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废塑料资源化利用技术与工艺

一、概述

电子废物中塑料成分约占30%，几乎所有的塑料品种都可以在家电产品中发

现，但使用率较高、回收价值较大的主要是ABS（工程塑料）、PP（聚丙烯）和

PS（聚苯乙烯）。热固性塑料、发泡聚氨酯、玻璃纤维增强塑料则相对经济价值

较低，回收经济性差。

针对回收价值较高的废塑料，资源化技术主要包括破碎、清洗、分选、熔融

和改性造粒。废塑料的破碎设备主要有压缩型粉碎机、冲击型粉碎机、剪切式粉

碎机，上述设备在我国分别有各种不同的型号和系列。目前，我国的清洗工艺采

取人工清洗和机械清洗两种方法。人工清洗工作效率低，手工作坊式的塑料加工

厂主要采用人工清洗。机械清洗效率高、效果好、适应广，将混有沙土、脏物的

废塑料放入温热的洗涤液中浸泡数小时，再用机械搅拌，通过摩擦与撞击除去杂

质和污物。清洗时，应根据不同的污染物分别使用不同的清洗剂。清洗后的废塑

料可采取风干、离心脱水等措施进行干燥。

在欧盟各国，通常只对大宗塑料进行回收利用（即破碎、清洗、分选），然

后作为二手原材料进行销售。复合塑料通常采用焚烧方式回收其热量。塑料的纯

度越高，其市场价值越高。因此，对于塑料的分类和分选，是废塑料回收利用的

关键技术。在欧盟各国、日本等一些国家，除了机械破碎和分选工艺技术以外，

也有一些回收处理企业采用手工拆解，细化塑料的分类和纯度，以达到较高的市

场价值。

图7-1所示为日本废家电处理企业中废塑料破碎、分选及改性技术工艺流程

图。塑料分选技术主要有比重分选（去除橡胶、合成橡胶系列异物），静电分选

（去除欧盟RoHS指令中限定的有害物质的高纯度分选技术），以及去除微小异

物，改性再生技术构成的再生原料化技术组成。

二、废塑料分选技术

通常，废塑料分选由经验丰富的工人进行。分类后的塑料经过破碎减容，卖

给塑料加工企业。随着规模化、现代化处理企业的不断增加，传统的、依靠经验

进行的塑料分选已经满足不了现代化处理的需求。废弃电器电子产品整机破碎、

分选后，不同种类的塑料混杂在一起，使得塑料再利用的价值很低，严重制约了

电子废物回收利用率的提高。塑料的分选技术主要有比重分选技术、静电分选技

术以及光电智能分选技术等。

1.比重分选技术

电子废物中破碎混合塑料的平均组成如表7-1所示。

高纯度分选、再生原料化的对象是PP、PS、ABS，它们占破碎混合塑料的70%

左右，经处理后可以将其作为再生的塑料原料，在家电产品上使用。从破碎混合

塑料中分选PP、PS、ABS，最初进行的是比重分选。图7-2是比重分选装置的概

要图。在比重分选中，利用破碎薄片的尺寸和浸润性的均匀化，回收比水轻的

PP、比水重的PS和ABS；利用水流（脉动波形）控制技术，进行比重分层分离，

采用这些技术，实现了回收PP纯度在99%以上。

2.静电分选技术

PS与ABS的比重几乎相同，利用比重差难于进行分选，因此，PS和ABS的

分选采用了静电分选法。所谓静电分选，是把破碎的塑料通过摩擦使之携带静电，

然后将其投入到电场中，由于PS和ABS带电状态不同，利用其下落位置的不同

进行分选。以往的静电分选技术难于进行带电序列接近的PS和ABS的高纯度分

选，因此，如图7-3所示，科学家开发了破碎薄片均匀带电，配备了相应的流量

调节板的旋转滚筒带电方式。

图7-4所示为PS和ABS带电密度和带电时间的关系。可知PS和ABS的带电

密度在带电时间12分左右达到饱和。图7-5所示为有、无流量调节板产生的旋

转滚筒出口流量和经过时间的关系。没有流量调节板时，出口流量波动大，带电

时间短，在带电密度没有饱和的状态下从旋转滚筒排出的比率高，因此，PS和

ABS的纯度低。而在把几个流量调节板装在旋转桶内的情况下，出口流量的波动

小，带电时间被均等化，由于在带电密度饱和的状态下排出，因此，PS和ABS

的纯度提高了。

以上的结果表明，通过把流量调节板装设在旋转滚筒上，带电时间被均等化，

使带电密度的波动减少，实现了PS和ABS纯度99%以上的回收。

3.高速检测、去除RoHS指令对象物质技术

要把塑料用到家电产品上，则必须符合RoHS指令。表7-2为用荧光X光分

析破碎混合塑料中含有RoHS指令对象物质的分析结果。从荧光X光的分析结果

可知，残留的溴系列阻燃剂是个问题，其他4种物质