CN103303914A - 一种金刚石提纯工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超硬材料提纯技术领域，具体涉及一种金刚石提纯工艺，工艺过程为：向金刚石与石墨混合物料中加入膨松药剂混匀，然后在200-400℃下保温至少1h，然后冷却至常温，摇床分离。本发明通过物理方法实现了金刚石与石墨的分离，降低了生产成本的投入，杜绝了废气、废水的产生，利于环保。
Description
技术领域
本发明属于超硬材料提纯技术领域，具体涉及一种金刚石提纯工艺。
背景技术
在超硬材料行业中，人工合成金刚石现多采用粉末触媒合成芯柱工艺，高温高压，合成芯柱中部分石墨在粉末触媒作用下转变为金刚石。在金刚石后处理提纯过程中，粉末触媒金刚石合成芯块经电化学工艺提取触媒金属后，所得物料为金刚石与石墨的混合物，而后进入金刚石提纯关键步骤——金刚石、石墨的分离。
公知的人工合成超硬材料的提纯工艺技术中，根据金刚石与石墨的密度差异采用选矿工艺完成金刚石的粗提纯，但由于水阻力、水分子表面张力等因素造成金刚石颗粒与石墨微粉在水中沉降速度差异不明显，不能充分去除石墨微粉。根据金刚石与石墨的化学特性，传统工艺采用高温高浓度的氧化性酸工艺（硝硫混酸工艺、高氯酸工艺等）精去除石墨，达到除杂提纯的目的。这种方法存在的主要缺点是：高浓度强酸的大量使用，除杂提纯的同时产生了大量硫酸烟雾及NOx气体，同时产生酸性废水，恶化生产环境，尾气、废水处理成本高昂。
发明内容
本发明提供一种操作简便的金刚石提纯工艺。
本发明采用以下技术方案：
一种金刚石提纯工艺，向金刚石与石墨混合物料中加入膨松药剂混匀，在200-400℃下保温至少1h，然后冷却至常温，送入摇床分离出金刚石。
所述膨松药剂为碳酸镁。
所述碳酸镁的用量为金刚石与石墨混合物料质量的5-15%。
所述碳酸镁的粒度为800-1200目。
本发明选用向金刚石与石墨混合物料加入膨松药剂，并在高温下处理，冷却后采用选矿摇床分离的物理方法将金刚石与石墨分离。其原理是碳酸镁与金刚石与石墨混合物料混匀后，碳酸镁附着、渗透进石墨颗粒内部，高温处理时，碳酸镁分解放出二氧化碳，急剧产生的二氧化碳使包裹体石墨颗粒发生形变，变得疏松多孔，减小了其堆积密度，增大了其在水中的分子张力、谁水浮力，而金刚石颗粒质地紧密，未发生物理、化学变化，此时进行选矿摇床分离，可以轻易地实现膨松后石墨颗粒与碳酸镁分解后的氧化镁随水流与金刚石分离，达到精密提纯金刚石的目的。
采用本发明的方法完成金刚石的提纯去除石墨，有益效果如下：
1）通过物理法完成金刚石的提纯去除石墨，避免了高浓度氧化性酸及配套高温反应系统的使用，减少了大量生产成本投入，同时有效地改善工人操作环境，降低劳动强度；
2）杜绝了大量硫酸烟雾、NOx气体、酸性废水的产生，优化了环境，免除了大量尾气、废水处理费用；
3）处理周期缩短40%，单位产品提纯能耗降低10%以上。
具体实施方式
实施例1
本实施例的提纯金刚石工艺按以下工艺进行：将粗提纯石墨后金刚石与石墨的混合物300kg与碳酸镁粉末（1200目）15kg充分混合，保证碳酸镁粉末渗透进石墨颗粒内部，分装在陶瓷托盘内，将物料陶瓷托盘放入预热至200℃烘箱内，保温1 小时；取出陶瓷托盘冷却至常温，将冷却后物料均匀给料至选矿摇床进行物理分离，于选矿摇床的接料端得到纯净金刚石成品，测得金刚石纯度为99.92%。
实施例2
本实施例的提纯金刚石工艺与实施例1基本相同，区别仅在于：碳酸镁粉末粒径1000目，金刚石与石墨的混合物300kg，加碳酸镁粉末30kg，于250℃烘箱内，保温2小时。
测得本实施例的金刚石的纯度为99.98%。
实施例3
本实施例的提纯金刚石工艺与实施例1基本相同，区别仅在于：碳酸镁粉末粒径800目，金刚石与石墨的混合物300kg，加碳酸镁粉末45kg，于300℃烘箱内，保温1小时。
测得本实施例的金刚石的纯度为99.99%。
Claims (4)
1.一种金刚石提纯工艺，其特征在于：向金刚石与石墨混合物料中加入膨松药剂混匀，在200-400℃下保温至少1h，然后冷却至常温，送入摇床分离出金刚石。
2.如权利要求1所述的金刚石提纯工艺，其特征在于：所述膨松药剂为碳酸镁。
3.如权利要求2所述的金刚石提纯工艺，其特征在于：所述碳酸镁的用量为金刚石与石墨混合物料质量的5-15%。
4.如权利要求2或3所述的金刚石提纯工艺，其特征在于：所述碳酸镁的粒度为800-1200目。
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- 2013-07-01 CN CN201310271518.4A patent/CN103303914B/zh active Active
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