CN107098342A - 金刚石粉体分离装置和分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金刚石分级领域，名称是金刚石粉体分离装置和分离方法，金刚石粉体分离装置，它包括一个塑料桶，塑料桶内安装有筒形的不锈钢网和电极棒，电极棒在不锈钢网中间安装，还有直流电源分别连接不锈钢网和电极棒；金刚石粉体分离方法，使用上述的金刚石粉体分离装置分离金刚石粉体；还包括以下步骤：a、将金刚石粉体分散在蒸馏水中；b、用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂；c、将上述b步骤的金刚石悬浮液放置在塑料桶中，在电路通过直流电的情况下进行分离。这样的装置和方法可以实现电泳分离纳米金刚石和微米金刚石，具有结构简单、分离高效、成本低廉的优点。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石分级领域，具体是涉及金刚石纳米粉体分离装置和分离方法。
背景技术
金刚石通过破碎后，得到的产物是粒度分布广泛的金刚石微粉，微粉的粒度范围可以从20纳米到50微米)，金刚石微粉分级后能够得到更好的应用；现有技术中，通用的分级技术是使用分散液自然沉降法或者离心分离法，即将破碎金刚石微粉筛分后，400目以下的微粉分散到水中，加入适量的分散剂（硅酸钠等），用金刚石微粉自动分选机、抽料机进行分级。
多次抽料后剩余的纳米粉体需要长时间沉降，这样的分级方式对于金刚石纳米粉体的分离存在着效率低、周期长、占地面积大的缺点，从而增加了金刚石纳米粉体的生产成本。
发明内容
本发明的目的就是针对上述缺点，提供一种分离速度快、设备简单的金刚石粉体分离装置和分离方法。
本发明金刚石粉体分离装置的技术方案是这样实现的，金刚石粉体分离装置，其特征是：它包括一个塑料桶，塑料桶内安装有筒形的不锈钢网和电极棒，所述不锈钢网材料选用130—170目的不锈钢网，电极棒在不锈钢网中间安装，还有直流电源的正极和负极分别连接不锈钢网和电极棒，还有电流计安装在电路上。
进一步地讲，所述直流电的输出电压在10V~50V之间，输出电流在1A~2A之间。
进一步地讲，电极棒和不锈钢网之间距离是100毫米，不锈钢网和塑料桶之间的距离是50毫米。
进一步地讲，所述的电极是高纯石墨电极，电极棒的直径是20毫米。
本发明金刚石粉体分离方法的技术方案是这样实现的，金刚石粉体分离方法，其特征是：使用上述的金刚石粉体分离装置分离金刚石粉体；还包括以下步骤：
a、用蒸馏水作为分散剂，将金刚石微粉分散在蒸馏水中，金刚石悬浮液的浓度控制在每升10克~50克之间，超声震荡15分钟；
b、用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，活性剂加入浓度是每升水将活性剂1克~5克加入到上述a步骤的金刚石悬浮液中；
c、将上述b步骤的金刚石悬浮液放置在塑料桶中，在电路通过直流电的情况下进行分离，100纳米以下的金刚石颗粒就粘接在不锈钢网上，取出金刚石网干燥可以得到100纳米以下的金刚石颗粒。
本发明的有益效果是：这样的金刚石粉体分离装置和分离方法可以实现电泳分离纳米金刚石和微米金刚石，具有结构简单、分离高效、成本低廉的优点；
电极棒和不锈钢网之间距离是100毫米，不锈钢网和塑料桶之间的距离是50毫米，可以达到更好的技术方案；所述的电极是高纯石墨电极，电极棒的直径是20毫米的限制，可以达到更好的技术方案。
附图说明
图1是本发明金刚石粉体分离装置的剖面结构示意图。
图2是本发明金刚石粉体分离装置的俯视结构示意图。
其中：1、塑料桶 2、不锈钢网 3、电极棒 4、电流计。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1、2所示，金刚石粉体分离装置，其特征是：它包括一个塑料桶1，塑料桶内安装有筒形的不锈钢网2和电极棒3，所述不锈钢网材料选用130——170目的不锈钢网，电极棒在不锈钢网中间安装，还有直流电源的正极和负极分别连接不锈钢网和电极棒，还有电流计4安装在电路上。
应用上述技术方案，由于带电粒子在水中的电泳运动，最终沉积在异种电极表面形成均匀沉积层，放液之后，将不锈钢网取出干燥，即可得到表面沉积的纳米金刚石粉体，颗粒较多的金刚石不会沉积在不锈钢网上，提升了纳米金刚石粉体从破碎料中的分离速度，提高了生产效率。
本申请实例可以采用电泳沉积的原理，通过分选纳米粉体和微米粉体荷质比不同，实现电泳分离纳米金刚石和微米金刚石，结构简单，分离高效，成本低廉。
进一步地讲，所述直流电的输出电压在10V~50V之间，输出电流在1A~2A之间。
进一步地讲，电极棒和不锈钢网之间距离是100毫米，不锈钢网和塑料桶之间的距离是50毫米。
进一步地讲，所述的电极是高纯石墨电极，电极棒的直径是20毫米。
下面结合实施例对本发明的金刚石粉体分离方法作进一步地说明。
实施例1
金刚石粉体分离方法，其特征是：使用上述的金刚石粉体分离装置分离金刚石粉体；还包括以下步骤：
a、用蒸馏水作为分散剂，将金刚石微粉分散在蒸馏水中，金刚石悬浮液的浓度控制在每升10克，超声震荡15分钟；
b、用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，活性剂加入浓度是每升水1克加入到上述a步骤的金刚石悬浮液中；
c、将上述b步骤的金刚石悬浮液放置在塑料桶中，在电路通过直流电的情况下进行分离，100纳米以下的金刚石颗粒就粘接在不锈钢网上，取出不锈钢网干燥可以得到100纳米以下的金刚石颗粒。
实施例2
金刚石粉体分离方法，其特征是：使用上述的金刚石微粉分离装置分离金刚石粉体；还包括以下步骤：
a、用蒸馏水作为分散剂，将金刚石分散在蒸馏水中，金刚石悬浮液的浓度控制在每升50克，超声震荡15分钟；
b、用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，活性剂加入浓度是每升水5克加入到上述a步骤的金刚石悬浮液中；
c、将上述b步骤的金刚石悬浮液放置在塑料桶中，在电路通过直流电的情况下进行分离，100纳米以下的金刚石颗粒就粘接在不锈钢网上，取出金刚石网干燥可以得到100纳米以下的金刚石颗粒。
选用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂还具有分离效果更好、成本低、无污染、分离速度快的优点。
实施例3
金刚石粉体分离方法，其特征是：使用上述的金刚石粉体分离装置分离金刚石粉体；还包括以下步骤：
a、用蒸馏水作为分散剂，将金刚石分散在蒸馏水中，金刚石悬浮液的浓度控制在每升30克，超声震荡15分钟；
b、用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，活性剂加入浓度是每升水3.2克加入到上述a步骤的金刚石悬浮液中；
c、将上述b步骤的金刚石悬浮液放置在塑料桶中，在电路通过直流电的情况下进行分离，100纳米以下的金刚石颗粒就粘接在不锈钢网上，取出金刚石网干燥可以得到100纳米以下的金刚石颗粒。
选用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂还具有分离效果更好、成本低、无污染、分离速度最快的优点。
实施例4
将上述实施例1、2、3中的装置换成下列装置，即所用的不锈钢网是150目，所述直流电的输出电压在30V之间，输出电流在1.2A之间；重复上述实施例，生产金刚石微粉的速度更快、粉体的一致性更好。
Claims (7)
1.金刚石粉体分离装置，其特征是：它包括一个塑料桶， 塑料桶内安装有筒形的不锈钢网和电极棒，不锈钢网材料选用130—170目的不锈钢网，电极棒在不锈钢网中间安装，还有直流电源的正极和负极分别连接不锈钢网和电极棒，还有电流计安装在电路上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述直流电的输出电压在10V~50V之间，输出电流在1A~2A之间。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是：电极棒和不锈钢网之间距离是100毫米，不锈钢网和塑料桶之间的距离是50毫米。
4.根据权利要求1、2或3 所述的装置，其特征是：所述的电极是高纯石墨电极，电极棒的直径是20毫米。
5.金刚石粉体分离方法，其特征是：使用上述权利要求1、2、3或4的金刚石粉体分离装置分离金刚石粉体；还包括以下步骤：
a、用蒸馏水作为分散剂，将金刚石分散在蒸馏水中，金刚石悬浮液的浓度控制在每升10克~50克之间，超声震荡15分钟；
b、用十二烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，活性剂加入浓度是每升水1克~5克加入到上述a步骤的金刚石悬浮液中；
c、将上述b步骤的金刚石悬浮液放置在塑料桶中，在电路通过直流电的情况下进行分离，100纳米以下的金刚石颗粒就粘接在不锈钢网上，取出不锈钢网干燥可以得到100纳米以下的金刚石颗粒。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是：所述步骤a中金刚石悬浮液的浓度控制在每升30克之间，步骤b中的活性剂加入浓度是每升水3.3克加入到上述a步骤的金刚石悬浮液中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征是：所使用的装置中不锈钢网是150目，所述直流电的输出电压在30V之间，输出电流在1.2A之间。
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