一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统以及利用该系统拆解废电路板并回收焊锡的方法，所述系统包括：加热槽、第一滤笼、旋转笼、离子液体暂存槽、第二滤笼和清洗槽等，通过使用高温离子液体实现焊锡的回收。废电路板经过拆解后，出料主要分为三部分—焊锡、元器件、不含元器件的线路板。根据本发明专利技术的系统及方法可以实现元器件拆解率超过95％、焊锡回收率高于90％。同时，以离子液体作为热介质能够准确控制温度范围，避免污染物的释放。

A System and Method for Dismantling Waste Circuit Board and Recovering Solder Tin by Ionic Liquids

The invention discloses a system for dismantling waste printed circuit boards and recovering solder by using ionic liquids and a method for dismantling waste printed circuit boards and recovering solder by using the system. The system comprises a heating tank, a first filter cage, a rotating cage, an ionic liquid temporary storage tank, a second filter cage and a cleaning tank, etc. The solder can be recovered by using high temperature ionic liquids. After disassembly, the discharged PCB is mainly divided into three parts: solder, components and circuit boards without components. According to the system and method of the invention, the component disassembly rate is more than 95%, and the solder recovery rate is more than 90%. At the same time, using ionic liquids as thermal medium can accurately control the temperature range and avoid the release of pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统和方法
本专利技术涉及一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统和方法，属于电子废物资源化处理

技术介绍
电路板是电子产品中必不可少的部件，其中包含电子元器件和线路板。电路板上的电子元器件通过焊锡固定在线路板上。Sn-Pb、Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Ag-Cu焊锡广泛应用于电子行业，这些焊锡的熔点在183-227℃范围内。全球每年约有44％的精炼锡用作电子行业的焊料，而中国则有超过60％的精炼锡以焊锡形式应用于电子行业。近年来，全球电子电器设备的使用量急剧增加，导致了电子废物的快速增长。根据联合国大学Baldé等人的预测，2016年全球共产生4470万吨的电子废物，并且年增长率估计为3-4％，预计到2021年将产生5220万吨。根据清华大学曾现来等人的预测，2016中国产生1040万吨的电子废物，并且超过美国成为全球产生电子废物最多的国家，同时也是电子废物增长速度最快的国家。电路板约占电子废物总量的4％，并且其中含有大量的Sn等金属资源。电加热、红外加热、热风等加热分离法虽然能有效的脱出废电路板上的元器件，但是加热温度不能准确控制，容易导致局部过热从而产生二噁英等污染物，造成环境污染和威胁人类健康；而液体热介质加热能够准确控制温度范围，避免污染物的释放。由于离子液体具有液程范围宽、不易挥发和热稳定性高的特点，中国专利第201210544487.0号公开了一种水溶性离子液体[BMIm]BF4作为热介质来加热拆解废电路板的方法。
技术实现思路
为了解决离子液体作为热介质拆解废电路板的工业应用问题，本专利技术的目的在于提供一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，具有元器件拆解效率高、焊锡回收率高的特点。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其包括：加热槽，其槽底中央区域设置有与所述加热槽内连通的沉底区，所述沉底区的底部低于所述加热槽的槽底的底部，所述沉底区内设置有活动收集盆；所述沉底区四周的槽底上设置有用于为加热槽内的液体进行加热的加热器；第一滤笼，其设置于所述加热槽内，且与所述加热槽之间存在间隙，所述第一滤笼底面和侧面均设置通孔；旋转笼，其设置于所述第一滤笼内，且与所述第一滤笼之间存在间隙，所述旋转笼底面和侧面均设置通孔，所述旋转笼具有中心轴，在所述中心轴顶部设置有驱动机构，用于驱动所述旋转笼在所述第一滤笼内旋转，在所述旋转笼与所述驱动机构之间还设置有顶盖部件，用于和所述加热槽密封闭合。优选地，所述加热槽的底部设置多个加热室，所述加热室的顶面高出所述槽底的内表面，所述加热室上设置有保护罩防止杂物等掉入加热室，所述保护罩的顶部和侧面均设置有小孔能使液体进入加热室；所述加热器为分别设置于所述加热室内的加热管。优选地，所述加热槽底部从边缘向中央区域呈一定斜率角度设置，便于流体向中央区域富集。优选地，所述加热室与所述沉底区通过导管连通，以使所述加热室内的离子液体排入到所述沉底区内。优选地，所述活动收集盆的侧面上开设有单向液流孔，以便使活动收集盆内的离子液体流出。优选地，所述旋转笼为圆形四区位旋转笼，所述驱动机构包括调速电机，以通过中心轴带动所述旋转笼旋转。优选地，所述第一滤笼上设置有滤孔，所述滤孔的孔径小于所述旋转笼上的所述通孔的孔径，所述第一滤笼的所述滤孔的孔径为1至4mm；所述旋转笼上的所述通孔的孔径为40至60mm的通孔。优选地，所述系统还包括离子液体暂存槽，所述离子液体暂存槽通过排液管与所述沉底区连通。优选地，所述系统还包括靠近所述加热槽设置的清洗装置，所述清洗装置包括清洗槽和第二滤笼，所述第二滤笼设置于所述清洗槽内，并与所述清洗槽之间形成间隙。所述第二滤笼可以与所述第一滤笼结构完全一致，相互通用。优选地，所述离子液体暂存槽和所述清洗槽结构完全一致，相互通用。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术的另一个目的在于提供一种采用上述利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的拆解系统拆解废电路板并回收焊锡的方法，包括如下步骤：步骤1：将所述第一滤笼吊入所述加热槽中，然后将离子液体添加到所述加热槽中，加热离子液体并维持在230-270℃；步骤2：将经过清灰的废电路板投入到所述旋转笼的四区位中，并确保每个区位中的废电路板的量相当，保持体系旋转平衡；步骤3：将盛有废电路板的所述旋转笼吊入加热槽，并固定加热槽、旋转笼和第一滤笼；步骤4：启动所述旋转笼顶部的调速电机，维持旋转笼转速为15-60rpm，停留时间10-20min；熔化的焊锡沉入加热槽底部并流入活动收集盆；尺寸小于所述旋转笼的滤孔尺寸的元器件经所述旋转笼侧壁和底面的滤孔进入所述第一滤笼，线路板和尺寸大于所述旋转笼的滤孔尺寸的元器件则留在所述旋转笼中；步骤5：关闭调速电机，所述旋转笼吊入盛有清洗水的所述清洗装置进行中清洗。清洗完毕后再吊到卸料区，取出所述旋转笼中的线路板和尺寸较大的元器件。步骤6：降温，待离子液体温度降低至150-180℃后，将离子液体抽至所述离子液体暂存槽暂存，待离子液体全部抽完后先将所述第一滤笼吊入所述清洗槽进行清洗，清洗完毕后再吊到卸料区，取出所述第一滤笼中尺寸较小的元器件，随后将所述活动收集盆中的焊锡取出。优选地，根据本专利技术的所述拆解废电路板并回收焊锡的方法中步骤2-5重复数次后，再进行步骤6。有益效果废电路板经过拆解后，出料主要分为三部分—焊锡、元器件、不含元器件的线路板。根据本专利技术的系统及方法可以实现元器件拆解率超过95％、焊锡回收率高于90％。同时，以离子液体作为热介质能够准确控制温度范围，避免污染物的释放。附图说明图1为根据本专利技术利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统。图2为根据本专利技术的所述加热槽的侧视图；图3为根据本专利技术的所述加热槽的俯视图；图4为根据本专利技术的所述第一滤笼和所述第二滤笼的侧视图；图5为根据本专利技术的所述第一滤笼和所述第二滤笼的俯视图；图6为根据本专利技术的所述旋转笼的侧视图；图7为根据本专利技术的所述旋转笼的俯视图；图8为根据本专利技术的所述离子液体暂存槽和清洗槽的侧视图；图9为根据本专利技术的所述离子液体暂存槽和清洗槽的俯视图。附图标记1-加热槽；2-第一滤笼；3-旋转笼；4-离子液体暂存槽；101-三角加强板，102-活节螺栓，103-吊耳，104-电加热管，105-流通孔，106-保护罩，107-温度探头，108-导通管，109-管道泵安装板，110-加热室，111-沉底区，112-撑腿，113-活动收集盆，114-排液管，115-平底加强条；201-吊耳，202-竖条，203-中间环，204-可换活套，205-折流板，206-滤笼承重拉条，207-固定外套，208-加强条，209-铰链，210-多孔板，211-辐条，212-中心套管；301-调速电机，302-减速机，303-吊耳，304-机架，305-顶盖，306-U型螺栓脚，307-环条，308-竖条，309-径条，310-侧底面多孔板，311-中心转轴，313-梯形承重加强板，314-铰链，315-活动翻盖，316-卡扣，318-吊环卡扣；401-吊耳，402-三角加强板，403-排液管。具体实施方式以下，将详细地描述本专利技术。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其包括：加热槽，其槽底中央区域设置有与所述加热槽内连通的沉底区，所述沉底区的底部低于所述加热槽的槽底的底部，所述沉底区内设置有活动收集盆；所述沉底区四周的槽底上设置有用于为加热槽内的液体进行加热的加热器；第一滤笼，其设置于所述加热槽内，且与所述加热槽之间存在间隙，所述第一滤笼底面和侧面均设置通孔；旋转笼，其设置于所述第一滤笼内，且与所述第一滤笼之间存在间隙，所述旋转笼底面和侧面均设置通孔，所述旋转笼具有中心轴，在所述中心轴顶部设置有驱动机构，用于驱动所述旋转笼在所述第一滤笼内旋转，在所述旋转笼与所述驱动机构之间还设置有顶盖部件，用于和所述加热槽密封闭合。

【技术特征摘要】
1.一种利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其包括：加热槽，其槽底中央区域设置有与所述加热槽内连通的沉底区，所述沉底区的底部低于所述加热槽的槽底的底部，所述沉底区内设置有活动收集盆；所述沉底区四周的槽底上设置有用于为加热槽内的液体进行加热的加热器；第一滤笼，其设置于所述加热槽内，且与所述加热槽之间存在间隙，所述第一滤笼底面和侧面均设置通孔；旋转笼，其设置于所述第一滤笼内，且与所述第一滤笼之间存在间隙，所述旋转笼底面和侧面均设置通孔，所述旋转笼具有中心轴，在所述中心轴顶部设置有驱动机构，用于驱动所述旋转笼在所述第一滤笼内旋转，在所述旋转笼与所述驱动机构之间还设置有顶盖部件，用于和所述加热槽密封闭合。2.根据权利要求1所述的利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其特征在于，所述加热槽的底部设置多个加热室，所述加热室的顶面高出所述槽底的内表面，所述加热室上设置有保护罩防止杂物等掉入加热室，所述保护罩的顶部和侧面均设置有小孔能使液体进入加热室；所述加热器为分别设置于所述加热室内的加热管。3.根据权利要求1所述的利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其特征在于，所述加热室与所述沉底区通过导管连通，以使所述加热室内的离子液体排入到所述沉底区内。4.根据权利要求1所述的利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其特征在于，所述活动收集盆的侧面上开设有单向液流孔，以便使活动收集盆内的离子液体流出。5.根据权利要求1所述的利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其特征在于，所述旋转笼为圆形四区位旋转笼，所述驱动机构包括电机、减速机和机架，以通过中心轴带动所述旋转笼旋转。6.根据权利要求1所述的利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其特征在于，所述第一滤笼的所述滤孔的孔径为1至4mm；所述旋转笼上的所述通孔的孔径为40至60mm的通孔。7.根据权利要求1所述的利用离子液体拆解废电路板并回收焊锡的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金惠，董庆银，杨聪仁，谭全银，刘丽丽，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11