Procédé de purification d’une charge plastique, comprenant : a) une étape de dissolution comprenant la mise en contact de la charge plastique avec un solvant de dissolution comprenant au moins un composé hydrocarboné présentant une température d’ébullition comprise entre -15 et 100°C, à une température de dissolution comprise entre 120°C et 250°C, et une pression de dissolution entre 1,0 et 25,0 MPa absolu, pour obtenir au moins une solution polymère brute ; b) une étape de purification de la solution polymère brute pour obtenir une solution polymère purifiée, comprenant : b1) une sous-étape de séparation des insolubles ; et/ou b2) une sous-étape de lavage, par contact avec une solution dense ; et/ou b3) une sous-étape d’extraction, par contact avec un solvant d’extraction ; et/ou b4) une sous-étape d’adsorption des impuretés par contact avec un adsorbant ; puis c) une étape de séparation solvant-polymère, mettant en œuvre au moins une section de séparation supercritique opérée à une température entre 160 et 300°C et à une pression (Psupercritique) comprise entre 2,7 et 10,0 MPa absolu, suivie par au moins une section de récupération de solvant, pour obtenir au moins une fraction de polymères thermoplastiques purifiés. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la charge plastique comprend au moins 80% poids, de préférence au moins 85% poids, de manière préférée au moins 90% poids, d’un mélange de polyéthylène, de polypropylène et/ou de copolymères d’éthylène et propylène, les pourcentages étant donnés par rapport au poids total de la charge plastique, ledit mélange comprenant moins de 80% poids de polyéthylène et moins de 80% poids de polypropylène. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le solvant de dissolution comprend un composé hydrocarboné aliphatique paraffinique présentant une température d’ébullition comprise entre 8 et 100°C, préférentiellement entre 25 et 69°C et de manière préférée entre 25 et 40°C. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape a) de dissolution est opérée à une température de dissolution comprise entre 130 et 225°C, préférentiellement entre 150°C et 210°C. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape a) de dissolution est opérée à une pression de dissolution comprise entre 1,0 et 20,0 MPa absolu, préférentiellement entre 5,0 et 18,0 MPa absolu, et de manière préférée entre 6,0 et 17,0 MPa absolu. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape b) de purification comprend au moins la sous-étape b1) de séparation des insolubles, suivie éventuellement par une sous-étape b2) de lavage par contact avec une solution dense, et/ou une sous-étape b3) d’extraction par contact avec un solvant d’extraction, et/ou une sous-étape b4) d’adsorption des impuretés par contact avec un adsorbant. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la section de séparation supercritique dans l’étape c) est opérée à une température comprise entre 190 et 250°C, préférentiellement entre 200 et 230°C. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la section de séparation supercritique dans l’étape c) est opérée à une pression (Psupercritique) comprise entre 3,0 et 6,0 MPa absolu, préférentiellement entre 3,0 et 5,0 MPa absolu et de manière préférée entre 3,0 et 4,0 MPa absolu. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape c) comprend entre une et cinq sections de récupération de solvant, chaque section de récupération de solvant étant opérée à une température comprise entre 160 et 300°C et une pression comprise entre la pression de la section de séparation supercritique (Psupercritique) et 0,000005 MPa, préférentiellement entre 2,7 MPa et 0,000005 MPa.