СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОЛОВЯННО-СВИНЦОВЫХ ПРИПОЕВ ИЗ ЛОМА ЭЛЕКТРОННЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF EXTRACTING TIN-LEAD SOLDERS FROM SCRAP ELECTRONIC PRINTED CIRCUIT BOARDS AND DEVICE THEREFOR

Техническое решение относится к области переработки металлических отходов, а именно к средствам извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат.
Известен «СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ИЗДЕЛИЙ С СОЕДИНЕННЫМИ ПРИПОЕМ ДЕТАЛЯМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ» по патенту РФ 2089632 от 17.08.1994, опубликованному 10.09.1997, МПК С22В 7/00, С22В 25/06, при этом способ включает размещение изделий, приложение к ним силового воздействия, нагрев, отделение от изделий деталей и припоя и их сепарацию, причем изделия размещают вокруг центра нагрева, в качестве силового воздействия используют действие центробежных сил, нагрев ведут при 170-300°С, а отделение деталей и припоя осуществляют при величине фактора разделения 150-800g, причем действие центробежных сил осуществляют после нагрева изделий; устройство содержит термоизолированный корпус, нагреватель с опорой, перфорированную перегородку, монтажное приспособление с отверстиями, имеющее боковую стенку, днище, фиксаторы изделий и опорный элемент, приемники деталей и припоя, отличающееся тем, что в монтажном приспособлении отверстия выполнены в его боковой стенке, смежные по периметру участки боковой стенки расположены на равном расстоянии от центральной вертикальной оси приспособления, опорный элемент монтажного приспособления выполнен в форме вала и установлен вертикально соосно приспособлению, фиксаторы выполнены с возможностью закрепления изделий по периферии монтажного приспособления, нагреватель размещен внутри монтажного приспособления, а перфорированная перегородка установлена вертикально между термоизолированным корпусом и монтажным приспособлением.
Извлечение оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных с помощью описанного в прототипе устройства описанным способом недостаточно производительно. Низкая производительность при применении описанных в прототипе способа и устройства обусловлена неполной загрузкой полезного объема емкости и большой долей ручного труда в производственном цикле. Кроме того, основа электронных печатных плат, выполненная из стеклотекстолита и гетинакса, является хорошим теплоизолятором, поэтому невозможно равномерно нагреть какой-либо объем печатных плат только с помощью теплового излучения, т.к. в данном случае могут возникнуть очаги перегрева и, как следствие, пиролиз органических веществ.
Наиболее близкими по технической сути к заявляемым способу и устройству являются способ и устройство, раскрытые в патенте на полезную модель РФ №145776 «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОЛОВЯННО-СВИНЦОВЫХ ПРИПОЕВ ИЗ ЛОМА ЭЛЕКТРОННЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ПРИ ПОМОЩИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ НА ЛОМ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ В СРЕДЕ ЖИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, НАГРЕТОГО ВЫШЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ ОЛОВЯННО-СВИНЦОВОГО ПРИПОЯ В ДИАПАЗОНЕ ОТ 150°С ДО 320°С» от 22.04.2014, опубликованном 27.09.2014, МПК С22В 7/00. Описанное устройство для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат путем воздействия центробежных сил на лом электронных печатных плат в среде жидкого теплоносителя, нагретого выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя в диапазоне от 150°С до 320°С, содержит перфорированный барабан для загрузки в него электронных печатных плат, выполненный с возможностью вращения и расположенный внутри бака с жидким теплоносителем, нагретым выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя в упомянутом диапазоне.
Задачей настоящего технического решения является создание нового способа извлечения оловянно-свинцового припоя из лома электронных печатных плат и устройства для его осуществления.
Поставленная задача решена за счет способа извлечения оловянно-свинцового припоя из лома электронных печатных плат, включающего размещение лома электронных печатных плат в проницаемой для жидкости полой емкости, при этом полую емкость размещают в среде жидкого теплоносителя, разогретого до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя, после расплавления оловянно-свинцового припоя полую емкость освобождают от теплоносителя и затем путем вращения удаляют из нее расплавленный оловянно-свинцовый припой и остатки теплоносителя, а также устройства для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат, содержащего открытую сверху емкость с жидким теплоносителем и установленную в ней с возможностью вращения полую емкость, выполненную в форме тела вращения и предназначенную для размещения лома электронных печатных плат, при этом полая емкость выполнена проницаемой для жидкости в радиальном от оси вращения направлении и с возможностью вертикального перемещения для освобождения ее от жидкого теплоносителя, при этом жидкий теплоноситель разогрет до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя; емкость выполнена в форме барабана; боковые стенки барабана выполнены перфорированными.
Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 - устройство для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат с полой емкостью, выполненной с возможностью вертикального перемещения и расположенной внутри емкости для теплоносителя, на фиг. 2 - устройство для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат с полой емкостью, выполненной с возможностью вертикального перемещения и расположенной снаружи емкости для теплоносителя, на фиг. 3 -  устройство для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат с полой емкостью, расположенной внутри емкости для теплоносителя без возможности вертикального перемещения.
На фиг. 1 изображены полая емкость 1, проницаемые стенки 2, перфорация 3, вал 4, ось 5 вращения полой емкости, емкость 6 для теплоносителя, теплоноситель 7, двигатель 8.
Устройство для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат выполнено следующим образом.
Устройство для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат содержит полую емкость 1, выполненную в форме тела вращения. Полая емкость 1 установлена на вал 4 с возможностью вращения вокруг своей оси 5. Емкость 1 приводится во вращение при помощи двигателя 8. Стенки 2 полой емкости 1 выполнены проницаемыми для жидкости и/или газа в радиальном от оси 5 вращения направлении. Опционально полая емкость 1 выполнена в форме барабана. Опционально проницаемость емкости 1 достигается за счет перфорации 3, выполненной в ее боковых стенках 2. Полая емкость 1 выполнена с возможностью вертикального перемещения. Устройство содержит емкость 6 для теплоносителя. Емкость 6 для теплоносителя опционально выполнена открытой сверху.
Способ извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат осуществляют следующим образом.
Лом электронных печатных плат располагают в проницаемой для жидкости и/или газа емкости 1. После чего емкость 1 вместе с ломом печатных плат размещают в среде жидкого или газообразного теплоносителя 7, разогретого до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя. Размещение емкости 1 с ломом печатных плат в теплоносителе 7 могут осуществлять, например, путем вертикального погружения данной емкости 1 в теплоноситель 7 или путем заливки теплоносителем 7 емкости 1 с платами, предварительно размещенной в герметичном для теплоносителя объеме. Нагрев теплоносителя 7 может осуществляться либо предварительно, либо после размещения в нем емкости 1 с ломом плат. Оловянно-свинцовый припой расплавляется в разогретом теплоносителе 7. Затем, после расплавления оловянно-свинцового припоя, емкость 1 с ломом плат освобождают от теплоносителя 7. Освобождение емкости 1 с платами от теплоносителя 7 осуществляют, например, путем вертикального извлечения емкости из теплоносителя 7 или путем его откачки. После чего, путем вращения емкости 1 за счет возникающей центробежной силы, удаляют из нее расплавленный оловянно-свинцовый припой и остатки теплоносителя 7.
Устройство для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат работает следующим образом.
Лом электронных печатных плат располагают в полой емкости 1. После чего, емкость 1 вместе с ломом печатных плат размещают в среде жидкого или газообразного теплоносителя 7, разогретого до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя, обеспечивая тем самым контакт лома плат с теплоносителем 7. Например, полую емкость 1 опускают в открытую сверху емкость 6 с теплоносителем 7, предварительно разогретым до температуры выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя. Также контакт лома плат с теплоносителем 7 могут обеспечивать путем закачки теплоносителя 7 в объем емкости 1 с платами, в этом случае, полую емкость 1 предварительно размещают в герметичной для теплоносителя 7 емкости 6, к которой подведены линии подвода и отвода теплоносителя 7. Нагрев теплоносителя 7 может осуществляться либо предварительно, либо после размещения в нем емкости 1 с ломом плат, например, при помощи тэнов. Оловянно-свинцовый припой расплавляется в разогретом теплоносителе 7. Затем, после расплавления оловянно-свинцового припоя, емкость 1 с ломом плат освобождают от теплоносителя 7. Освобождение емкости 1 с платами от теплоносителя осуществляют, например, путем вертикального извлечения емкости 1 из теплоносителя 7 или путем его откачки. После чего, путем вращения емкости 1 за счет возникающей центробежной силы, удаляют из нее расплавленный оловянно-свинцовый припой и остатки теплоносителя 7. Расплав оловянно-свинцового припоя отделяется от теплоносителя 7, например, декантацией. Благодаря применению жидкого или газообразного теплоносителя 7 тепловая энергия равномерно распределяется в объеме лома электронных печатных плат. В производственном цикле, организованном согласно принципу работы настоящего устройства, ломом печатных плат можно заполнять весь полезный объем полой емкости 1. В качестве обрабатываемого сырья можно использовать лом электронных печатных плат, как в целом виде, так и в измельченном.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание нового способа извлечения оловянно-свинцового припоя из лома электронных печатных плат и устройства для его осуществления за счет способа извлечения оловянно-свинцового припоя из лома электронных печатных плат, включающего размещение лома электронных печатных плат в проницаемой для жидкости полой емкости, при этом полую емкость размещают в среде жидкого теплоносителя, разогретого до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя, после расплавления оловянно-свинцового припоя полую емкость освобождают от теплоносителя и затем путем вращения удаляют из нее расплавленный оловянно-свинцовый припой и остатки теплоносителя, а также устройства для извлечения оловянно-свинцовых припоев из лома электронных печатных плат, содержащего открытую сверху емкость с жидким теплоносителем и установленную в ней с возможностью вращения полую емкость, выполненную в форме тела вращения и предназначенную для размещения лома электронных печатных плат, при этом полая емкость выполнена проницаемой для жидкости в радиальном от оси вращения направлении и с возможностью вертикального перемещения для освобождения ее от жидкого теплоносителя, при этом жидкий теплоноситель разогрет до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя; емкость выполнена в форме барабана; боковые стенки барабана выполнены перфорированными.