Recupero dei materiali plastici tramite un innovativo sistema di separazione idraulica

L'idrociclone è un classificatore operante in continuo che utilizza la forza centrifuga al fine di accelerare la sedimentazione di una certa classe di particelle. Il suo uso principale in ingegneria mineraria è stato appunto quello di classificare, dimostrandosi efficiente nella separazione di particelle fini. Un tipico idrociclone consiste in una camera di forma conica, aperta sul fondo, unita ad un prolungamento cilindrico della camera stessa, munito di alimentazione tangenziale. Nella parte superiore del ciclone è presente anche un canale di rimozione con asse parallelo a quello del dispositivo. Questo canale atto alla captazione dell’overflow si estende anche in parte all'interno del corpo tramite una sezione rimovibile detta vortex finder, che ha la funzione di prevenire la circuitazione dell'alimentazione direttamente nell’overflow.


L'alimentazione è introdotta a pressione attraverso l'entrata tangenziale. Viene a crearsi nel ciclone un vortice con una zona di bassa pressione lungo l'asse verticale. La forza centrifuga sviluppata accelera, come già detto, la sedimentazione delle particelle che verranno classificate in base a dimensione e gravità specifica:

* le particelle che tendono a sedimentare più velocemente si spostano sulla superficie laterale del ciclone, dove la velocità è minore, e migrano verso l'uscita inferiore
* le particelle più lente a sedimentare invece, si muovono verso la zona di bassa pressione trascinate dalla corrente ascendente.

In generale le particelle sono soggette a due forze opposte: la forza centrifuga che le spinge verso le pareti ed una forza di trascinamento diretta al centro del dispositivo; la prevalenza di una sull'altra fa si che la particella vada a far parte dell’underflow o dell’overflow rispettivamente.

I primi studi condotti da Petty et al. (1993) riguardo l'impiego di idrocicloni per la separazione delle materie plastiche riportano i seguenti risultati: un prodotto in HDPE con purezza maggiore del 90% ma con un recupero solo del 30%. Questi studi hanno sottolineato le modifiche ed i cambiamenti necessari da applicare all'idrociclone allo scopo di separare le plastiche, ed in primis, quanto influisca la diversa inclinazione dell'asse (in tal caso verticale) sulla separazione stessa.