本发明专利技术涉及一种可回转去除废弃印刷线路板剩余焊料的装置及其工艺。WPCB光片与处理装置内预热砂和砾石充分接触，惰性气体下，装置不停的旋转，内部带孔肋板不断提升，大量的砂从肋板孔内倾泻下来，促使WPCB片与高于焊料熔点的热砂充分混合，焊料被热砂从WPCB片表面迅速熔解并卷扫脱离，针脚细孔内的剩余焊料不断被细热砂冲击、焊料逐渐熔解并被透过细孔的热砂带走，从而达到快速去除焊料的目的。去除完焊料的WPCB片被肋板持续提升到高位卸料，落至带孔溜槽，在重力和机械振动力作用下，自动溜进下一工序处理。本发明专利技术在密闭条件下运行，电热丝加热，温度可控，WPCB片针角内焊料去除率达98%以上，表面焊点焊料去除率达100%，具有结构简单、环保，处理能力大，流态化作业，可工业化推广等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可回转去除废弃印刷线路板剩余焊料的装置及工艺，可减轻后序WPCB处理工艺的重金属污染问题，属于一种节能环保的新型处理装置。
技术介绍
联合国大学2015年发布报告称，2018年全球电子废弃物将创新高，达到5000万吨，使得废弃电子电器产品（waste electric and electronic equipment, WEEE）已经成为固体废物处理中重要组成部分。电子电器产品不断向集成化、微电脑化发展，使得集成电路技术的载体-电子线路板（printed circuit board, PCB）成为EEE行业的基础元件，PCB占所有WEEE重量比近3%，其设计和制造技术已经高度集成化和自动化，其产品的更新换代速度也呈现加快的趋势，2017年中国制造的PCB将占到全球市场份额的44.13%，我国同时也是WEEE进口和回收处理大国，通过各种渠道，最终输入到我国的废弃PCB（WPCB）呈现激增态势，其不当的处理所引发的环境问题得到了各级政府普遍高度重视，已经成为我国面临的严峻环保问题。大量电子元件是组成PCB的基础单元，不同的电子元件被焊料焊接在一张增强树脂板材表面或以针脚的形式插入树脂板材的小孔内，再由焊接机器人或手工焊接装配而成，焊料具有较低的熔点，传统含铅焊料的熔点大约在183~247℃，无铅焊料的熔点大约在217~227℃，继续升高温度，焊料会以气态的形式扩散。WPCB板表面和针脚孔内剩余大量焊料，最高可达15%以上，为回收焊料和避免污染，拆解完电子元件的WPCB光板在进行后序处理时需要进行焊料的去除和回收，利于后序深度处理。该装置运行温度略高于焊料熔点，低于树脂板材中有机物的热解温度，减少了挥发性有机物的释放，该预处理工艺提高了WPCB后续处理工艺中的环境质量，减小了铅、锌、锡等重金属的释放，实现了WPCB焊料的快速回收，最大化实现WPCB焊料资源的重复利用，提高了WPCB资源化处理过程中可重复利用产品的价值。
技术实现思路
本专利技术针对WPCB光片中剩余焊料的去除难题，提出一种可回转去除废弃印刷线路板剩余焊料的装置及工艺。本专利技术提出的可回转去除废弃印刷线路板剩余焊料的装置，由回转搅拌结构、进出料系统和WPCB片与换热质分离部分、温控和防氧化部分组成；温控和防氧化部分由保温层、外防护层、高铝砖、电热丝、进气口和热电偶测温组成，外防护层轴向内壁上设有高铝砖、高铝砖上设有电热丝；外防护层纵向两侧内壁上设有保温层；回转搅拌结构由调速电机、链轮、轴承、托轮、转筒和带孔肋板组成，转筒水平布置于外防护层内，转筒两端依次伸出保温层、外防护层的两侧，转筒两端与外防护层连接处设有轴承，转筒一端为进料口，另一端为出料口；链轮连接调速电机，链轮连接转筒，链轮带动转筒进行旋转作业；若干个带孔肋板均匀分布于转筒内，每个带孔肋板的两端分别固定于转筒内壁上，托轮连接转筒；进出料系统和WPCB片与换热质分离部分由进料斗、进料输送机、带孔溜槽、出料管、筛、WPCB片砂分离室、出料输送机、砂出料口、WPCB片、砂和砾石混合料组成，进料斗连接进料输送机，进料输送机通过进料管连接转筒一端的进料口，所述进料管上设有进气口；转筒出料口的一端连接出料管，所述出料口与出料管连接处连接有带孔溜槽，带孔溜槽倾斜布置，即与转筒轴心线具有夹角；转筒旋转时，带动带孔肋板共同旋转，当随转筒旋转的带孔肋板旋转至高位，且当所述盛装WPCB片、砂和砾石混合料的带孔肋板敞开部位方向朝下时，位于带孔肋板内的WPCB片、砂和砾石混合料在重力作用下落到带孔溜槽内，出料管连接WPCB片砂分离室，出料管上设有热电偶测温孔，WPCB片砂分离室内斜向布置有筛，所述筛用于分离WPCB片、砂和砾石混合料，所述WPCB片的出口处连接有出料输送机，WPCB片通过出料输送机输送到设备外部，WPCB片砂分离室底部设有砂出料口中，被筛分出的砂和砾石混合经砂出料口排出到设备外部循环使用。本专利技术中，转筒形状可以是圆筒或空心棱柱体等中任一种。本专利技术中，带孔肋板为长方体结构，其上均匀分布有若干孔，所述孔的直径为8-20mm，在带孔肋板宽边中心线处折弯，折弯角度为90-170o，所述孔的个数视具体情况而定，所述孔可以是圆孔或方孔等中任一种。本专利技术中，所述链轮和调速电机间采用链条传动、齿轮啮合传动或皮带传动等中任一种。本专利技术中，所述电热丝加热可以选择化石燃料直燃升温、高温热风等，电热丝为水平布置，也可以采用环形缠绕布置等。本专利技术中，所述高铝砖可以采用耐火材料，如石棉，硅酸铝棉等耐火材料。本专利技术中，热电偶测温孔同时也可以布置在其它合适部位，同时也可以采用红外测温等。本专利技术中，所述筛可以是固定筛、滚筒筛、振动筛或惯性振动筛等中任一种。本专利技术中，进料输送机、出料输送机布置方向和安装位置不限于图示，出料输送机也可以是其它带有传送、进料和密封功能的进出料装置等。本专利技术提出的可回转去除废弃印刷线路板剩余焊料的装置的操作工艺，具体步骤如下：（１）将WPCB光板送入剪切破碎机，破碎至10-50mmWPCB片；（２）将磨碎至50-80目的砂和4.5-5.5mm的砾石一起经进料斗和进料输送机均匀送入转筒内，设定转筒内温度为210-250℃，开启加热装置；砂和砾石之间有比例关系吗（３）设定调速电机转速为0.2-5r/min，开动调速电机，充分搅拌，使砂和砾石受热均匀；（４）当转筒及砂和砾石达到设定温度后，同时开启进气口和排气口，通入氮气3-5min后将破碎和称量好的WPCB片经进料斗送入转筒，WPCB片与砂和砾石混合料总质量的质量比为1：50-1：10；（５）在转筒的带动下，WPCB片逐渐被带孔肋板提升，当带孔肋板运动到高位，带孔肋板截留在其内部的WPCB片和少量砂和砾石从带孔肋板敞开部位同时滑落至带孔溜槽内，进行初次筛分，在重力作用下，WPCB片、砂和砾石混合料逐渐滑落至位于WPCB片砂分离室内斜向放置的筛表面进行二次筛除砂和砾石，当WPCB片滑落至筛一侧底部时，被出料输送机输送至后序工艺进行处理，筛除的砂和砾石定期回流至圆筒。本专利技术的有益效果在于：将WPCB板剪切粗碎后，将其与高于焊料熔点，低于WPCB板热解温度的热砂和小砾石在能够旋转的筒体内混合换热，利用砂的摩擦力和小砾石的重力冲击，达到快速去除WPCB光板表面和针脚内部剩余焊料的目的。该装置在进出料部位安装的具有密封功能的输送机提供的密闭条件下运行，采用氮气作为热焊料防氧化保护气，热电偶控制加热温度。WPCB片在进料输送机的传送下落入已预热的圆筒内，与砂砾在带孔肋板的搅拌下充分混合换热，同时被带孔肋板带到高位后WPCB片与少量砂砾一同落入带孔溜槽内，在重力的作用下逐渐向出料口方向滑落，最后WPCB片过筛，使WPCB片与溢出的砂砾分离，筛下砂砾被储存和回流，筛上WPCB片被出料口输送机送入下一处理工序。脱除了焊料的WPCB片形状和强度不变，几乎无热解，实现了焊料的回收和减少重金属污染。该处理装置在密闭条件下运行，电热丝加热，温度可控，WPCB光板针角内焊料去除率达98%以上，表面焊点焊料去除率达100%，具有结构简单、环保，处理能力大，流态化作业，可工业化推广等优点。附图说明图1为本专利技术的结构图示。图2为A-A剖面图。图3为带孔溜槽的结构图示。本文档来自技高网...
【技术保护点】
可回转去除废弃印刷线路板剩余焊料的装置，由回转搅拌结构、进出料系统和WPCB片与换热质分离部分、温控和防氧化部分组成；其特征在于：温控和防氧化部分由保温层、外防护层、高铝砖、电热丝、进气口和热电偶测温组成，外防护层轴向内壁上设有高铝砖、高铝砖上设有电热丝；外防护层纵向两侧内壁上设有保温层；回转搅拌结构由调速电机、链轮、轴承、托轮、转筒和带孔肋板组成，转筒水平布置于外防护层内，转筒两端依次伸出保温层、外防护层的两侧，转筒两端与外防护层连接处设有轴承，转筒一端为进料口，另一端为出料口；链轮连接调速电机，链轮连接转筒，链轮带动转筒进行旋转作业；若干个带孔肋板均匀分布于转筒内，每个带孔肋板的两端分别固定于转筒内壁上，托轮连接转筒；进出料系统和WPCB片与换热质分离部分由进料斗、进料输送机、带孔溜槽、出料管、筛、WPCB片砂分离室、出料输送机、砂出料口、WPCB片、砂和砾石混合料组成，进料斗连接进料输送机，进料输送机通过进料管连接转筒一端的进料口，所述进料管上设有进气口；转筒出料口的一端连接出料管，所述出料口与出料管连接处连接有带孔溜槽，带孔溜槽倾斜布置，即与转筒轴心线具有夹角；转筒旋转时，带动带孔肋板共同旋转，当随转筒旋转的带孔肋板旋转至高位，且当所述盛装WPCB片、砂和砾石混合料的带孔肋板敞开部位方向朝下时，位于带孔肋板内的WPCB片、砂和砾石混合料在重力作用下落到带孔溜槽内，出料管连接WPCB片砂分离室，出料管上设有热电偶测温孔，WPCB片砂分离室内斜向布置有筛，所述筛用于分离WPCB片、砂和砾石混合料，所述WPCB片的出口处连接有出料输送机，WPCB片通过出料输送机输送到设备外部，WPCB片砂分离室底部设有砂出料口中，被筛分出的砂和砾石混合经砂出料口排出到设备外部循环使用。...
【技术特征摘要】
1.可回转去除废弃印刷线路板剩余焊料的装置，由回转搅拌结构、进出料系统和WPCB片与换热质分离部分、温控和防氧化部分组成；其特征在于：温控和防氧化部分由保温层、外防护层、高铝砖、电热丝、进气口和热电偶测温组成，外防护层轴向内壁上设有高铝砖、高铝砖上设有电热丝；外防护层纵向两侧内壁上设有保温层；回转搅拌结构由调速电机、链轮、轴承、托轮、转筒和带孔肋板组成，转筒水平布置于外防护层内，转筒两端依次伸出保温层、外防护层的两侧，转筒两端与外防护层连接处设有轴承，转筒一端为进料口，另一端为出料口；链轮连接调速电机，链轮连接转筒，链轮带动转筒进行旋转作业；若干个带孔肋板均匀分布于转筒内，每个带孔肋板的两端分别固定于转筒内壁上，托轮连接转筒；进出料系统和WPCB片与换热质分离部分由进料斗、进料输送机、带孔溜槽、出料管、筛、WPCB片砂分离室、出料输送机、砂出料口、WPCB片、砂和砾石混合料组成，进料斗连接进料输送机，进料输送机通过进料管连接转筒一端的进料口，所述进料管上设有进气口；转筒出料口的一端连接出料管，所述出料口与出料管连接处连接有带孔溜槽，带孔溜槽倾斜布置，即与转筒轴心线具有夹角；转筒旋转时，带动带孔肋板共同旋转，当随转筒旋转的带孔肋板旋转至高位，且当所述盛装WPCB片、砂和砾石混合料的带孔肋板敞开部位方向朝下时，位于带孔肋板内的WPCB片、砂和砾石混合料在重力作用下落到带孔溜槽内，出料管连接WPCB片砂分离室，出料管上设有热电偶测温孔，WPCB片砂分离室内斜向布置有筛，所述筛用于分离WPCB片、砂和砾石混合料，所述WPCB片的出口处连接有出料输送机，WPCB片通过出料输送机输送到设备外部，WPCB片砂分离室底部设有砂出料口中，被筛分出的砂和砾石混合经砂出料口排出到设备外部循环使用。2.根据权利要求１所述的装置，其特征在于转筒形状是圆筒或空心棱柱体中任一种。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺文智，赵敏，赵辰，李光明，黄菊文，朱昊辰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。