11 kn. de publicación: ES kint. Cl. 6 : B03C 7/00

Transcripción

1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 kn. de publicación: ES kint. Cl. 6 : B03C 7/00 B03C 7/12 B29B 17/02 12 k TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 knúmero de solicitud europea: k Fecha de presentación : k Número de publicación de la solicitud: k Fecha de publicación de la solicitud: k 4 Título: Procedimiento para la separación de poli(tereftalato de etileno) (PET) y poli(cloruro de vinilo) (PVC). k Prioridad: DE k 73 Titular/es: Kali und Salz Beteiligungs Aktiengesellschaft Postfach 29 D Kassel, DE k 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: k 72 Inventor/es: Stahl, Ingo; Hollstein, Axel; Kleine-Kleffmann, Ulrich; Geisler, Iring y Neitzel, Ulrich k 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Elzaburu Márquez, Fernando ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION La invención se refiere a un procedimiento para la separación de partículas de material sintético de una mezcla de materiales sintéticos de clases químicamente diferentes, que quedan sin embargo en un intervalo de densidades que se interfieren, tales como p. ej. poli(tereftalato de etileno) (PET) y poli(cloruro de vinilo) (PVC), por un procedimiento electrostático de separación por medio de un separador de caída libre. En muchos países resultan cantidades gigantescas de desechos de materiales sintéticos mezclados. Un conocido ejemplo de ellos son las botellas de bebidas de material sintético de un solo uso utilizadas. Estasbotellasestán constituidas por PVC o PET. Adicionalmente, las botellas presentan por lo regular un tapón de rosca de polietileno, y las botellas de PET están provistas de una pieza base de polietileno (PE). En la recogida de estas botellas resulta un desecho de materiales sintéticos mezclados consistente en PET, PVC y PE. Una recuperación directa de los materiales sintéticos de las botellas mezclados no es posible, ya que el PET no funde hasta los 2 C, mientras que el PVC ya se descompone por encima de la temperatura de reblandecimiento de 1 C con desprendimiento de HCl y el PE funde ya a - 13 C. Para tales materiales sintéticos mezclados no hay por tanto posibilidades de recuperación dignas de mención, de modo que hasta ahora los materiales sintéticos de desecho la mayor parte de las veces no se recogen, sino que se eliminan con la basura doméstica, es decir, que al final se queman o se depositan en vertederos. Debido al espacio cada vez más escaso de estos vertederos y a la resistencia de la población frente a la instalación de nuevas instalaciones incineradoras de basuras, se limitará en el futuro fuertemente esta forma de eliminación, entre otras cosas por prescripciones de las autoridades que obligarán a la recuperación. De los materiales sintéticos mezclados con contenido en PVC no se puede por lo regular obtener provecho económico; más bien, el usuario exige con frecuencia un abono en cuenta, que se orienta a los costes de vertido ahorrados. Frente a esto hay desde hace tiempo un mercado de materiales sintéticos reciclados de clase pura, ajustándose los precios de éstos a los precios del género nuevo. En función de su calidad se alcanza para el género reciclado hasta un % del valor del género nuevo. Existe, pues, un gran interés por procedimientos de separación de materiales sintéticos mezclados con contenido en PVC. Para la separación de materiales sintéticos de diferentes densidades ya se conoce el empleo de hidrociclones. No obstante, este procedimiento falla cuando los materiales sintéticos a separar, como aquí está previsto, quedan en el mismo intervalo de densidades. Además, se ha conocido un procedimiento que aprovecha los diferentes puntos de fusión de los materiales sintéticos de una mezcla para separarlos. La mezcla de materiales sintéticos se muele y se calienta, adhiriéndose las partículas de PVC, que funden primero, a un cilindro rotatorio y extrayéndoselas de la mezcla. Puesto que el proceso de la fusión transcurre muy lentamente, este procedimiento sólo es apropiado para pequeños rendimientos, y por eso no entra en consideración para una aplicación a escala técnica. Además se ha conocido un procedimiento que trabaja con detector de rayos X. Según este procedimiento se identifican las botellas de PVC por vía espectroscópica y se clasifican mecánicamente. Tales instalaciones presentan un escaso rendimiento. El procedimiento está limitado a botellas enteras. Según el documento GB-A se conoce un procedimiento para la clasificación electrostática de un material granular no conductor, según el cual la mezcla de granos a clasificar se seca en un lecho fluidizado. Para el secado, en este caso se insufla la corriente de aire con una temperatura de - 0 C aproximadamente. Mediante la fluidización de las partículas y el contacto de las mismas entre sí, se cargan las partículas de forma distinta y en el mismo aparato se separan entre sí medianteuncampo eléctrico vertical de modo que las partículas de una polaridad determinada se extraen del lecho fluidizado. A partir del documento DE-PS se conoce un procedimiento del tipo citado al principio. En este caso, la mezcla de materiales sintéticos se lleva hasta un tamaño unitario de partículas de 3-7 mm, luego se carga triboeléctricamente y se introduce en un separador de caída libre, entre cuyos 2

3 electrodos se mantiene un campo electróstatico de 3 - kv/cm Con ello, se separa una parte del producto, correspondiente a su carga, junto al respectivo electrodo, mientras que otra parte de la mezcla cae por el separador de caída libre como el denominado producto medio, ya que en virtud de su defectuosa carga electrostática no es atraída por ningún electrodo. Además, hasta ahora, materiales sintéticos de igual densidad no eran accesibles para la separación electrostática. Es desventajoso en el procedimiento conocido que en este caso resultan considerables cantidades de producto medio. Se ha encontrado ahora que se puede conseguir una elevación del grado de separación o se hace posible en determinadas mezclas de materiales sintéticos en general una separación eficaz al someter, antes de la carga triboeléctrica, la mezcla de materiales sintéticos a un tratamiento térmicoa70-0 C a lo largo de un espacio de tiempo de min como mínimo. Con ello se consigue simultáneamente un secado de la mezcla, si la mezcla de materiales sintéticos hubiese de expulsar una proporción residual de agua. Luego también es posible la separación de materiales sintéticos de densidad igual o muy semejante. Se ha aceptado que mediante este tratamiento térmico se efectúa en la superficie del material sintético una modificación que hace posible una mejor carga electrostática. La subsiguiente carga triboeléctrica de la mezcla de materiales sintéticos se realiza ventajosamente a una temperatura de 1-0 C, preferiblemente de - 3 C, con una humedad relativa del aire circundante de - %, preferentemente 1 - %. Para una mezcla de materiales sintéticos acondicionada bajo estas condiciones es también suficiente mantener en el separador de caída libre una intensidad de campo de 2-3 kv/cm. Con tales pequeñas intensidades de campo se reduce el peligro de las llamadas descargas por chisporroteo; las descargas por chisporroteo pueden determinar una inflamación de las partículas de material sintético o una explosión de polvo. La mezcla de materiales sintéticos tiene ventajosamente un tamaño de partículas inferior a mm, preferentemente inferior a 6 mm, limpiándose la mezcla de materiales sintéticos, que por ejemplo consiste en botellas de un solo uso cortadas, antes del tratamiento térmico, de sustancias tales como papel o restos de bebidas, mediante suspensión en agua. La limpieza se realiza por ejemplo en un molino de lavado o con ayuda de una turbolavadora, pudiendo ser necesarios, según el grado de suciedad, varios procesos de limpieza. La deshidratación de esta mezcla, lavada y por ello húmeda, se realiza mediante un dispositivo de deshidratación, tal como p. ej. mediante una centrífuga, hasta llegar a una proporción de agua residual de 2% aproximadamente. Después del tratamiento térmico se puede introducir la mezcla de materiales sintéticos, para su carga triboeléctrica, en un secador de lecho fluidizado. Adicionalmente, para mejorar su carga triboeléctrica, se puede también enviar la mezcla seca de materiales sintéticos por un tornillo sin fin helicoidal de suficiente longitud, o transportarla neumáticamente a lo largo de un tramo determinado. En el caso de que la cantidad de producto medio obtenida por una separación única fuese todavía demasiado elevada, la cantidad de producto medio se puede someter, por supuesto, otra vez al procedimiento, no resultando necesario habitualmente otro proceso de lavado. Para la separación ulterior pueden llevarse los concentrados previos a otro separador de caída libre dispuesto a continuación, cargándose antes el producto medio, de nuevo triboeléctricamente, en un segundo secador de lecho fluidizado. La fracción restante se puede aportar al primer secador de lecho fluidizado, descargándose, -caso de que se mezcle como producto húmedo- las partículas de material sintético defectuosamente cargadas antes de la nueva carga, lo que repercute positivamente en la obtención de un elevado rendimiento en relación con la subsiguiente separación en el separador de caída libre. El siguiente ejemplo, con la representación del procedimiento en un diagrama de flujo, sirve como explicación del procedimiento de acuerdo con la invención. 3

4 Ejemplo Una mezcla empleada de botellas de bebidas presentaba, sin tener en cuenta los restos de bebidas, la siguiente composición: 19,8% de PVC 76,9% de PET 2,1% de PE 1,2% de papel. La mezcla de botellas se aportó deformacontinua,através de un dispositivo de dosificación, a un molino desmenuzador que trabaja en húmedo y se trituró, con adición de agua, hasta un tamaño de partículas de aproximadamente 6 mm. Se retiró lasolución sucia que también contenía papel. Después, el producto se agitó vigorosamente en un lavador y se trasladó a un separador de fricción y se separaron las restantes sustancias contaminantes que se encontraban en el material sintético, tales como papel, arena y otras impurezas. La mezcla cortada de materiales sintéticos se recogió nuevamente en agua y se aportó a un hidrociclón para separar las poliolefinas. La mezcla resultante de PVC-PET se separó del líquido en un tamiz vibratorio, se centrifugó y en un secador de lecho fluidizado se trató térmicamente durante 6 min a una temperatura de 70 a 0 C y se secó. En el lecho fluidizado se pueden expulsar con el aire de salida los últimos restos de papel todavía eventualmente presentes y por medio de un ciclón se pueden separar del aire de salida. El producto previamente secado se puso después en contacto en otro secador de lecho fluidizado todavía durante 3 min a C y con ello se cargó. El producto de salida del lecho fluidizado se aportó de forma continua a una instalación de separación consistente en dos separadores de caída libre. El concentrado de PVC obtenido en la primera etapa de separación se transportó por medio de un tornillo sin fin helicoidal al segundo separador de caída libre, formándose nuevamente una carga selectiva de las partículas de material sintético. La mezcla de materiales sintéticos, así cargada, se separó, en el separador siguiente, en un concentrado de PVC de elevado porcentaje, una fracción de producto medio y una fracción de enriquecimiento con contenido en PET de aproximadamente 3%. La última se recicló junto con el producto medio de la primera etapa de separación en el lecho fluidizado para una nueva carga. En resumen, se pudo separar la mezcla de botellas en una fracción de PVC con 99,3% de contenido en PVC, una fracción de PET con 99,4% de contenido en PET y una fracción de PE, con 97,6% de contenido en PE. El grado de pureza queda por lo tanto muy por encima del 9%, de modo que se puede hablar de mezclas de clase en lo esencial pura, cuya recuperación es posible sin dificultad. El rendimiento (cantidad absoluta) asciende a: 96,2% de PVC 94,6% de PET 89,7% de PE. Esquema de flujo para el Ejemplo: Separación de los materiales sintéticos de una mezcla de botellas de bebida vacías - 0 kg 19,8% de PVC 76,9% de PET 2,1% de PE 1,2% de papel. 4

5

6 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la separación de partículas de material sintético trituradas de una mezcla de materiales sintéticos de clases químicamente diferentes que, sin embargo, quedan en un intervalo de densidades que se interfieren, p. ej. poli(tereftalato de etilo) (PET) y poli(cloruro de vinilo) (PVC), por carga triboeléctrica en un lecho fluidizado y subsiguiente separación por medio de un separador de caída libre, caracterizado porque antes de la carga triboeléctrica se somete la mezcla de materiales sintéticos a un tratamiento térmico a 70-0 C a lo largo de un espacio de tiempo de min como mínimo y la subsiguiente carga triboeléctrica se realiza a una temperatura de 1-0 C con una humedad relativa del aire circundante de - %. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la carga triboeléctrica se realiza preferentemente a - 3 C Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la carga triboeléctrica se realiza con una humedad relativa del aire circundante de preferentemente 1 - %. 4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla de materiales sintéticos, adicionalmente para su mejor carga triboeléctrica, se envía por un tornillo sin fin helicoidal de longitud suficiente o se transporta neumáticamente a lo largo de un determinado tramo.. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el separador de caída libre trabaja con intensidades de campo de 2-3kV/cm NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté onoincluída en la mencionada reserva. 6