[发明专利]一种从锡灰中提取锡合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子工业锡焊产生的锡灰的再生利用技术领域，尤指一种从锡灰中提取锡合金的方法。           

背景技术

锡灰是在电子工业焊锡过程中，锡炉的工作温度一般都调至230～300℃，如锡铅合金230～250℃度，锡铜合金约270度，当高温的熔融焊料接触空气中的氧气，氧化成灰是无可避免之事，锡灰不仅包含焊料合金的氧化物，还包括焊料合金与助焊剂中的活性物质反应的生成物和不能熔于焊料中碳化物，同时，由于焊料得翻滚和搅动，导致锡灰内常常包覆有相当量的焊料，这些焊料很难溶解于焊料槽下部的母体焊料合金中，不能被有效用于焊接过程，据统计，每台波峰焊机在一天内，就能产生了2～5㎏锡灰。

锡灰的含锡量约为80%，大多是锡的氧化物，氧化锡或氧化亚锡，具体的结构组成为：氧化膜、黑色粉体、氧化渣和碳化物。据统计，每台波峰焊机在一天内，就能产生了2～5㎏锡灰。锡灰的有效利用和再生使用是建设资源节能型社会的必然选择。 

现有的方法是在焊接过程中加入还原剂、还原油或金属的螯合剂等，以减少锡灰的生成量，但是无法彻底防止，仍然会有大量的锡灰生成，况且，还原剂、还原油或金属的螯合剂等的加入或多或少会对焊接性能造成一定的不利影响，对于锡灰的后处理，多采用高温提炼的方法，还原率低，高温下氧化加剧，氧含量高的焊锡再次投入锡炉，会对焊接质量造成影响。

发明内容

本发明一种从锡灰中提取锡合金的方法，其特征在于，克服现有技术的不足，从锡灰的后处理入手，以锡灰中锡合金金属的氧化物为主要氧化剂，通过有机化学方法，利用锡灰中的有机物的氧化、脱水、脱羧和分解反应，将锡灰中锡合金的金属氧化物还原，再去除锡灰中的碳化物等杂质，从而提取锡合金，实现其再生和重复利用。 

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：将催化剂和一定量的表面活性剂溶解于少量水中，选择性地加入部分含有不饱和键的可水溶性有机物，配成溶液，均匀地浇注到平铺的含有部分锡合金焊料的浸焊锅的锡灰表面上，缓慢升温，慢慢蒸发去除水分，待水分蒸干后，再缓慢升温至锡合金焊料的熔融温度，保温反应直至没有水和二氧化碳产生，用刮板轻轻刮去表面的黑色碳化物等杂质，然后，熔融的焊料浇注到成型模具中，冷却成型,待用，可得再生的锡合金，具体包含以下步骤：

1)．将催化剂和一定量的表面活性剂溶解于少量水中，选择性地加入部分可水溶性有机物，配成提选溶液，备用； 

所述的催化剂选自磷酸及其铵盐或有机胺盐、多聚磷酸和五氧化二磷中的一种或多种；

所述的表面活性剂为水溶性表面活性剂，主要起到润滑和分散作用；所述的可水溶性有机物，优选含有不饱和键的可水溶性有机物，其加入量取决于锡灰中助焊剂的残留量，助焊剂的残留量足够，可以不添加含有不饱和键的可水溶性有机物；

所述的水溶性表面活性剂、催化剂和有机物的质量比为1﹕5～20﹕3～10；

2)．将锡灰均匀地平铺到含有部分锡合金焊料的浸焊锅的表面，再将配成的提选溶液均匀地浇注到锡灰表面，缓慢升温至80℃～110℃，慢慢蒸发去除水分，直至水分被蒸干； 

所述的提选溶液与锡灰的质量比为1﹕10～30；             

所述的含有部分锡合金焊料的浸焊锅，含有部分锡合金焊料主要是为了保护浸焊锅加热管；

进一步的是，所述的浸焊锅也可以用其他满足要求的加热容器替代；

3)．缓慢升温至锡合金焊料的熔融温度230～300℃，保温反应2～5h，直至没有水和二氧化碳产生，用刮板轻轻刮去表面的黑色碳化物等杂质，其主要化学反应为：

所述的磷酸及其铵盐或有机胺盐混合物(Ⅺ)的分子式中的X，选自铵离子或有机胺离子中的一种或几种，其反应生成物多聚磷酸(盐)结构式(Ⅻ)中的Y₁、Y₂、 Y₃、 Y₄…… Y_n+4是彼此独立的H或X；

所述的有机物(Ⅰ)和(ⅰ)分子式中的R₁、R₂、R₃、R₄和R₅是彼此独立的烷基或含有部分水溶性官能团的烷基；