Спосіб сепарації зернистого матеріалу

Изобретение относится к области разделения зернистого материала по степени шероховатости поверхностей зерен и может быть использовано при производстве сверхтвердых материалов, в частности, шлифпорошков из синтетических алмазов. Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ сепарации зернистого материала с различной шероховатостью поверхности зерен, включающий процесс покрытия зерен тонкодисперсным ферромагнитным материалом, который специально вносится в зону перемешивания в определенном соотношении с массой обрабатываемого продукта, а затем последующую магнитную сепарацию. Этот метод достаточно эффективен, но обеспечивает высокое качество сепарации только если адгезионная активность тонкодисперсного порошка по отношению к сортируемому материалу обеспечивает необходимое покрытие. Недостатком этого способа является то, что при сортировке сверхтвердых материалов, в частности, природных алмазов, тонкодисперсный ферромагнитный порошок не обладает достаточной адгезией к поверхности сортируемых зерен и не обеспечивает адгезионного покрытия. В результате резко снижается качество сортировки, т.к. в немагнитную фракцию попадают и шероховатые зерна, а значит, снижается общая прочность этого продукта. Задачей изобретения является разработка способа сепарации зернистого материала, в котором, путем введения дополнительных технологических операций, достигалось бы повышение эффективности разделения и, как следствие, получение порошков повышенной прочности. Поставленная задача достигается в способе сепарации, включающем обволакивание зерен сверхтвердого материала тонкодисперсным магнитным порошком и последующее разделение в магнитном поле, в котором, согласно изобретению, перед обволакиванием зерен производят их обработку в растворе окислителя. Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Перед обработкой зернистого материала тонкодисперсным ферромагнитным порошком, производят подготовку поверхности зерен. Подготовка поверхности должна обеспечить максимально полный молекулярный контакт между поверхностями зернистого материала и частиц тонкодисперсного ферромагнитного порошка. Проведенные исследования показали, что сверхтвердые материалы являются материалами с высокоэнергетическими поверхностями. (Например, поверхностная энергия разных граней алмаза составляет 5 - 10Дж/м2). Обработка высокоэнергетических поверхностей окислителем приводит к появлению на их поверхности свободных функциональных групп, способствующих возникновению межфазного полярного взаимодействия поверхностей зернистого материала и частиц тонкодисперсного ферромагнитного порошка, благодаря чему повышается эффективность обволакивания. Заявляемый способ поясняется следующим примером. Пример. Было необходимо выделить из порошка природного алмаза зернистости 1000/800 шлифпорошок марки А8 (согласно ГОСТ 9206 - 80 порошок марки А8 из природных алмазов содержит не менее 80% изометричных зерен). Перед обработкой ферромагнитным порошком была проведена подготовка поверхности природного алмаза. Предварительно был приготовлен раствор окислителя следующего состава на 100мл дистиллированной воды перманганате калия - 1г. Общая масса порошка была разделена на 2 равные части. Первая часть была пущена на обработку тонкодисперсным ферромагнитным порошком без подготовки поверхности. Вторая часть была обработана в растворе перманганате калия. Затем по единой технологической схеме при одних и тех же режимах была проведена обработка ферромагнитным порошком и магнитная сепарация обеих частей порошка из природного алмаза зернистости 1000/800. Сравнительные результаты приведены в таблице. Анализ результатов, приведенных в табл. позволяет сделать вывод, что после подготовки поверхности получено четкое распределение порошка по продуктам сепарации. В первый продукт попали зерна наиболее прочные, изометричной формы, что является следствием гладкости поверхности зерен, т.к., как правило, гладкие грани имеют место в правильных высокопрочных зернах. Прочность продукта, полученного после подготовки поверхности зерен, на 15% выше, чем продукта, полученного по прототипу. Время обработки в растворе окислителя 30 минут при температуре 60°C. Последующая сушка порошка осуществлялась при температуре 200°C в сушильном шкафу. Таким образом, предварительная подготовка поверхности зерен порошка путем обработки в растворе окислителя позволяет повысить эффективность разделения порошков и, следовательно, получать порошки повышенной прочности.