一种分离铜和焊锡混合物的方法及实现该方法的装置与流程

本发明涉及一种铜和焊锡混合物的回收技术，具体说，是涉及一种分离铜和焊锡混合物的方法及实现该方法的装置。

背景技术：

现在随着人民生活水平的不断提高，废旧家电的量也越来越大，废旧家电的回收技术也越来越多，其中一种方法就是采用粉碎的方法，将废旧线路板破碎后进行分离回收。粉碎后可以从中分离得到铜和焊锡混合物，但这种混合物目前难以直接回收利用。只有将其中的焊锡和铜分离后才能得到有效地回收利用。虽然现有技术中也有相关的焊锡回收分离技术，例如：中国专利局于2013.05.22公开的专利申请号为201110364496.7、发明名称为《焊锡回收的分离装置》的发明公开了一种分离装置，但该发明只能将与元器件混在一起的焊锡分离开，无法将铜从中分离出来，更无法将焊锡与铜分离开。由于焊锡和铜混合在一起的状态非常复杂，特别是焊锡粉和铜粉混合在一起，不仅两者的比重比较接近，而且两者的比例和含量又千差万别，因此采用现有技术至今无法实现它们的分离，本领域急需一种操作方便、成本低廉且环保的分离铜和焊锡混合物的技术。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的在于提供一种分离效果好、分离速度快且环保的分离铜和焊锡混合物的方法及实现该方法的装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分离铜和焊锡混合物的方法，包括如下步骤：

a)通过加热使铜和焊锡混合物中的焊锡熔化成液体而铜仍然为固体状态；

b)进行离心分离，使液态焊锡与固态铜分离。

由于铜的熔点是1089度而焊锡通常在172度就熔化，因此通过对加热温度的控制，使焊锡熔化成液体状态而铜仍然为固体状态时，进行过滤分离，从而可实现液态焊锡与固态铜的分离。此外，焊锡虽然是液体状态，但由于焊锡的粘度非常大，因此采用离心分离的方法，通过离心力的作用使焊锡从混合物中分离出来，可确保分离效果。

作为优选方案，所述加热采用高温液体作为加热介质。将铜和焊锡混合物放置在高温液体里进行加热，一方面可以保证加热的温度均匀，另一方面可以实现与空气隔离以防止氧化，保证所分离产品的质量。所述高温液体进一步优选为熔融盐，因熔融盐在高温下质量稳定不会发生分解，成本低。

作为一种优选方案，离心分离后，采用高温液体对残余混合物进行冲洗，以降低焊锡的残留量，提高分离效果。

作为另一种优选方案，离心分离后，采用向残余混合物中加入铅或锡或铅锡合金，然后使铅或锡或铅锡合金、及混合物中的焊锡都熔化而铜不熔化，再次进行离心分离。加入铅或锡或铅锡合金后可以改变混合物的成份和结构，以废旧线路板所得到的铜和焊锡混合物为例：其中的部分焊锡与铜是通过焊锡膏紧密焊接在一起的，加入铅或锡或铅锡合金后，可以使原来通过焊锡膏焊接在一起的分开。

一种实现上述分离铜和焊锡混合物的方法的装置，包括加热单元和离心单元，所述离心单元包括转鼓；通过所述加热单元使铜和焊锡混合物中的焊锡熔化成液体而铜仍然为固体状态，通过所述离心单元使液态的焊锡与固态的铜分离。

作为优选方案，所述加热单元包括加热圈，所述加热圈位于转鼓外或/和转鼓内。通过加热圈可以直接对转鼓内的铜和焊锡混合物进行加热。另外，由于金属的散热速度快，在离心过滤的过程中焊锡会很快冷却下来，而当焊锡冷却后又会与铜粘合在一起。因此，通过在转鼓外或/和转鼓内设置加热圈，还可保证焊锡在离心过滤的过程中仍然处于液体状态，从而达到充分分离，提高分离效果。

作为优选方案，位于转鼓内的加热圈通过导电环与电源相连，以保证位于转鼓内的加热圈在旋转时能仍然可以与电源相连。

作为优选方案，所述加热单元位于离心单元的上方。可在上方的加热单元里将铜和焊锡混合物里的焊锡加热熔化成液体状态，然后直接排入到转鼓里进行离心分离。

作为优选方案，所述转鼓为双壁结构，内壁与外壁之间为中空结构。所述内壁上可设置筛孔或不设置筛孔。采用双壁结构可保证铜和焊锡混合物的厚度相同，厚度相同保证了加热效果非常均匀。当内壁上设有筛孔时，可以对转鼓内的铜和焊锡混合物进行冲洗，从而提高分离效果。

作为优选方案，所述内壁具有加热功能。当内壁具有加热功能后可以直接对转鼓内的铜和焊锡混合物进行加热，加热效率高，温度均匀，从而可进一步提高分离效果。

作为进一步优选方案，所述内壁通过导电环与电源相连，通过导电环可以保证内壁在 旋转时仍然可以与电源相连。

作为优选方案，所述转鼓内设有内胆，所述内胆与转鼓之间构成同心环。当上方加热单元将铜和焊锡混合物加热后排入转鼓时，同心环可以使排入的铜和焊锡混合物成均匀竖直状态，从而保证离心分离的效果。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明利用铜与焊锡混合物的熔点差异，不仅首次解决了铜与焊锡混合物的分离难题，而且还具有操作方便、易于规模化实现及成本低廉和环保等优点，不仅对解决废旧家电的环保问题具有重要贡献，而且还实现了铜与焊锡混合物的资源化回收，相对于现有技术，取得了显著性进步。

附图说明

图1是实施例1提供的一种通过外加热分离铜和焊锡混合物的装置结构示意图；

图2是实施例2提供的一种通过内加热分离铜和焊锡混合物的装置结构示意图；

图3是实施例3提供的一种通过内、外加热分离铜和焊锡混合物的装置结构示意图；

图4是实施例4提供的一种内加热圈与导电环的安装结构示意图；

图5是实施例5提供的一种双壁转鼓分离铜和焊锡混合物的装置结构示意图；

图6是实施例6提供的一种通过上方加热分离铜和焊锡混合物的装置结构示意图；

图7是实施例7提供的一种具有冲洗功能的分离铜和焊锡混合物的装置结构示意图。

图中标号示意如下：1、基座；2、转轴；3、轴承；4、转鼓；5、皮带轮；6、铜和焊锡混合物；7、外加热圈；8、内加热圈；8A、设有筛孔的内加热圈；9、内加热圈支架；10导电环；11、电源线；12、转鼓内壁；13、加热容器；14、布料管；15、液固混合物；16、阀门；17、高温液体；18、排液管；19、内胆；20、高温液体环；21、离心机外罩。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细阐述：

实施例1

参见图1所示：本实施例提供的一种通过外加热分离铜和焊锡混合物的装置包括转鼓4和位于转鼓4外的外加热圈7，转鼓4固定在转轴2上，转轴2通过轴承3与基座1相连。转轴2的下端安装了皮带轮5，皮带轮5与动力装置相连(图中未示出)。当皮带轮5在动力装置的带动下旋转时，转鼓4也同步旋转，位于转鼓4内的铜和焊锡混合物6会同时旋 转，在外加热圈7的加热作用下，其中的焊锡熔化成液体，然后在离心力的作用下从转鼓4里甩出，从而实现与铜的分离。

实施例2

参见图2所示：本实施例提供的一种通过内加热分离铜和焊锡混合物的装置包括转鼓4和位于转鼓4内的内加热圈8，内加热圈8通过内加热圈支架9悬挂在转鼓4的里面，铜和焊锡混合物6在内加热圈8的加热作用下，其中的焊锡熔化成液体，然后在离心力的作用下从转鼓4里甩出，从而实现与铜的分离。

实施例3

参见图3所示：本实施例提供的一种通过内、外加热分离铜和焊锡混合物的装置包括转鼓4和位于转鼓4外的外加热圈7及位于转鼓4内的内加热圈8，铜和焊锡混合物6在外加热圈7和内加热圈8的同时加热作用下，其中的焊锡熔化成液体，然后在离心力的作用下从转鼓4里甩出，从而实现与铜的分离。

实施例4

参见图4所示：本实施例提供的分离铜和焊锡混合物的装置包括转鼓4和位于转鼓4内的内加热圈8，所述内加热圈8与转鼓4固定连接，且内加热圈8通过电源线11与固定在转轴2上的导电环10电连接，导电环10通过导电支架(图中未示出)与电源相连。这种结构可实现内加热圈8在旋转过程中仍然可以与电源相连，保证了转鼓4在旋转过程中的加热要求。

实施例5

参见图5所示：本实施例提供的分离铜和焊锡混合物的装置包括转鼓4和位于转鼓4外的外加热圈7，所述转鼓4为双壁结构，内壁12与外壁之间为中空结构，两者构成了一个圆环，从而可保证铜和焊锡混合物6处于均匀分布状态，受热更加均匀，分离效果更好。

实施例6

参见图6所示：本实施例提供的分离铜和焊锡混合物的装置包括转鼓4和位于转鼓4外的外加热圈7及位于转鼓4上方的加热容器13，由高温液体与铜和焊锡混合物组成的液固混合物15位于加热容器13里，当液固混合物15里的焊锡熔化成液体状态后，打开阀门16将液固混合物15通过布料管14排入到转鼓4里，可进行离心分离。

实施例7

参见图7所示：本实施例提供的一种分离铜和焊锡混合物的装置包括转鼓4、位于转鼓4外的外加热圈7及位于转鼓4内的设有筛孔的内加热圈8A和位于转鼓4上方的加热容器 13，外加热圈7位于离心机外罩21里，铜和焊锡混合物6放置在转鼓4与设有筛孔的内加热圈8A组成的圆环里；在设有筛孔的内加热圈8A里安装了内胆19，内胆19与设有筛孔的内加热圈8A构成一个圆环。当铜和焊锡混合物6中的焊锡在外加热圈7和设有筛孔的内加热圈8A的加热作用下熔化成液体后，从转鼓4里离心甩出。但由于仍然有一部分残留的焊锡在转鼓4内，这时可打开阀门16，使位于加热容器13中的高温液体17下排，下排的高温液体17会在内胆19与设有筛孔的内加热圈8A之间形成高温液体环20。高温液体17会穿过设有筛孔的内加热圈8A的筛孔，对铜和焊锡混合物6进行冲洗，使残留的焊锡被冲出，进一步提高分离效果。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。