一種混雜鋁紙塑廢料的分質增值的工藝的製作方法
2023-06-12 12:33:31
本發明涉及一種塑料、紙漿、鋁塑膜混雜廢渣分質增值系統方法，特別是涉及一種回收利樂包中不同成份的混雜鋁紙塑廢料及回收過程中產生的廢渣進行資源化分選回收利用的工藝方法。
背景技術：
：近年來，隨著全球對果飲品，牛奶等市場需求不斷加大，奶盒等利樂包廢棄物也隨之增加，對環境和資源造成了一定的壓力。對利樂包中的鋁、紙、塑等主要成分進行回收再利用，不僅可以緩解環境壓力，還能實現資源循環回用。而目前，還沒有先進的鋁紙塑分質增值系統，可以將利樂包中的鋁、紙、塑料徹底的分選出來，而且機械化程度不高，多靠人工分選進行作業，因此亟需一種新型的鋁紙塑分離設備，從而實現對利樂包的回收循環再利用。技術實現要素：鑑於目前對利樂包中的混雜鋁紙塑廢料分離技術所面臨的上述問題，本發明的目的是設計一種能實現對利樂包廢料及其回收過程中所產生的廢渣進行高效高質化分選增值的混雜鋁紙塑廢料的分質增值的工藝。本發明的目的是這樣實現的，所述的一種混雜鋁紙塑廢料的分質增值的工藝，包括如下步驟：1）廢棄的利樂包複合包裝材料經過解包，進入分選模塊，去除大塊物、鐵磁物後得到廢料進入紙塑分離系統；2）在紙塑分離系統中，廢料在破漿機裡經過水的衝刷而被打溼後，進入二段紙塑分選機，在二段紙塑分選機內使得複合材料中的紙質成份呈紙漿狀，且紙漿經過導流收集水道進入儲漿槽後，進一步去粗提純，最後經過微濾機，螺杆擠幹機後進行紙漿回收再利用；3）從二段紙塑分選機分離出來的鋁塑混雜材料則進入鋁塑分離系統，所述鋁塑分離系統中的鋁塑分離辦法有軟化劑法和鹼液浸泡法，兩種方法都可以使得利樂包複合材料上的鋁成份從塑料膜上分離開來，分選出來的鋁經過清洗乾燥後進行回用，分離出來的廢塑料膜經過清洗擠幹後則進入混雜塑料分質增值擠出造粒工藝系統進行擠出造粒；4）在紙塑分離過程和鋁塑分離過程中產生的含有無機塵土顆粒，破碎的塑料瓶蓋碎粒、部分粒徑較小的金屬顆粒和細小的塑料薄膜碎料的廢渣則進入混雜廢渣分質增值工藝系統，通過浮選、撈料和溢流工序，進一步對廢渣中的碎塑料薄膜料進行提純利用，從而提高廢料的使用價值；5）在上述的整個工藝系統過程中，所產生的工藝廢水進入汙水回用系統進行物理方法淨化，回用水主要用於紙塑分離系統中廢料的衝刷以及鋁塑分離系統中對分離出來後的廢塑料膜進行清洗；所述的分選模塊的分選步驟為：鐵絲綑紮的方塊狀廢棄複合包裝經過叉車推送進滾筒散包機，在散包機內的螺旋攪勾的作用下進行解包和整捆的物料打散，然後從散包機的出料口落到振動斜篩上，篩除小的固體雜物，並進一步的將物料均勻打散，同時，在傳送帶上配套人工，挑選出PET瓶和綑紮物料的鐵絲，物料隨後進入磁選和風選系統，去除出物料中的鐵磁物和重質雜物後，物料進入紙塑分離系統；所述的紙塑分離系統的分離步驟為：物料在轉鼓式水力破漿機螺旋推進，在這過程中伴隨著水力衝刷，使得複合材料中的紙質成份打溼成紙漿，而後進入二段式漿塑分離機；液態狀的紙漿順著漿塑分離機上的水道和廠房車間布置的導水溝進入儲漿槽，導水溝上設置有格柵，可以過濾部分粒徑較大的雜質，從而保證一定純度的紙漿進入儲漿槽，儲漿槽中的紙漿經過單效，彈跳篩，第一和第二沉漿池以及升流壓力篩得到純度較高，雜質較少，純度可達到98%以上的紙漿，而後進入高速洗漿機，螺杆擠幹機將紙纖維從水中提取出來，高速洗漿機產生的洗漿水用微濾機進一步回收紙漿；上述從二段式漿塑分離機出來的鋁塑複合材料經過擠幹壓包後進入下一道鋁塑分離系統中；由於此過程中產生的廢水未涉及到化學助劑，所以經過簡易的沉澱、氣浮等處理可分段進行回用：沉澱後汙水可直接回用於轉鼓水力破漿機；氣浮處理後的水可用於高速洗漿機、微濾機；所述的鋁塑分離系統中軟化劑鋁塑分離法實施步驟為：鋁塑複合材料首先進入軟化劑反應罐，通過罐內的雙向旋轉螺杆，使鋁塑複合材料不斷與軟化劑接觸反應，從而產生軟化剝離；然後相互剝離後的鋁塑材料經過雙向絞龍傳送至鋁塑分選機中，在機械作用下不斷將鋁箔破碎，破碎後的鋁箔附著在PE膜表面，經過鋁塑分選機的高速衝刷和甩脫作用後使得碎鋁箔脫落與清洗水形成鋁屑液，鋁屑液進入鋁粉提純系統；在鋁粉提純系統中，經過旋流分離去除雜質，螺旋濃縮提取鋁粉，最後經過真空乾燥得到清潔鋁粉；而清洗後的塑料薄膜則經過擠幹壓包後用於薄膜造粒系統得到再生塑料；所述的鋁塑分離系統的鹼液浸泡鋁塑分離步驟為：鋁塑複合材料首先用鹼液浸泡後去除大部分鋁箔，鋁箔經過鹼液浸泡瀝乾後直接以鋁鹽的形式留在浸泡池中，從而實現鋁塑分離；而後浸泡過的廢塑料薄膜經過瀝乾後送入薄膜清洗系統，經過解包工序，瀝乾後的廢塑膜經散包傳送至清洗甩幹機進行一次清洗，一次清洗汙水排入一號汙水槽，一次清洗甩幹後廢塑膜經過風送進入二級清洗池進行二次清洗，二級清洗汙水排入二號汙水槽，經過二道清洗池清洗後的料膜在清洗池末端由打撈設備打撈進甩幹機，而後進行三級清洗進行三次清洗，三級清洗汙水排入二號汙水槽，如此方法而洗去廢塑料薄膜上的殘餘的含鋁鹼液，經過三次清洗後的廢塑料膜已基本不含有鋁成份，經過擠幹，經熱風送進入廢塑料造粒系統，脫水率可達95%以上，可直接用於造粒；清洗過程中產生的含有無機塵土顆粒，破碎的塑料瓶蓋碎粒、部分粒徑較小的金屬顆粒和細小的塑料薄膜碎料的廢渣則通過汙水、清洗池底部的絞龍螺杆向外排渣，運輸進入混雜廢渣分質增值工藝系統。本發明還包括混雜廢渣分質增值系統，所述的混雜廢渣分質增值系統的工藝步驟為：在紙塑分離過程和鋁塑分離過程中產生的含有無機塵土顆粒，破碎的塑料瓶蓋碎粒、部分粒徑較小的金屬顆粒和細小的塑料薄膜碎料的廢渣，通過浮選、撈料和溢流等工序，可進一步對廢渣中的碎塑料薄膜料進行提純利用，從而提高廢料的使用價值。所述的廢塑料造粒系統採用混雜塑料分質增值擠出造粒工藝系統，該造粒系統為三段式：在一段擠出機中，將經過擠幹、熱風烘乾風送來的廢塑料進行融化後，懸空排入二段擠出機中，在二段擠出機機頭設置有過濾網，去除塑料熔體中的雜質顆粒，然後將塑料流體排進三段擠出機，進行擠出造粒。上述紙塑分離線上產生的汙水和鋁塑分離線上的產生的汙水分開進行處理和回用；紙塑分離線上紙漿液擠幹機及微濾機產生的汙水，直接排入集水池中，會根據具體水質狀況對集水池進行清水補給；通過泵將集水池中汙水送入沉澱池進行沉澱，沉澱產生的汙泥通過吸泥泵輸送到汙泥池，汙泥池經過壓泥機壓縮作用產生的汙泥送到制磚廠制磚，壓縮產生的汙水重新回到集水池；經過沉澱池沉澱後的部分水可直接回用於紙線工藝中的水力洗漿機；部分水送入氣浮池進行二次處理，經過氣浮池處理後汙水基本符合排放標準，可用於紙線工藝中分選機組設備，整個汙水循環處理系統中水的循環利用率可達97%；鋁塑分離線上的產生的汙水一部分來自於一號汙水槽，一段清洗汙水鹼性較高，另一部分來自二號汙水槽二段汙水，為弱鹼性汙水，由於一段和二段汙水潔淨度差別較大，汙水處理系統採用物理處理和化學處理二段式，一段物理處理中，一段汙水及二段汙水平行處理：通過微濾機去除塑料廢渣後進入沉澱池，沉澱池中汙水經過板框壓濾機作用後產生的廢渣送入制磚廠，產生的汙水送入蓄水池；由於一段汙水潔淨度較低，經過板框壓濾機後的汙水需要部分清水補給，二段汙水潔淨度較一段高，經過板框壓濾機後的水即可回用於鋁塑線，部分用於一段汙水的清水補給；一段汙水由蓄水池收集後部分回用到鋁塑線一級清洗設備，部分用於原料膜的浸泡，剩下少部分進入化學處理階段，經過水解酸化、接觸氧化、二次沉澱作用，最終處理後的水體大部分直接回用，極少部分外排，通過分段收集、分段處理、分段回用，本汙水處理系統水循環利用率可達97%。所述的一種混雜鋁紙塑廢料的分質增值的工藝，主要包括：分選系統，紙塑分離系統、鋁塑分離系統、混雜廢渣分質增值系統、混雜塑料分質增值擠出造粒系統、汙水回用系統。所述的分選系統包括散包破碎模塊和自動分選兩個模塊。經鐵絲綑紮的廢棄複合包裝（軟飲料包裝，壓包料膜），呈方形狀，經過叉車搬運到散包機的下料口平臺，推送進滾筒散包機；通過滾動的散包機內的螺旋葉片的解包推送，將整捆的物料打散，這解決了傳統工藝採用人工拆包的弊端，具有節能、高效、安全的優點。打散後的物料進入自動分選模塊。物料經由散包機的出料口落到出料口下方的振動斜篩，通過斜篩，進一步的將物料均勻打散，並篩除小的固體雜物，同時配套人工，挑選出PET瓶和綑紮物料的鐵絲；隨後，物料經傳送帶傳送至下一道磁選和風選工序；通過磁、風選設備，可以除去物料中的鐵磁物和重質雜物，通過上述工序，物料進入紙塑分離系統。所述的紙塑分離系統包括破漿精選和洗滌濃縮兩個模塊，便可實現對複合包裝材料的紙塑分離和清洗，將紙以紙漿的方式從鋁紙塑複合材料中的分離出來，且過程無二次汙染，清洗的水可通過汙水回用系統實現高效分段處理並回用，大大減少水的用量，實現節能減排的目標；分離出來的紙漿進入下一道紙漿的去粗提純，清洗壓縮擠乾等工序，而剩下的鋁塑膜則進入鋁塑分離系統。所述的鋁塑分離系統包括鋁塑分離、塑料膜清洗和鋁粉提純三個模塊組成，實現複合包裝的鋁塑分離，並對分離出來的塑料膜進行清洗，對分離出來的鋁進行提純乾燥，使得金屬鋁和塑料能分別再生循環利用。所述的混雜廢渣分質增值系統包括進料浮選、撈料和溢流排渣模塊，此系統主要是對在紙塑分離系統，紙漿提純過程中和在鋁塑分離系統，塑料膜清洗過程中所產生的含有無機塵土顆粒，破碎的塑料瓶蓋碎粒、部分粒徑較小的金屬顆粒和細小的塑料薄膜碎料的廢渣進行進一步分選，進一步對廢渣中的碎塑料薄膜料進行提取和利用，從而提高廢料的使用價值。所述的混雜塑料分質增值造粒系統主要是通過連續熔體過濾造粒和雙階造粒，實現複合包裝塑料薄膜連續、高效的造粒。所述的汙水回用系統包括物理淨化和生物處理兩個模塊，採用簡單、成熟、穩定、實用、經濟實惠的處理工藝，既保證處理效果，又節省投資和運行管理費用，且設計排放標準達到《汙水綜合排放標準》GB8978—1996的一級排放標準，該排放水可直接用於生產線的回用水達到生產用水標準，汙水重複利用率可達97%。實施案例：廈門陸海環保股份有限公司，工藝可行性高，車間的產能及相關產品的參數具體如下：車間的產能：回收塑料：60t/天；紙漿：24t/天（溼重）；鋁粉：10t/天；產品相關設計參數及實際參數：序號項目設定指標實際達成情況1紙塑分離生產線產量60T/D63T/D2鋁塑分離生產線產量100T/D102T/D3再生紙漿雜點（30*50cm）20204再生紙漿叩解度不高於原料紙54.25再生紙漿白度不高於原料紙53.86再生塑料膜含鋁量≤0.05％≤0.05％7再生塑料膜含漿量≤0.5％≤0.3％8再生塑料顆粒灰分≤3％≤2.5％9再生塑料顆粒密度≤0.98≤0.9610再生鋁屑金屬鋁含量≥78≥7811再生鋁屑鋁元素含量≥78≥99附圖說明圖1是本發明設計的主體工藝系統圖。圖2是圖1中的分選和紙塑分離工藝系統圖。圖3-1是圖1中的鋁塑分離（軟化劑法）工藝系統圖。圖3-2是圖1中的鋁塑分離（鹼液浸泡法）工藝系統圖。圖4是圖1中的混雜廢渣分質增值工藝系統圖。圖5是圖1中的混雜塑料分質增值擠出造粒工藝系統圖。圖6-1是圖1中的紙塑分離汙水回用系統圖。圖6-2是圖1中的鋁塑分離汙水回用系統圖。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。圖1：主體工藝系統。廢棄的利樂包複合包裝材料經過解包，進入分選模塊，去除大塊物、鐵磁物等後進入紙塑分離系統，所述的分選模塊主要裝置有磁選、風選，磁選、風選為現有技術；在紙塑分離系統中，核心設備為轉鼓式水力破漿機，該設備本單位已成功申請專利（申請號：201220389160.6）。廢料在破漿機裡經過水的衝刷而被打溼後，通過絞龍將料膜送入二段漿塑分離機，分離機主要是利用高速旋轉甩脫作用使紙塑分離，該設備本單位已成功申請專利（申請號：201220382833.5），在分選機內使得複合材料中的紙質成份呈紙漿狀，且紙漿經過導流收集水道進入儲漿槽後，進一步去粗提純，最後經過微濾機，螺杆擠幹機等進行紙漿回收再利用。而從二段紙塑分選機分離出來的鋁塑混雜材料則進入鋁塑分離系統，核心設備為雙向旋轉式反應罐和浸泡池，其中雙向旋轉式反應罐本單位已成功申請專利（申請號：201220599505.0）。而本發明設計涉及兩種鋁塑分離辦法，分別是軟化劑法和鹼液浸泡法，兩種方法都可以使得利樂包複合材料上的鋁成份從塑料膜上分離開來，分選出來的鋁經過清洗乾燥後進行回用，分離出來的廢塑料膜經過清洗擠幹後則進入混雜塑料分質增值擠出造粒工藝系統進行擠出造粒，所述造粒工藝系統核心設備為三階式單螺杆造粒設備。在紙塑分離過程和鋁塑分離過程中產生的含有無機塵土顆粒，破碎的塑料瓶蓋碎粒、部分粒徑較小的金屬顆粒和細小的塑料薄膜碎料的廢渣則進入混雜廢渣分質增值設備進行回收利用（該設備可以採用現有技術，也可採用同期申請的專利），通過浮選、撈料和溢流等工序，進一步對廢渣中的碎塑料薄膜料進行提純利用，從而提高廢料的使用價值。在上述的整個工藝系統過程中，所產生的工藝廢水進入汙水回用系統進行物理方法淨化，回用水主要用於紙塑分離系統中廢料的衝刷以及鋁塑分離系統中對分離出來後的廢塑料膜進行清洗。圖2：分選和紙塑分離工藝系統。鐵絲綑紮的方塊狀廢棄複合包裝經過叉車推送進滾筒散包機，在散包機內的螺旋攪勾的作用下進行解包和整捆的物料打散，然後從散包機的出料口落到振動斜篩上，篩除小的固體雜物，並進一步的將物料均勻打散，同時，在傳送帶上配套人工，挑選出PET瓶和綑紮物料的鐵絲，物料隨後進入磁選和風選系統，磁選和風選為現有技術，去除出物料中的鐵磁物和重質雜物後，物料進入紙塑分離系統。在紙塑分離系統中，物料在轉鼓式水力破漿機螺旋推進，在這過程中伴隨著水力衝刷，使得複合材料中的紙質成份打溼成紙漿態，而後進入二段式漿塑分離機，分離機主要是應用高速旋轉甩脫的原理進行漿塑分離，該設備本單位已成功申請專利（申請號：201220389160.6）。液態狀的紙漿順著漿塑分離機上的水道和廠房車間布置的導水溝進入儲漿槽。導水溝上設置有格柵，可以過濾部分粒徑較大的雜質，從而保證一定純度的紙漿進入儲漿槽。儲漿槽中的紙漿經過單效，彈跳篩，第一和第二沉漿池以及升流壓力篩得到純度較高，雜質較少，純度可達到98%以上的紙漿，而後進入高速洗漿機，螺杆擠幹機將紙纖維從水中提取出來，高速洗漿機產生的洗漿水用微濾機進一步回收紙漿。而從二段式漿塑分離機出來的鋁塑複合材料經過擠幹壓包後進入下一道鋁塑分離系統中。由於此過程中產生的廢水未涉及到化學助劑等，所以經過簡易的沉澱、氣浮等處理可分段進行回用：沉澱後汙水可直接回用於轉鼓水力破漿機；氣浮處理後的水可用於高速洗漿機、微濾機。圖3-1：鋁塑分離（軟化劑法）工藝系統。鋁塑複合材料首先進入軟化劑反應罐，通過罐內的雙向旋轉螺杆，使鋁塑複合材料不斷與軟化劑接觸反應，從而產生軟化剝離，此過程大約持續半小時；然後相互剝離後的鋁塑材料經過雙向絞龍傳送至鋁塑分選機中，在機械作用下不斷將鋁箔破碎，破碎後的鋁箔附著在PE膜表面，經過鋁塑分選機的高速衝刷和甩脫作用後使得碎鋁箔脫落與清洗水形成鋁屑液，鋁屑液進入鋁粉提純系統，主要由鋁液緩衝池、旋流分離器、鋁粉乾燥設備等組成，在鋁粉提純系統中，經過旋流分離去除雜質，螺旋濃縮提取鋁粉，最後經過真空乾燥得到清潔鋁粉；而清洗後的塑料薄膜則經過擠幹壓包後用於薄膜造粒系統得到再生塑料。圖3-2：鋁塑分離（鹼液浸泡法）工藝系統。鋁塑複合材料首先用鹼液浸泡約50h後便可去除大部分鋁箔，與軟化劑法不同的是，這裡的鋁箔經過鹼液浸泡瀝乾後直接以鋁鹽的形式留在浸泡池中，從而實現鋁塑分離。而後浸泡過的廢塑料薄膜經過瀝乾後送入薄膜清洗系統，清洗系統為三段式，通過淋洗、浸洗、甩脫等工序達到清洗目標，其中主體清洗設備可以採用現有技術，也可採用同期申請的專利。經過解包工序，瀝乾後的廢塑膜經散包傳送至清洗甩幹機進行一次清洗（一次清洗汙水排入一號汙水槽），一次清洗甩幹後廢塑膜經過風送進入二級清洗池進行二次清洗（二級清洗汙水排入二號汙水槽），經過二道清洗池清洗後的料膜在清洗池末端由打撈設備打撈進甩幹機，而後進行三級清洗進行三次清洗（三級清洗汙水排入二號汙水槽），如此洗去廢塑料薄膜上的殘餘的含鋁鹼液。經過三次清洗後的廢塑料膜已基本不含有鋁成份，經過擠幹，熱風風送進入廢塑料造粒系統，脫水率可達95%以上，可直接用於造粒。清洗過程中產生的含有無機塵土顆粒，破碎的塑料瓶蓋碎粒、部分粒徑較小的金屬顆粒和細小的塑料薄膜碎料的廢渣則通過汙水、清洗池底部的絞龍螺杆向外排渣，運輸進入混雜廢渣分質增值工藝系統。圖4：混雜廢渣分質增值工藝系統。在紙塑分離過程和鋁塑分離過程中產生的含有無機塵土顆粒，破碎的塑料瓶蓋碎粒、部分粒徑較小的金屬顆粒和細小的塑料薄膜碎料的廢渣，通過浮選、撈料和溢流等工序，可進一步對廢渣中的碎塑料薄膜料進行提純利用，從而提高廢料的使用價值。圖5：混雜塑料分質增值擠出造粒工藝系統。該造粒系統為三段式：在一段擠出機中，將經過擠幹、熱風烘乾風送來的廢塑料進行融化後，懸空排入二段擠出機中，在二段擠出機機頭設置有過濾網，去除塑料熔體中的雜質顆粒，然後將塑料流體排進三段擠出機，進行擠出造粒。紙塑分離線上產生的汙水和鋁塑分離線上的產生的汙水分開進行處理和回用。圖6-1是紙塑分離線上紙漿液擠幹機及微濾機產生的汙水，直接排入集水池1#中（會根據具體水質狀況進行清水補給）；通過泵將集水池中汙水送入沉澱池1#進行沉澱，沉澱產生的汙泥通過吸泥泵輸送到汙泥池，汙泥池經過壓泥機壓縮作用產生的汙泥送到制磚廠制磚，壓縮產生的汙水重新回到集水池1#；經過沉澱池沉澱後的部分水可直接回用於紙線工藝中的水力洗漿機（這裡稱一段回用水）；部分水送入氣浮池進行二次處理，經過氣浮池處理後汙水基本符合排放標準，可用於紙線工藝中分選機組設備，整個汙水循環處理系統中水的循環利用率可達97%。圖6-2是鋁塑分離線上一部分來自於一號汙水槽（一段清洗，鹼性），另一部分來自二號汙水槽（二段汙水，鹼性），由於一段和二段汙水潔淨度差別較大，所以本發明採用分段處理、分段回用。汙水處理系統採用物理處理和化學處理二段式，一段物理處理中，一段汙水及二段汙水平行處理：通過微濾機去除塑料廢渣後進入沉澱池，沉澱池中汙水經過板框壓濾機作用後產生的廢渣送入制磚廠，產生的汙水送入蓄水池；由於一段汙水潔淨度較低，經過板框壓濾機後的汙水需要部分清水補給，二段汙水潔淨度較一段高，經過板框壓濾機後的水即可回用於鋁塑線，部分用於一段汙水的清水補給；一段汙水由蓄水池1#收集後部分回用到鋁塑線一級清洗設備，部分用於原料膜的浸泡（清洗汙水為鹼性），剩下少部分進入化學處理階段，經過水解酸化、接觸氧化、二次沉澱作用，最終處理後的水體大部分直接回用，極少部分外排，本汙水處理系統水循環利用率可達97%。當前第1頁1 2 3