本发明专利技术涉及用于在废弃的电气和电子设备的循环利用期间剥离焊料金属的装置和方法。本发明专利技术提供的用于循环利用印刷线路板的装置和方法可以收集电子部件、贵金属和贱金属以供重新使用和循环利用。所述装置总的来说包括机械焊料去除模块和/或热模块、化学焊料去除模块和贵金属浸沥模块，其中所述模块连接在一起以使电子废弃物从模块到模块连续通过。
【技术实现步骤摘要】
用于在废弃的电气和电子设备的循环利用期间剥离焊料金属的装置和方法本申请是申请日为2012年12月13日、申请号为“201280011927.4”、专利技术名称为“用于在废弃的电气和电子设备的循环利用期间剥离焊料金属的装置和方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术总的来说涉及用于循环利用废弃的电气和电子设备例如印刷线路板以分离包括但不限于贵金属、贱金属、焊料金属和正常运转的集成电路的材料的装置和方法。
技术介绍
包括废弃或损坏的计算机、计算机监视器、电视接收机、蜂窝电话和类似产品在内的废旧电子设备的处置，正快速增加。已经认识到，当电子设备被倾倒在填埋场时，总体来说对生物以及环境具有显著危害。同样地，应该理解，不正确的拆卸对于执行人工拆卸的人员的健康和安全造成相当大的风险。印刷线路板(PWB)是许多电子系统的常用元件。PWB通常通过将干燥膜层压在承载于玻璃纤维板基质上的清洁铜箔上来制造。将膜暴露于电路板设计的底片，并使用蚀刻器从所述线路板上去除未掩盖的铜箔。然后在线路板上未被蚀刻的铜上施加焊料。取决于具体PWB的用途和设计，在制造过程中可能使用各种其他金属，包括铅、锡、镍、铁、锌、铝、银、金、铂、钯和汞。PWB包括许多其他部件，例如晶体管、电容器、散热器、集成电路(IC)、电阻器、集成开关、处理器等。PWB潜在地是难以处理的废弃材料，因为在将它们从安装有它们的电气系统中取出后，它们通常几乎没有实用性。此外，它们通常由将它们归类为危险或“特殊”废弃物流的材料构成。它们必须与其他无危险性的固体废弃物流隔开并分开处理。必须使用数种可用的处置选择方案中的任一种对作为废弃材料处理的PWB进行处理。这些选择方案不仅昂贵，而且它们需要使用发生器进行大量工作和处理。此外，由于这些处置选择方案中的一些不包括废弃电路板的破坏，因此发生器也保留许多与不正确处理或处置相关的责任。已经提出了不同方法以试图与由不断增加的废弃电子废弃物负荷量造成的原材料浪费和环境污染抗争。目前，需要能量需求高的方法来分离材料以便可以将它们循环利用。机械和湿法冶金方法是循环利用废弃的PWB的传统方法，其包括将整个废弃物磨碎，然后尝试分离和浓缩不同的材料流。不利的是，当PWB被磨碎时，只有塑料级分可以从金属有效地释放，并放出有毒气体。因此，机械方法不产生高回收率，特别是对于贵金属来说。在湿法冶金方法中，使用大量化学物质，产生巨大量的废酸和淤泥，其必须作为危险废弃物进行处置。此外，通过化学方法循环利用各种金属的总体过程非常长并且复杂。包括废弃的PWB的火法冶金处理的热方法产生由环氧树脂的热降解(形成二英类和呋喃类)和金属(包括Pb、Sb、As和Ga)的挥发引起的危险化学物质向大气和水的排放。热方法的另一个特点在于高能耗，以及必须使用昂贵的废气纯化系统和耐腐蚀设备。此外，不利的是，从材料提取贵金属(例如金)的当前方法包括使用有毒和/或昂贵的化学物质(即浸沥剂)从所述材料浸沥金。用于溶解金的最古老的商业化方法之一是所谓的“氰化物法”，通过这种方法，氰根离子与金形成稳定的络合物。氰化物法的有效性使其在商业上用于从矿石提取金和从镀金废弃部件回收金。一般来说，在“氰化物法”中使用氰化钾溶液。不利的是，这种溶液非常毒，用过的氰化物溶液的处置已变成一个显著的且不断增加的废弃物处置和污染治理问题。还已使用被称为“王水”的盐酸与硝酸的混合物来溶解金，以便获得络合物氯金酸HAuCl4。然而，王水极具腐蚀性，产生有毒烟雾，并且对贵金属没有任何选择性。不带有任何部件和焊料的印刷线路板(即空白印刷版)代表了与带有安装好的部件的组装电路板相比更容易循环利用的材料，这是因为空白印刷版本身仅由用环氧树脂胶粘的铜和玻璃纤维箔以及镀于它们表面上的一些金/镍/铜构成。由于空白印刷版占平均组装印刷线路板的65-70重量％，因此从线路板去除部件导致形成占总体积的65-70％的可容易地循环利用的材料级分。与对全部输入材料体积进行尺寸减小的常见做法相比，这种方法更加有利。此外，在从线路板移除后，可以对回收的部件按类型进行分选和销售，例如含有钽的部件或可以重新使用的部件，从而产生与仅仅部件的混合物相比具有更高零售价值的多种产物流。因此，对于克服或最大限度地降低了上述问题的循环利用废弃的电气和电子设备例如印刷线路板部件的方法，存在着需求。
技术实现思路
总的来说，本专利技术涉及用于循环利用印刷线路板以分离用于重新使用和/或回收的材料的装置和方法。更具体地，本专利技术总的来说涉及用于循环利用PWB以有效地回收贵金属、贱金属、焊料金属和正常运转的集成电路，同时将使用的商业化学物质和其他资源的量降至最低的装置和方法。一方面，描述了用于处理电子废弃物的装置，所述装置包含：(a)机械焊料去除模块；和(b)化学焊料去除模块；其中所述模块彼此相邻连接。另一方面，描述了一种循环利用电子废弃物的方法，所述方法包括：使用机械焊料去除器去除至少一部分焊料，其中所述机械焊料去除器包含用于从表面机械去除焊料的至少一个桨叶和至少一个搅拌器；使用化学焊料去除器去除至少一部分焊料，其中所述化学焊料去除器包含用于第一组合物的容器和至少一个搅拌器，其中所述PWB被部分浸没在所述第一组合物中；以及使用浸沥组合物去除至少一部分贵金属。另一方面，描述了一种用于处理电子废弃物的装置，所述装置包含：(a)用于从PWB去除外壳或环氧树脂化的部件的加热模块；以及(b)化学焊料去除模块，其中所述模块彼此相邻连接。另一方面，描述了一种循环利用电子废弃物的方法，所述方法包括：使用加热模块从PWB去除至少一个外壳，其中所述加热模块包含加热器和用于使所述PWB移动通过所述加热器的机构；使用化学焊料去除器去除至少一部分焊料，其中所述化学焊料去除器包含用于第一组合物的容器和至少一个搅拌器，其中所述PWB被部分浸没在所述第一组合物中；以及使用浸沥组合物去除至少一部分贵金属。从后面的公开内容和权利要求书，其他方面、特征和优点将更充分显现。附图说明图1示出了用于循环利用印刷线路板的通用装置和方法。图2示出了循环利用的印刷线路板在化学焊料去除器组合物中的部分浸没。图3示出了用于从印刷线路板去除焊料的装置的实施方式。图4示出了用于从印刷线路板去除焊料的装置的另一种实施方式。图5示出了用于从印刷线路板和/或印刷线路板部件浸沥金的装置的实施方式。图6示出了用于循环利用印刷线路板的通用装置。图7是热除焊料单元的内部部件的顶视图。图8是图7的热除焊料单元的内部部件的前视图。图9是图7的热除焊料单元的内部部件的侧视图。图10是加热前(A)和加热后(B)的蜂窝电话PWB。图11是化学除焊料之前(A)和化学除焊料之后(B)的图10(A)的蜂窝电话PWB。具体实施方式总的来说，本专利技术涉及用于循环利用印刷线路板、集成电路和印刷线路板部件以分离用于重新使用和/或回收的材料的装置和方法。更具体地，本专利技术总的来说涉及用于循环利用PWB以更有效地回收和分离金属和正常运转的部件，同时将商业化学物质和其他资源的使用降至最低的装置和方法。正如在背景部分中介绍的，循环利用废弃的PWB的传统方法引起环境污染、高成本支出和低效率问题。相反，本文描述的装置和方法是基于不同的材料循环利用方法，其中将废弃的PWB的各种部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于处理电子废弃物的装置，所述装置包含：(a)机械焊料去除模块；和(b)化学焊料去除模块；其中所述模块彼此相邻连接。
【技术特征摘要】
2011.12.15 US 61/576,035;2012.01.23 US 61/589,5831.用于处理电子废弃物的装置，所述装置包含：(a)机械焊料去除模块；和(b)化学焊料去除模块；其中所述模块彼此相邻连接。2.权利要求1的装置，其中所述机械焊料去除模块包含用于从表面机械去除焊料的至少一个桨叶和至少一个搅拌器。3.权利要求1或2的装置，其中所述化学焊料去除模块包含用于第一组合物的容器和至少一个搅拌器，其中将所述电子废弃物部分浸没在所述第一组合物中。4.前述权利要求任一项的装置，其还包含置于所述化学焊料去除模块上游和/或下游的加热模块。5.权利要求4的装置，其中所述加热模块包含至少一个搅拌器。6.前述权利要求任一项的装置，其还包含置于所述加热模块下游的至少一个漂洗模块。7.前述权利要求任一项的装置，其还包含置于所述化学焊料去除模块下游的至少一个漂洗模块。8.前述权利要求任一项的装置，其还包含贵金属浸沥模块。9.权利要求8的装置，其中所述贵金属浸沥模块包含用于包含三碘化物的浸沥组合物的容器。10.权利要求8或9的装置，其中所述贵金属浸沥模块从所述电子废弃物分离碳。11.权利要求9或10的装置，其中所述浸沥组合物还包含至少一种起泡剂和至少一种收集剂。12.权利要求10或11的装置，其中所述贵金属浸沥模块还包含起泡机构。13.权利要求8-12任一项的装置，其还包含置于所述贵金属浸沥模块下游的至少一个漂洗模块。14.前述权利要求任一项的装置，其中所述电子废弃物包含印刷线路板(PWB)。15.前述权利要求任一项的装置，其中所述贵金属包含至少一种选自以下的物质：金、银、钯、铂、铑、铱、锇、铼和钌。16.前述权利要求任一项的装置，其中所述搅拌器包含至少一个刷子、耙子或吹入气体或液体。17.循环利用电子废弃物的方法，所述方法包括：使用机械焊料去除器去除至少一部分焊料，其中所述机械焊料去除器包含用于从表面机械去除焊料的至少一个桨叶和至少一个搅拌器；使用化学焊料去除器去除至少一部...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈天牛，迈克尔·B·克赞斯基，江平，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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