Un tanque de separación de flotación y sedimentación ordena las partículas de plástico según su densidad efectiva en un líquido elegido. En un sistema basado en agua, muchas partículas de PP y PE flotan, mientras que materiales más densos como PET, PVC, metales, vidrio y grano sedimentan. El tanque es útil para pares de materiales definidos, pero no puede identificar cada polímero ni garantizar la pureza sin una clasificación, lavado y control de proceso upstream.
Cómo funciona la separación de hundimiento-flotación
La flotabilidad determina si una partícula flota o se hunde. Una partícula con una densidad efectiva inferior al líquido de proceso tiende a flotar; una partícula con una densidad efectiva mayor tiende a hundirse. El agua es el medio usual para muchas líneas de lavado de plásticos rígidos y películas, aunque aplicaciones especializadas pueden cambiar la densidad del líquido.
“La densidad efectiva es importante porque el desperdicio real no es una muestra de resina de laboratorio. Los rellenos, etiquetas, aire atrapado, humedad, residuos de alimentos, capas adheridas y la forma de las partículas pueden cambiar el comportamiento. La temperatura del agua y los sólidos disueltos también pueden alterar el proceso. Utilice pruebas de materiales y pruebas de salida en lugar de asumir que un gráfico de código de resina predice cada partícula.
¿Qué plásticos puede separar un tanque de agua?
| Grupo de materiales | Comportamiento típico en agua | Limitación importante |
|---|---|---|
| PE y PP sin relleno | A menudo flotan | Generalmente no se pueden separar entre sí mediante un tanque de agua simple. |
| PET y PVC | A menudo se hunden | Pueden reportar a la misma fracción de sedimentación y necesitan otros métodos de clasificación. |
| Metales, vidrio y grano | Generalmente se hunden | El material pesado puede aumentar el desgaste y debe ser descargado de manera confiable. |
| Plásticos espumados | Pueden flotar debido a su estructura celular | Recubrimientos, absorción de agua y células rotas pueden cambiar el comportamiento. |
| Plásticos rellenos o compuestos | Variable | El relleno mineral o las capas adheridas pueden revertir el resultado esperado. |
| Etiquetas y cierres | Depende del polímero, la tinta, el adhesivo y la construcción | El diseño y la contaminación determinan si se separan limpiamente. |
La Asociación de Recicladores de Plástico proporciona pautas de diseño para embalaje rígido PET, embalaje HDPE natural y Empaquetado flexible de PE. Estos recursos muestran por qué deben considerarse los accesorios, etiquetas, adhesivos y estructuras de múltiples capas junto con el resina principal.
Zonas principales del tanque de separación y sus funciones
Un tanque de separación debe humedecer el material, crear un tiempo de residencia suficiente y eliminar las fracciones de flotación y sedimentación sin mezclarlas. El diseño exacto varía, pero el proceso generalmente incluye las siguientes funciones.
- Feed distribution: dispersa el material a través del tanque y previene que un bloque denso evite la separación.
- Wetting and agitation: libera el aire atrapado y la contaminación superficial sin enviar ambas fracciones al mismo punto de descarga.
- Residence zone: gives particles time to rise or settle under representative flow conditions.
- Float removal: paddles, screws or skimmers move the floating fraction toward dewatering.
- Sink discharge: un tornillo de fondo o un transportador remueve el material pesado antes de que se acumule y perturbe el tanque.
- Gestión del agua: las pantallas, la sedimentación o el control de filtración mantienen los sólidos en suspensión y conservan el líquido adecuado para la tarea de separación.
The equipment page for Energycle’s Tanque de separacion sink-float cubre las configuraciones disponibles de la máquina. Este artículo se centra en las decisiones del proceso y la solución de problemas.
Prepare material before the tank
Un tamaño de partícula consistente mejora la humectación, la estancia y el descarga. Piezas muy grandes pueden atrapar aire o formar puentes; los polvos excesivos pueden permanecer en suspensión y aumentar la carga del tratamiento de agua. Por lo tanto, la pantalla del granulador, la condición de las cuchillas y el control de alimentación afectan la separación, aunque se encuentran en el flujo ascendente.
El lavado previo y el lavado con fricción deben eliminar la suciedad suelta, aceites, papel y adhesivos que interfieran con el comportamiento de la densidad. Un tanque no es un sustituto del lavado. Los metales y los artículos peligrosos deben eliminarse antes de la reducción de tamaño cuando sea posible para proteger tanto el equipo de corte como el sistema de tanque.
Set flow, agitation and residence time
Un flujo alto puede transportar contaminantes que se hunden al punto de descarga flotante, mientras que un flujo bajo puede permitir la acumulación de material. La agitación excesiva puede mezclar fracciones o mantener suspendidas las finas densas. La agitación insuficiente puede dejar partículas pegadas o permitir que el aire atrapado haga que las piezas densas floten temporalmente.
Configure el sistema utilizando material representativo y muestre ambos puntos de salida. Ajuste la velocidad de alimentación, el nivel de agua, la velocidad de la paleta o el tornillo, el descarga inferior y la recirculación juntos. Un cambio que mejore una fracción puede reducir la recuperación en la otra, por lo que rastree tanto el equilibrio de masa como la pureza.
Measure purity and recovery separately
La pureza describe cuánto del material deseado está presente en una fracción de salida. La recuperación describe cuánto del material deseado que entra al proceso alcanza esa fracción. Un tanque puede producir una fracción flotante muy limpia rechazando demasiado PE utilizable, o una alta recuperación llevando contaminación excesiva hacia adelante.
Utilice un método de muestreo definido, en seco cuando proceda y una duración de ejecución representativa. Informe de la composición del material de alimentación, la condición líquida, el caudal y el rango de tamaño de partículas con el resultado. Un número universal de “pureza” sin esas condiciones no es una garantía útil del equipo.
Problemas comunes de separación
| Síntoma | Causas posibles | Cheques |
|---|---|---|
| Contaminación pesada en la salida flotante | Aire atrapado, flujo excesivo, estructuras adheridas, sobrealimentación o poca humectación | Reduzca las corrientes de alimentación, inspeccione la agitación y clasifique los contaminantes por material y forma. |
| PE o PP usable en la salida de fondo | Revestimientos, componentes densos adheridos, encharcamiento o material atrapado en la descarga de fondo | Inspeccione los elementos, pruebe la densidad efectiva y verifique la operación de descarga. |
| Acumulación de material | Descarga de fondo inadecuada, pantalla obstruida, geometría deficiente o alimentación sobredimensionada | Aislamiento seguro, elimine la causa y verifique el control de tamaño upstream. |
| Separación inestable | Alimentación variable, nivel de agua, sólidos, temperatura o flujo de recirculación | Tendencias de estos variables y separen los cambios de materia prima de los fallos del equipo. |
| Agua de carry-over excesiva | Ajuste del espumador, geometría de descarga o desecamiento insuficiente en la descarga downstream | Equilibre la remoción de material con la siguiente etapa de desecamiento. |
Aplicaciones en la reciclaje de botellas PET y HDPE
En una línea de botellas PET, el escama de PET generalmente se informa en la fracción de fondo mientras que muchos tapones y anillos de PE o PP flotan. Los plásticos densos como el PVC pueden hundirse con el PET, por lo que la clasificación de botellas y escamas sigue siendo importante. Ver el completo Proceso de reciclaje de botellas PET y nuestro artículo sobre Contaminación de PVC en el reciclaje de PET.
En una línea de botellas HDPE, el HDPE deseado generalmente flota mientras que los contaminantes más densos se hunden. El PP puede flotar con el HDPE y puede necesitar control de origen o otro método de separación cuando el comprador lo limita. La guía de proceso de reciclaje de HDPE revisada explica cómo el tanque se ajusta a la línea completa. Proteja las paletas, tornillos, cadenas y equipo de descarga. Antes de limpiar un atasco o entrar en cualquier área peligrosa, siga los procedimientos de aislamiento de energía y evaluación de espacio confinado del sitio aplicables. OSHA.
Safety and maintenance
proporciona una línea base para el control de energía peligrosa. orientaciones de lockout/tagout Inspeccione los rodamientos, sellos, cadenas, paletas, tornillos, desgaste del fondo, pantallas y líneas de agua. Elimine el material sedimentado antes de que cambie el volumen efectivo del tanque o dañe la descarga. La frecuencia de mantenimiento debe seguir la contaminación de alimentación, los registros de operación y el manual del equipo instalado.
Pruebe ambas fracciones de salida.
Preguntas frecuentes
¿Puede un tanque de sedimentación por flotación separar PE de PP?
No confiable en un sistema de agua simple porque ambos flotan. Se requiere un separador PE/PP que necesite control de fuente o otro método de clasificación validado.
¿Puede la separación por flotación-sinken quitar PVC de PET?
No confiablemente, ya que ambos suelen hundirse en el agua. El control de PVC debe incluir la clasificación de botellas o escamas y pruebas de calidad antes del procesamiento de fusión.
¿Añade sal mejorar cada separación?
No. Cambiar la densidad del líquido puede ayudar a un par de materiales definido, pero añade corrosión, monitoreo, lavado, aguas residuales y consideraciones operativas. Pruebe el material de alimentación real antes de cambiar el medio.
Test both output fractions
Envíe material representativo de Energycle, datos de tamaño de partícula, composición de alimentación y especificaciones requeridas de flotación y hundimiento. Una configuración adecuada debe basarse en pruebas y un equilibrio de masa medible, en lugar de únicamente en un gráfico de resina.
