Предложен новый метод магнитной сепарации, получивший название «магнитная проекция». Его конфигурация проста: контейнер с парамагнитной жидкостью размещается рядом с постоянным магнитом. Частицы с различной плотностью, погружаясь в жидкость, испытывают магнитную силу, двигаются по различным траекториям и в итоге оседают в разных зонах сбора.

Метод применили к разделению смеси пластиков, так как большинство существующих методов эффективно работают только с бинарными смесями. В эксперименте использовались четыре распространённых типа пластика:

ПВХ (PVC)

ПЭТ (PET)

ПК (PC)

ПММА (PMMA)

Результаты показали, что метод позволяет эффективно разделять смесь пластиков, обеспечивая чистоту каждого типа выше 95% по массе.

Основные преимущества метода:

Множественное разделение — в отличие от большинства методов, работающих с двумя материалами, магнитная проекция позволяет разделять сразу несколько компонентов.

Без предварительной подготовки — не требуется измельчения, зарядки, термической или химической обработки.

Без энергозатрат — процесс не требует подачи энергии и расходных реагентов (в отличие от флотации, гидроциклона и пр.).

Предсказуемость — движение частиц можно точно смоделировать и спрогнозировать.

Высокая точность — чистота разделения для ПВХ, ПЭТ, ПК и ПММА составила 100%, 98.1%, 96.2% и 95.9% соответственно.

Эксперимент:

Использовали раствор MnCl₂ как парамагнитную среду.

Частицы размером ~2×6 мм запускались через вход, находящийся рядом с магнитом.

Траектории частиц снимались камерой и сравнивались с моделированием в COMSOL.

Положение разделительных перегородок рассчитывалось по результатам симуляций.

Вывод:

Метод магнитной проекции доказал свою эффективность и практичность при сортировке твёрдых отходов. Он особенно перспективен для переработки смесей пластиков, являясь энергонезависимым, простым и точным решением, пригодным для дальнейшей промышленной адаптации и масштабирования.