Спосіб виділення алмазу із суміші графіт-алмаз

1 Спосіб виділення алмазу із суміші графіталмаз, згідно з яким здійснюють дроблення і подрібнення суміші з наступним розділенням в рідині і видаленням алмазу, який відрізняється тим, що подрібнення суміші проводять до отримання частинок графіту розміром, не більшим за 60 80 мк, як рідину при розділенні використовують воду, а після розділення здійснюють термоокиснення графіту при температурі 700 900°С 2 Спосіб за п 1 , який відрізняється тим, що подрібнення здійснюють за допомогою ультразвукового диспергатора з частотою 18 50кГц 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що при термоокисненні суміш просочують 10 20% водним розчином перманганату калію 4 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що після термоокиснення здійснюють кінцеву обробку хромовим ангідридом, який беруть у КІЛЬКОСТІ 0,1 0,12кг на 1кг суміші Винахід відноситься до області здобування і очистки синтетичних алмазів, отриманих при перетворенні графіту в алмаз у присутності каталізатора при високих статичних тисках або під дією ударних хвиль і призначений для значного підвищення абразивної властивості алмазних порошків, які можуть бути широко використані в абразивному виробництві Відомий спосіб виділення алмазу із суміші графіт-алмаз (див Пат Чехословаччини №137620, кп 12 і 31/06, 1969р), який передбачає селективне окислення графіту концентрованими кислотами при підвищених температурах, до 300°С і тисках до 25,0дсгс/см2 Недоліком цього способу є великі об'єми рідких агресивних ВІДХОДІВ, з якими видаляється багато алмазів тонкої фракції, необхідність контролю за температурою і тиском, великі газові викиди шкідливих речовин (пари кислот, угарний газ), що отруюють атмосферу Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є спосіб виділення алмазу із суміші графіталмаз (див авт св №803321, МПК7 С01В 31/06, заявлено 05 03 79р), згідно з яким здійснюють дроблення і подрібнення суміші з наступним розділенням в рідині і видаленням алмазу, причому з густиною 2,9 3,1г/см з використанням куль з скла або кераміки густиною меншою густини рідини Цей спосіб забезпечує можливість виключення операції окислення графіту після подрібнення, але одночасно він ускладнюється необхідністю підбора рідин (наприклад, бромоформу, або тетраброметану, або розчину йодоформу у бромоформі) з певною густиною, якої треба дотримуватись при проведенні розділення компонентів, а також використанням скляних або керамічних куль, наявність яких призводить до утворення силікатних ВІДХОДІВ, які помітно знижують чистоту виділених алмазів , а при здійсненні намірів її поліпшити знадобиться додаткова хімічна обробка з використанням агресивних середовищ, наприклад, хлорної кислоти За рахунок проведення цієї додаткової операції ще в більшій мірі підвищується тривалість процесу за прототипом, який і так складає за словами авторів 5 10 годин Взагалі цей процес занадто складний у технологічному плані розділення ведуть в рідині густиною 2,9 3,1г/см , а подрібнення суміші ведуть у рідині В основу винаходу покладено завдання такого удосконалення способу виділення алмазу із суміші графіт-алмаз, при якому за рахунок пропонованих режимів подрібнення суміші і розділення у воді значно спрощується процес, поліпшується чистота алмазів, зменшується тривалість і підвищується еколопчність процесу со о СО СЧ Ю 52303 Для вирішення цього завдання у способі виділення алмазу із суміші графіт-алмаз, згідно з яким здійснюють дроблення і подрібнення суміші з наступним розділенням в рідині і видаленням алмазу, згідно винаходу подрібнення суміші проводять до отримання частинок графіту розміром не більшим за 60 80мк, як рідину при розділенні використовують воду, а після розділення здійснюють термоокислення графіту при температурі 700 900°С, оптимальним є, коли подрібнення здійснюють за допомогою ультразвукового диспергатора з частотою 18 50кгц, а після термоокиснення здійснюють кінцеву обробку хромовим ангаідридом, який беруть у КІЛЬКОСТІ 0,1 0,12кг на 1кг суміші Саме завдяки подрібненню частинок графіту до розміру 60 80мк з'являється можливість як рідину при наступному розділенні суміші використовувати воду, що більш технологічно, а при використанні ультразвукового диспергування можна досягнути найбільшого ефекту Слід звернути увагу на те, що ультразвукове диспергування використовується, як правило, при виготовленні паст і суспензій і базується головним чином на механічній дії кавітаційних пузирів, при якій відбувається інтенсивне змішування всіх складових Нове використання цієї операції для подрібнення, як показали наші експерименти, дозволяє без мелючих куль подрібнити суміш до необхідних розмірів і повністю виключити забруднення виділених алмазів А при кінцевій обробці, коли до виділених алмазів ставляться особливо високі вимоги по їх чистоті стає можливим значно (у 7-8 разів) зменшити КІЛЬКІСТЬ використаного хромового ангідриду в залежності від того, які алмази синтезували, головним чином в залежності від КІЛЬКОСТІ В суміші частинок алмазу дрібніших за 40мкм Приклад конкретної реалізації Агломерата суміші графіт-алмаз дроблять до розміру частинок меншого за 1мм і складу алмазу 15 20%, змочують водою і подають у зволоженому вигляді на подрібнення у ультразвуковому диспергаторі при частоті 18 50кгц, де під дією пухирчатого ефекту і ультразвукових коливань забезпечується отримання частинок графіту розміром не більшим за 60 80мк Після цього подрібнену суміш подають в ємність з водою, яка ставиться на вібростіл для розділення і виділення алмазу Вертикальні вібрації вібростола забезпечують протягом 3 5 хвилин осідання на дно ємності алмазів і спливання на поверхню води частинок графіту, які легко зливаються в окрему ємність Отримували 98 99% алмазу і 1 2% графіту Після промивки суміші (а в деяких випадках повторного проведення попередньої операції} проводиться термоокислення при температурі 800°С протягом 25 35хв з забезпеченням потоку повітря і попереднього просочування суміші 10 20% водним розчином перманганату калію (можна також використовувати ІНШІ окислювачі, наприклад, хлор, хромову кислоту, бертолетову сіль і т ін) Температурний інтервал термоокислення треба вибирати у межах 700 900°С, якщо вийти за нижню границю випалювання графіту буде відбуватися дуже повільно, якщо вийти за верхню - неприпустимо знизиться процент втрат алмазів дрібних фракцій Після ЦІЄЇ операції залишки графіту складають 0,1 0,2%, їх можна майже повністю видалити на кінцевому етапі обробки хромовим ангідридом, який беруть у КІЛЬКОСТІ 0,1 0,12кг на 1кг суміші Загальна тривалість пропонованого способу складає 1,5 3 години, тобто у 3 4 рази менше, ніж у способі за прототипом ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71