Спосіб ерозійно-вибухового отримання металу особливої чистоти “ерозійно-вибухова нанотехнологія рафінування металів”

Спосіб ерозійно-вибухового отримання металу особливої чистоти, що включає сублімацію металу, що містить супутні забруднюючі домішки, і конденсацію цільового продукту, а метал вибраний з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, 3 России №2232719. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА МЫШЬЯКА ОСОБОЙ ЧИСТОТЫ. МПК7 C01G28/00, С01В13/14. Опубл. 2004.07.20]. Недоліком відомого способу є його складність, обумовлена тим, що сублімацію проводять в умовах вакууму. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення способу. Поставлена задача вирішується тим, що сублімацію металу здійснюють електричними вибухами мікрооб'ємів металевих гранул, що знаходяться у воді, шляхом ерозійно-вибухового диспергування металевих гранул. Запропонований, як і відомий спосіб ерозійновибухового отримання металу особливої чистоти включає сублімацію металу, що містить супутні забруднюючі домішки, і конденсацію цільового продукту, а метал вибраний з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, іридію, танталу, ванадію, заліза, марганцю, вольфраму, хрому, цинку, олова, свинцю, осмію, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, кадмію і, відповідно до цієї пропозиції, сублімацію металу здійснюють електричними вибухами мікрооб'ємів металевих гранул, що знаходяться у воді, шляхом пропускання імпульсів електричного струму через гранули, а конденсацію цільового продукту здійснюють шляхом охолоджування наночастинок металу у воді, при цьому осаджують зважені у воді наночастинки цільового продукту, який має велику концентрацію, і відокремлюють осаджені наночастинки від водного колоїдного розчину, що містить приміси. Оскільки в пропонованому способі сублімацію металу здійснюють електричними вибухами мікрооб'ємів металевих гранул, що знаходяться у воді, це значно спрощує спосіб, оскільки не потрібне створення вакууму. Електричні вибухи мікрооб'ємів металевих гранул здійснюють шляхом пропускання імпульсів електричного струму через гранули, що також значно спрощує спосіб за рахунок використання імпульсного режиму. Конденсацію цільового продукту здійснюють шляхом охолоджування наночастинок металу у воді, що дозволяє отримати розділені в рідині наночастинки цільового продукту і домішки, оскільки домішки знаходяться переважно в більш дрібнодисперсній фракції колоїдного розчину. В запропонованому способі осаджують зважені у воді наночастинки цільового продукту, який має велику концентрацію, і відокремлюють осаджені наночастинки від водного колоїдного розчину, що містить домішки, що дозволяє за рахунок відділення водного колоїдного розчину не допустити осадження домішок і змішування їх з цільовим продуктом. Оскільки домішки в металі містяться в меншій кількості, то при сублімації і конденсації пари вони опиняються переважно в найбільш тонкій фракції нанодисперсних частинок. У складі колоїдного розчину ця фракція має меншу швидкість седіментації, що дозволяє при відділенні водного колоїдного розчину від 28944 4 осаджених наночастинок ефективно відокремлювати домішки. Спосіб ерозійно-вибухового отримання металу особливої чистоти здійснюють таким чином. Метал, що підлягає очищенню, у вигляді гранул поміщають на дно реактора між електродами. Метал вибирають з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, іридію, танталу, ванадію, заліза, марганцю, вольфраму, хрому, цинку, олова, свинцю, осмію, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, кадмію. Очищення здійснюють в діелектричній рідині з великим питомим опором у воді. Під час надходження на електроди електричних імпульсів з енергією, що вводиться в ерозійні проміжки, яка перевищує енергію сублімації випарованого металу приблизно в 2 рази, в точках контакту металевих гранул один з одним і з електродами виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухове диспергування металу. Мікрооб'єми металевих гранул в зонах ерозійних проміжків і зонах, прилеглих до ерозійних проміжків і до точок контактів, плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Продукти руйнування розлітаються з швидкостями, що перевищують 1км/с, і дуже швидко охолоджуються в рідині. В результаті, утворюється колоїдний розчин наночастинок металу, в якому домішки утворюють найбільш тонку фракцію розчину. У складі колоїдного розчину ця фракція має меншу швидкість седіментації. Зважені у воді наночастинки цільового продукту створюють велику концентрацію, тому вони інтенсивно осідають з розчину. Осаджені частинки цільового продукту відокремлюють від водного колоїдного розчину, не допускаючи тривалого їх знаходження спільно з колоїдним розчином. Домішки переважно концентруються в колоїдному розчині, тому швидке відділення розчину дозволяє проводити ефективне очищення металу. Очищений метал знаходиться в зручному для використання нанодисперсному і ультрадисперсному стані. Приклад Гранули міді чистоти 99,83мас. %, завантажені в реактор для ерозійно-вибухового диспергування, під дією сили тяжіння рівномірно розміщувалися на дні реактора між електродами. На електроди подавали імпульси електричного струму тривалістю 100мкс з енергією 20Дж, що перевищує енергію сублімації випарованого металу приблизно в 2 рази. У реакторі здійснювалися електричні розряди по ланцюжках металевих гранул, що контактують між собою і з електродами. Процес носив явно виражений вибуховий характер, що виявлялося у великій інтенсивності звукових хвиль і великій кавітації в рідині. При цьому здійснювалося диспергування гранул міді, а зважені у воді наночастинки виносилися потоком води з реактора в ємність для короткочасного відстою колоїдного розчину. При появі на дні місткості мідного порошку колоїдний 5 розчин зливали. Мідний порошок мав чистоту 99,91мас. %. 28944 6