La separazione dei metalli dai materiali plastici è una fase chiave nei processi di riciclo, soprattutto quando il materiale in ingresso è costituito da frazioni miste difficili da trattare con i sistemi tradizionali.
Per verificare concretamente le possibilità di separazione, Stokkermill ha eseguito una serie di prove con il proprio separatore elettrostatico da laboratorio su scaglie di PVC contaminate da alluminio.
Il test ha mostrato la capacità del processo elettrostatico di concentrare l’alluminio in una frazione conduttiva, separandolo dalla frazione principale di PVC. Le prove sono state condotte con una tensione di lavoro di 30 kV su due campioni di materiale con granulometrie differenti.
1. Come funziona un separatore elettrostatico?
Il separatore elettrostatico sfrutta le diverse proprietà elettriche dei materiali per separare le particelle conduttive da quelle non conduttive.
Nella macchina utilizzata per il test, il materiale viene alimentato su un rullo rotante in acciaio inox collegato a terra e attraversa il campo elettrico generato dall’elettrodo ad alta tensione.
L’alluminio, in quanto materiale conduttivo, cede rapidamente la propria carica al rullo e viene proiettato in avanti dalla forza centrifuga. Il PVC, invece, è un materiale isolante: mantiene la carica, rimane aderente alla superficie del tamburo e viene scaricato verso il basso nella propria frazione di raccolta.
Il sistema prevede inoltre una frazione intermedia (middlings), destinata alle particelle che mostrano un comportamento intermedio durante la separazione.
2. Separazione elettrostatica di alluminio e PVC
La prova è stata eseguita su scaglie di PVC contaminate da alluminio, con presenza di particelle sottili di metallo e frammenti plastici. Sono stati analizzati due campioni:
- un campione con granulometria stimata di circa 2–6 mm;
- un secondo campione con granulometria dichiarata di 1–3 mm.
In entrambi i casi il contaminante era costituito da scaglie e sottili lamine di alluminio.
Il separatore elettrostatico da laboratorio divide il materiale in tre frazioni distinte:
- Frazione conduttiva – alluminio
- Frazione intermedia – middlings
- Frazione non conduttiva – PVC
Questa configurazione consente di valutare non solo la capacità di rimuovere il metallo, ma anche il comportamento della frazione plastica durante il processo.
3. Risultati del test: alluminio concentrato nella frazione conduttiva
Nel primo campione la frazione conduttiva era costituita da una quantità molto ridotta di materiale, composta principalmente da sottili scaglie di alluminio lucido, con una presenza minima di plastica. La separazione del metallo è risultata efficace.
Anche il secondo campione ha prodotto una piccola frazione conduttiva composta da scaglie e sottili lamine di alluminio. In questo caso sono stati osservati alcuni frammenti di colore chiaro, riconducibili a PVC trascinato oppure ad alluminio verniciato o accoppiato a plastica.
4. PVC separato dall’alluminio
In entrambi i campioni la frazione non conduttiva era la frazione principale. Nel primo campione era composta prevalentemente da scaglie di PVC fini, sottili e arricciate; nel secondo prevalevano scaglie sottili di colore bianco e grigio.
In entrambi i casi, all’ispezione visiva non è stato rilevato alluminio nella frazione di PVC.
Il risultato conferma l’interesse della separazione elettrostatica per il trattamento di materiali plastici contaminati da metalli conduttivi, dove la differenza tra le proprietà elettriche dei materiali può essere sfruttata per una separazione mirata.
5. La frazione intermedia: un parametro da ottimizzare
Oltre alle frazioni di alluminio e PVC, il processo produce una frazione intermedia.
Nel primo campione questa frazione è stata stimata visivamente intorno al 25–35% del materiale totale ed era costituita principalmente da PVC con scaglie più spesse e compatte. Anche nel secondo campione la frazione intermedia era composta prevalentemente da scaglie più spesse e rigide, con un volume leggermente inferiore rispetto al primo.
Il test evidenzia quindi un aspetto rilevante per lo sviluppo del processo: la resa della frazione PVC può essere ottimizzata intervenendo sui parametri di separazione e sulla preparazione del materiale. Secondo le osservazioni della prova, il comportamento delle particelle intermedie appare influenzato più dallo spessore e dalla forma delle scaglie che dalla presenza della contaminazione.
6. Separatore elettrostatico da laboratorio Stokkermill
Il separatore utilizzato per le prove è una macchina da laboratorio a tamburo elettrostatico dotata di:
- tramoggia di alimentazione;
- canale vibrante in acciaio inox;
- vibratore elettromagnetico a portata regolabile;
- rullo in acciaio inox a velocità regolabile;
- generatore elettrostatico regolabile fino a 35 kV;
- elettrodo a posizione regolabile;
- sistema di pre-riscaldamento del materiale;
- divisori (splitter) regolabili;
- tre cassetti di raccolta per frazione conduttiva, intermedia e non conduttiva.
Durante le prove descritte, entrambi i campioni sono stati processati con una tensione di lavoro di 30 kV.
7. Perché utilizzare un separatore elettrostatico da laboratorio?
Le prove di laboratorio permettono di valutare in anticipo il comportamento di un materiale, prima di sviluppare o dimensionare un impianto industriale. Nel caso della separazione alluminio-PVC, il test ha evidenziato:
- un’efficace concentrazione dell’alluminio nella frazione conduttiva;
- una frazione conduttiva di dimensioni ridotte e visivamente pulita;
- una frazione principale di PVC senza alluminio rilevabile all’ispezione visiva;
- un comportamento coerente tra i due campioni analizzati;
- la possibilità di intervenire sui parametri di processo per ottimizzare la resa del PVC.
La prova conclude che la separazione elettrostatica a 30 kV è risultata efficace nella rimozione dell’alluminio dalle scaglie di PVC in entrambi i campioni analizzati.
Le valutazioni riportate derivano da una prova di laboratorio e si basano sull’esame visivo delle frazioni in uscita. I risultati dipendono dalle caratteristiche del materiale trattato e non costituiscono di per sé una garanzia di prestazione su scala industriale.
8. Test di separazione elettrostatica su materiali reali
Il laboratorio Stokkermill consente di eseguire prove di separazione su campioni reali, per verificare il comportamento del materiale e individuare i parametri più adatti al processo.
Nelle applicazioni di separazione di PVC e alluminio, la caratterizzazione del materiale in ingresso (granulometria, forma, spessore e composizione) è un elemento fondamentale per prevedere il comportamento delle diverse frazioni.
Stokkermill sviluppa soluzioni per la separazione e il recupero dei materiali nel settore del riciclo, con tecnologie elettrostatiche dedicate alla selezione di materiali conduttivi e non conduttivi.
01/10/2026