Dispositivo para la precipitación de cobre en suelda sin plomo, para la granulación y separación de compuestos (CuX)6Sn5 y para la recuperación de estaño.

Dispositivo para deposición y separación, en forma de un compuesto intermetálico,

de cobre sobrante disuelto enuna suelda fundida (2) sin plomo, que tiene estaño como su elemento principal, que comprende:

un recipiente (1) de precipitación que comprende la suelda (2) sin plomo, en un estado fundido, en el cual seadiciona una cantidad apropiada de un elemento X seleccionado del grupo compuesto por Ni, Co, Fe,mientras se calienta el recipiente (1), con lo cual se precipita un compuesto (CuX)6Sn5 (3) y el mismo sealimenta a un recipiente (4) de granulación por medio de una entrada;

el recipiente (4) de granulación está provisto de un granulador (5) que tiene placas multi-perforadas (7-1, 7-2y 7-3) a través de las cuales el compuesto (CuX)6Sn5 (3) fluye desde el interior al exterior de orificios deplacas multi-perforadas (7-1, 7-2 y 7-3), con lo cual el compuesto (CuX)6Sn5 (3) pasa a través de una salida aun recipiente (11) de separación, mientras se calienta el recipiente (4); y

el recipiente (11) de separación genera corrientes de remolino con lo cual el compuesto (CuX)6Sn5 (3) seprecipita al fondo del recipiente (11) de separación, y dentro del recipiente (11) queda estaño altamentepurificado (12).

Dispositivo para la precipitación de cobre en suelda sin plomo, para la granulación y separación de compuestos (CuX) 6Sn5 y para la recuperación de estaño

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo para separar cobre sobrante lixiviado en un baño de soldadura sin plomo y recuperar estaño a partir del mismo en un proceso de soldadura de, por ejemplo, una placa de circuito impreso que tenga una hoja de cobre y un componente de montaje superficial que tenga un hilo conductor de cobre.

Antecedentes de la técnica [0002] La suelda sin plomo consta principalmente de estaño, y contiene una cantidad apropiada de cobre, plata, níquel, bismuto, indio, fósforo y germanio. Habitualmente, en torno a una temperatura del orden de 250ºC tiene inicio un fenómeno de humectación, y por ello, un proceso de soldadura se realiza sumergiendo miembros de una placa de circuito impreso, y otros, en un baño de soldadura calentado a la temperatura del orden mencionado o haciendo entrar en contacto miembros de una placa de circuito impreso, y otros, con un chorro de suelda fundida formada en un baño de soldadura.

No obstante, el cobre usado para un hilo conductor de una placa de circuito impreso, un miembro, y otros, se calienta a la temperatura del orden mencionado en el proceso de soldadura y se eluye en la suelda. Este fenómeno es la denominada "lixiviación de cobre". Cuando se produce la lixiviación del cobre, la tensión superficial y la fluidez de la suelda fundida se ven afectadas en la medida en la que una concentración de cobre en un baño de soldadura conduce rápidamente a la elevación del punto de fusión de la suelda. Como consecuencia, se genera un defecto tal como un puente de soldadura, una soldadura perforada, ausencia de soldadura, una soldadura con protuberancias en forma de cuerno, una soldadura con forma de carámbanos, y otros, lo cual conduce al deterioro de la calidad de la soldadura.

Por lo tanto, cuando aumenta la concentración de cobre en un baño de soldadura, se debe sustituir una parte o la totalidad de la suelda en el baño de soldadura. La suelda usada extraída en este proceso se descarta tal como esté, o se recupera Sn ejecutando algún proceso adicional para su reutilización como material de suelda.

Como método de recuperación de Sn, se usan convencionalmente un método que hace uso de la diferencia del punto de fusión, un método de refino electrolítico, y otros.

Exposición de la invención Problemas a solucionar por medio de la invención [0006] Puesto que un método convencional de recuperación de Sn requiere un equipamiento a gran escala, surge la necesidad de una gran instalación, y además es necesario un equipo, tal como un calentador que consume llama, y gran cantidad de electricidad para mantener elevada la temperatura de un objeto no refinado. Esto obliga a un funcionamiento peligroso e ineficiente.

La presente invención está destinada a solucionar el problema anteriormente indicado y su finalidad es proporcionar un dispositivo según las reivindicaciones 1 a 6.

Medios para solucionar el problema [0008] El inventor de la presente invención se entregó a la investigación y llegó a hacer los siguientes hallazgos.

(1) Cuando se adiciona una cantidad adecuada de elementos de Ni, Co, Fe, y otros, el cobre se puede separar como un compuesto (CuX) 6Sn5 (X es un elemento tal como Ni, Co y Fe) . El Sn se puede recuperar separando este compuesto (CuX) 6Sn5.

(2) No obstante, puesto que una partícula del compuesto (CuX) 6Sn5 es pequeña y flota en la suelda, la recuperación no es sencilla. Cuando se deja el compuesto durante un periodo de tiempo prolongado dando como resultado la precipitación, la recuperación resulta sencilla pero esto conlleva un incremento del coste energético puesto que debería mantenerse durante un largo periodo de tiempo una temperatura de fusión de la suelda de entre 230 y 250ºC. Consecuentemente, la granulación y precipitación de compuestos (CuX) 6Sn5 es eficiente como método para la separación y eliminación de los mismos.

Como resultado de un cúmulo de investigaciones basadas en los hallazgos anteriores, el inventor de la presente invención ha completado la presente invención que permite separar cobre sobrante lixiviado en un baño de soldadura sin plomo y recuperar, a partir del mismo, estaño con un alto rendimiento.

Un objeto de la presente invención es un método de precipitación de cobre en soldadura sin plomo según se describe en el siguiente punto (a) , un método de granulación de compuestos (CuX) 6Sn5 según se describe en el siguiente punto (b) , un método de separación de compuestos (CuX) 6Sn5 según se describe en el siguiente punto (c) y

un método de recuperación de estaño según se describe en el siguiente punto (d) .

(a) Un método de precipitación de cobre en soldadura sin plomo para separar cobre lixiviado en la suelda sin plomo en forma de un compuesto intermetálico y caracterizado por la adición de un elemento X en la suelda sin plomo fundida para formar un compuesto (CuX) 6Sn5 entre el cobre y el estaño.

(b) Un método de granulación de compuestos (CuX) 6Sn5 para formar compuestos (CuX) 6Sn5 separados en estaño y caracterizado por pasar el compuesto (CuX) 6Sn5 a través de una placa multi-perforada junto con estaño.

(c) Un método de separación de compuestos (CuX) 6Sn5 para separar compuestos (CuX) 6Sn5 separados en 15 estaño y caracterizado por la provisión de una corriente de remolino a estaño mezclado con compuestos (CuX) 6Sn5 para provocar la precipitación de compuestos (CuX) 6Sn5 y la separación de los mismos.

(d) Un método de recuperación de estaño para recuperar estaño a partir de suelda sin plomo que contiene cobre eluido en la misma y caracterizado por la recuperación de estaño con los siguientes procesos del (1) al (4) . 20

(1) Un proceso de separación de un compuesto (CuX) 6Sn5 mediante la adición de un elemento X en suelda sin plomo fundida para formar un compuesto (CuX) 6Sn5 entre el cobre y el estaño.

(2) Un proceso de granulación de compuestos (CuX) 6Sn5 haciendo pasar compuestos (CuX) 6Sn5 separados, a través de una placa multi-perforada junto con estaño.

(3) Procesos de precipitación y separación de compuestos (CuX) 6Sn5 mediante la provisión de una corriente de remolino a estaño mezclado con compuestos (CuX) 6Sn5 unidos.

(4) Un proceso de recuperación de estaño mediante la extracción de compuestos (CuX) 6Sn5.

Un elemento X deseable es más de uno seleccionado de entre Ni, Co y Fe en cualquiera de los procesos 30 anteriormente indicados. Además, deben usarse diversas placas multi-perforadas, y el diámetro deseable del orificio de una placa multi-perforada dispuesta aguas arriba es menor que el de una placa multi-perforada dispuesta aguas abajo.

Efecto de la invención [0016] Según la presente invención, puede recuperarse estaño con un alto rendimiento separando cobre sobrante lixiviado en un baño de soldadura sin plomo. El estaño recuperado por estos medios se reutiliza como material de suelda.

Breve descripción de los dibujos [0017]

La Fig. 1 es una vista que ilustra un breve resumen de un método de recuperación de estaño con respecto a la presente invención.

La Fig. 2 es un formato del armazón que ilustra un método de separación de compuestos (CuX) 6Sn5. La Fig. 3 es un formato del armazón que ilustra un ejemplo de un método de granulación de compuestos (CuX) 6Sn5 de la presente invención. (a) es una vista global del armazón, (b) es una vista en sección transversal de un granulador y (c) es una vista en planta de una placa multi-multi-perforada dispuesta dentro de un granulador. La Fig. 4 es un formato del armazón que ilustra un método de separación de compuestos (CuX) 6Sn5 de la presente 50 invención. (a) muestra un estado de carga, (b) es un estado de agitación de corrientes de remolino y (c) es un estado de cese de agitación de corrientes de remolino.

Descripción de los códigos 55 [0018]

es un recipiente de precipitación 2 es suelda sin plomo 3 es un compuesto (CuX) 6Sn5

4 es un recipiente de granulación 5 es un granulador 6 es un compuesto (CuX) 6Sn5 formado 7-1 es la primera placa multi-perforada 7-2 es la segunda placa multi-perforada 7-3 es la tercera placa multi-perforada 8 es una placa multi-perforada 9 es una placa metálica 10 es un orificio 11 es un recipiente de separación 12 es estaño Modo óptimo para poner en funcionamiento la invención [0019] Se describe en lo sucesivo una realización de la presente invención en referencia a los dibujos.

1. Método de recuperación de estaño [0020] La Fig. 1 es... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para deposición y separación, en forma de un compuesto intermetálico, de cobre sobrante disuelto en una suelda fundida (2) sin plomo, que tiene estaño como su elemento principal, que comprende:

un recipiente (1) de precipitación que comprende la suelda (2) sin plomo, en un estado fundido, en el cual se adiciona una cantidad apropiada de un elemento X seleccionado del grupo compuesto por Ni, Co, Fe, mientras se calienta el recipiente (1) , con lo cual se precipita un compuesto (CuX) 6Sn5 (3) y el mismo se alimenta a un recipiente (4) de granulación por medio de una entrada;

el recipiente (4) de granulación está provisto de un granulador (5) que tiene placas multi-perforadas (7-1, 7-2 y 7-3) a través de las cuales el compuesto (CuX) 6Sn5 (3) fluye desde el interior al exterior de orificios de placas multi-perforadas (7-1, 7-2 y 7-3) , con lo cual el compuesto (CuX) 6Sn5 (3) pasa a través de una salida a un recipiente (11) de separación, mientras se calienta el recipiente (4) ; y

el recipiente (11) de separación genera corrientes de remolino con lo cual el compuesto (CuX) 6Sn5 (3) se precipita al fondo del recipiente (11) de separación, y dentro del recipiente (11) queda estaño altamente purificado (12) .

2. Dispositivo para deposición y separación según la reivindicación 1, que comprende un calentador para mantener la temperatura del recipiente (1) de precipitación, del recipiente (4) de granulación y del recipiente (11) de separación, dentro del intervalo de entre 230 y 250ºC.

3. Dispositivo para deposición y separación según la reivindicación 1, por el cual el granulador (5) comprende placas 25 multi-perforadas (7-1, 7-2 y 7-3) que están dispuestas en un patrón concéntrico.

4. Dispositivo para deposición y separación según la reivindicación 3, por el cual el diámetro de agujero de un orificio de (7-1) de la primera placa multi-perforada dispuesta más hacia dentro es menor que el de un orificio (7-2) de la segunda placa multi-perforada y el diámetro de agujero deseable del orificio (7-2) de la segunda placa multi

perforada es menor que el de un orificio (7-3) de la tercera placa multi-perforada.

5. Dispositivo para deposición y separación según la reivindicación 1, por el cual las corrientes de remolino del recipiente (11) de separación se generan en el interior del estaño fundido (12) mezclado con compuesto (CuX) 6Sn5

(3) insertando un equipo de agitación desde una parte superior del recipiente (11) de separación. 35

6. Dispositivo para deposición y separación según la reivindicación 1, por el cual las corrientes de remolino del recipiente (11) de separación se generan en el interior del estaño fundido (12) mezclado con compuesto (CuX) 6Sn5

(3) ajustando una dirección de expulsión en un lateral del recipiente (11) de separación.