn)物中的質(zhì)量，g； i 組分在下沉產(chǎn)物中的質(zhì)量，g；

第二章 試驗材料與方法的自然可浮性實(shí)驗自然可浮性是在不加入任何浮選藥劑的狀態(tài)下，塑料顆粒在只有氣泡可浮性。具體實(shí)驗步驟：準(zhǔn)確稱量 10g 塑料樣品，置于單槽浮選機(jī)內(nèi)制在 1800 rpm，充氣流量控制在 200 L/h，在室溫下進(jìn)行浮選，浮選物，按式（2.8）計算回收率。的接觸角測定角（contactangle）是指在氣（vapor）、液（liquid）、固（solid）三相界面的切線與固-液交界線之間的夾角 θ，如圖 2-2 所示。液體在固體角是表征材料表面潤濕程度的量度[78]，在塑料浮選中，接觸角也是評度和親疏水性變化的重要指標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉樹成;;攪拌速度對浮選機(jī)分選效果影響的研究[J];選煤技術(shù);2015年02期

2 胡彪;王樹桐;湯桂蘭;任力;;廢舊塑料分選系統(tǒng)識別效率最優(yōu)化研究[J];塑料工業(yè);2014年11期

3 鄭秀君;王景偉;;循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念下的廢舊手機(jī)資源化模式探討[J];生態(tài)經(jīng)濟(jì);2014年02期

4 何平;吳仲偉;馬玉平;陳從升;李輝;潘紹波;;基于機(jī)械物理法的廢舊熱固性塑料再生方法與試驗[J];塑料工業(yè);2013年11期

5 張涌濤;;中國塑料制品行業(yè)“十二五”市場需求分析[J];輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年06期

6 王紅梅;于云江;劉茜;;國外電子廢棄物回收處理系統(tǒng)及相關(guān)法律法規(guī)建設(shè)對中國的啟示[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2010年09期

7 黃衛(wèi)紅;阮介兵;陳義群;葛建華;王晶博;;微波輔助芬頓試劑降解聯(lián)苯胺廢水的研究[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2009年08期

8 閻利;鄧輝;趙新;;廢舊電器中廢塑料的分選技術(shù)[J];中國資源綜合利用;2009年05期

9 王艷華;楊勝科;王文科;李元崗;;CTMAB紫外分光光度法測定鉆井泥漿中羧甲基纖維素[J];分析試驗室;2009年05期

10 楊偉才;;工程塑料行業(yè)十年發(fā)展回顧與展望[J];工程塑料應(yīng)用;2008年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 曾克文;浮選槽內(nèi)礦漿紊流強(qiáng)度對浮選影響的理論及應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2001年

本文編號：2877906