Спосіб добування алмазу із його сумішей з графітом або аморфним вуглецем

1 Спосіб добування алмазу з його сумішей з графітом або аморфним вуглецем, який включає введення до суміші сполучи ванадію і дальшу термообробку в середовищі, що містить в собі кисень, який відрізняється тим, що в спочатку висушену суміш вводять окситрихлорид ванадію шляхом його перемішування з сумішшю або витримки суміші та окситрихлориду ванадію в замкнутому об'ємі 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що окситрихлорид ванадію вводять при нормальній температурі і тиску Відомий спосіб видобування алмазу із його сумішей з графітом або аморфним вуглецем окисленням неалмазної складової суміші киснем повітря з використанням сполучення ванадію, що значно прискорює цей процес [4] Згідно З ВІДОМИМ способом сполучення ванадію вводять до суміші у вигляді розчину або парів, після чого суміш термообробляють на повітрі при t = 390 - 650°С При використанні ванадієвих каталізаторів у відомому технічному рішенні вдається спростити стадії термообробки суміші за рахунок забезпечення можливості проведення її на повітрі Одначе при реалізації відомого способу технологія ускладнена необхідністю приготування точно дозованих розчинів, розділення фаз (твердої та рідкої) після обробки розчином, багаторазовою промивкою кінцевого продукту з дальшим сушінням, необхідністю очистки стічних вод Використання парів каталізатора по відомому рішенню вимагає спеціального обладнання (кварцових реакторів), інертних газівносителів, а також нагріву як каталізатора, так і суміші алмазу з графітом або аморфним вуглецем Зазначені недоліки ускладнюють технологію в апаратурному оформленні, підвищують трудоємкістьта енергоємність процесу Завданням винаходу є подолання цих недоліків Для цього в способі видобування алмазу з його сумішей з графітом або аморфним вуглецем, який включає введення сполучення ванадію та О 44919 дальшу обробку в середовищі, що містить в собі кисень, в спочатку висушену суміш при нормальній температурі та тиску вводять рідкий окситрихлорид ванадію шляхом його перемішування з сумішшю або сумісної видержки суміші та окситрихлорида ванадію в замкнутому об'ємі Спосіб, що заявляється, на відміну від відомого, не вимагає спеціального обладнання для введення каталізатора, а також усуває забруднення стічних вод і характеризується низькою трудоємкістю та енергоємністю Спосіб, згідно з винаходом, включає операцію висушування суміші, що зв'язано з гідрофільністю окситрихлориду ванадію При наявності вологи в суміші каталізатор енергійно реагує з водою, а не з частками вуглецевої суміші Вказане призводить до нерівномірного розподілу каталізатора по об'єму суміші або його повної дезактивації Унікальні властивості окситрихлориду ванадію (ТУ-48-533-90), що знаходиться в рідкому стані за нормальних умов, має високий тиск парів та стабільність складу, дозволяють повністю виключити обладнання, необхідне для реалізації відомого способу, та суттєво спростити введення каталізатору до звичайного перемішування або недовгочасної витримки в замкнутому об'ємі вуглецевої суміші та окситрихлориду ванадію Використання рідкого каталізатору забезпечує точне дозування і поряд із значним спрощенням даної стадії процесу виключає багаторазову промивку суміші та необхідність очистки стічних вод Вищевикладене вказує, що реалізація процесу видобування алмазу з його сумішей з графітом або аморфним вуглецем, згідно з цим винаходом, суттєво поліпшує екологію виробництва, що не досягається при використанні інших відомих сучасних технологій виробництва синтетичного алмазу До введення каталізатору суміш сушать, переважно шляхом теплового сушіння на стандартному обладнанні - конвективних, контактних і т ш сушарках з використанням газу або повітря, при атмосферному тиску та вакуумуванні Сушіння здійснюють до постійної ваги взятої суміші при t = 105 - 150°С Для змішування суміші та окситрихлориду ванадію застосовують сумішеві барабани відомої конструкції, змішувачі з обертовими лопатевими робочими органами, відцентрові змішувачі та ш [5] Такі приклади характеризують суть винаходу, що заявляється Приклад № 1 До 1000г спочатку просушеної протягом 0,5 години при t = 120°С алмаз-графітової суміші з вмістом алмазу в КІЛЬКОСТІ 70% мас і графіту в КІЛЬКОСТІ 30% мас, розміщеної в посудині МІСТКІСТЮ 500см3, додають рідкий окситрихлорид ванадію в КІЛЬКОСТІ 0,2см3 (співвідношення окситрихлориду ванадію в суміші дорівнює 0,0025) закривають посудину герметичною пробкою Суміш витримують протягом 10 хвилин після чого її висипають із посудини і витримують на повітрі Потім суміш нагрівають в повітряному середовищі при t = 620°С протягом 2 годин і охолоджують на повітрі Вміст алмазу в кінцевому продукті складає 96%мас Приклад № 2 100г суміші алмазу з графітоподібним вуглецем, одержаної шляхом кислотної обробки продуктів синтезу алмазу в камері високого тиску (вміст алмазу 48% мас), висушують при t = 150°С протягом 2 годин До суміші додають рідкий окситрихлорид ванадію в КІЛЬКОСТІ ЗСМ 3 (співвідношення окситрихлориду ванадію в суміші дорівнює 0,004) і перемішують на барабанному змішувачі протягом ЗО хвилин Потім суміш витримують на повітрі протягом 1 години і далі її піддають окисленню на повітрі протягом 3 годин при t = 650°С Охолоджують на повітрі Вміст алмазу у кінцевому продукті складає 83% мас ляє Здійснення способу, що заявляється, дозво 1 Суттєво спростити апаратурне оформлення процесу 2 Знизити трудомісткість і скоротити час процесу на -40% за рахунок виключення необхідності приготування розчину сполучення ванадію, відокремлення та промивання осадку, скорочення часу сушіння перед окисленням 3 Знизити енергоємність процесу на -15% 4 Суттєво поліпшити екологію процесу, виключивши стадію промивки перед операцією окислення (при використанні розчинів сполучень ванадію) На цей час спосіб, який заявляється, пройшов дослідне випробування на заводі "Ілліч" у С Петербурзі та на Алмазному заводі в Полтаві з позитивним результатом Вказаним підприємствам ЗАТ "Карбід" запропоновані ліцензії на технологію, що заявляється ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90