PL123779B2 - Method of separation of synthetic diamonds from graphite and apparatus therefor - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oddzielania i urzadzenia do oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu i innych zanieczyszczen mineralnych, majace zastosowanie przy produkcji diamentów syntetycznych. W wyniku syntezy diamentów uzyskuje sie wypraski skladajace sie z grafitu i diamentów wtopionych w metal, w którym jest kobalt lub stop niklu z zelazem i zanieczyszczonych skladnikami mineralnymi pochodzacymi z obudowy.Powszechnie znany sposób oddzielania diamentów od pozostalosci poreakcyjnej polega na tym, ze czesci metalowe roztwarza sie w kwasach mineralnych lub w wodzie królewskiej, a pozostalosci obrabia sie chemicznie przez trawienie roztworami o wlasnosciach silnie utleniajacych takimi jak stezony kwas siarkowy zmieszany z azotanem potasu lub kwasem chromowym, ewen¬ tualnie 100 procentowy kwas azotowy. Proces ten przeprowadzany wielokrotnie w wysokiej temperaturze prowadzi do utleniania i rozpuszczenia grafitu. Pozostalosc stala obrabia sie kwasem fluorowodorowym, który pozwala roztworzyc czesci mineralne. W wyniku prowadzonych proce¬ sów uzyskuje sie czysty proszek diamentowy.Odzielania diamentów prowadzi sie takze za pomoca cieczy ciezkich. Ogólnie stosowane ciecze ciezkie, jak np. bromoform, sa substancjami szkodliwymi dla zdrowia i kosztownymi. W cieczach tych trudno jest utrzymac staly ciezar wlasciwy, a ponadto bardzo trudna jest regeneracja tych cieczy.Znany sposób oddzielania diamentów ma szereg niedogodnosci. Dlugotrwala wielostopniowa obróbka chemiczna prowadzi do zmniejszenia ilosci uzyskanych diamentów, z jednej strony wskutek chemicznego utleniania, a z drugiej przez straty mechaniczne. Inna niedogodnoscia sa trudnosci aparaturowe. Diamenty latwo niszcza aparature uszkadzajac pokrycia ochronne.Ponadto prowadzone procesy sa szkodliwe dla zdrowia osób zatrudnionych przy tych operacjach oraz dla srodowiska.Wynalazek dotyczy sposobu oddzielania i urzadzenia do oddzielania diamentów syntety¬ cznych od grafitu i innych zanieczyszczen mineralnych, przy stosowaniu cieczy ciezkich i kwasów nieorganicznych do roztwarzania czesci metalowych z pokruszonej wypraski po syntezie diamentów.2 123779 Istota sposobu polega na tym, ze mieszanine pozostala po roztworzeniu kwasem nieorgani¬ cznym czesci metalowych z pokruszonej wypraski po syntezie diamentów , zalewa sie roztworem soli nieorganicznej o gestosci wiekszej od gestosci grafitu, równej 2,25 g/cm3, a mniejszej od gestosci diamentu równej 3,51 g/cm3, korzystnie od 2,43 g/cm3 do 2,80 g/cm3 i pozostawia do oddzielenie frakcji diamentowej od grafitowej. Frakcje grafitowa poddaje sie rozdrobnieniu i ponownie rozdziela w roztworze soli nieorganicznej.Odmiana sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze mieszanine pozostala po roztworzeniu kwasem nieorganicznym czesci metalowych z pokruszonej wypraski po syntezie diamentów, zalewa sie roztworem soli nieorganicznej o gestosci zblizonej do gestosci grafitu i uzyskuje sie poslednio diamenty'znanymi sposobami chemicznymi.Przed rozdzieleniem w roztworze soli nieorganicznej produkt odpowietrza sie pod próznia, a z pozostalosci po roztworzeniu czesci metalowych oddziela sie czesci mineralne pochodzace z obudów wyprasek przez przesianie przez sito.Urzadzenie do oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu stanowi górny zbiornik zaopatrzony w wymienne mieszadlo i polaczony za pomoca trójnika z dolnym zbiornikiem i z pulsatorem. Obydwa zbiorniki wyposazone sa u dolu w korki, a górny zbiornik polaczony jest z doplywem ciezkiej cieczy i z próznia.Zasadnicze korzysci techniczne wynikajace ze stosowania sposobu wedlug wynalazku pole¬ gaja na tym, ze odzyskuje sie diaipenty z odpadów w sposób prosty i szybki. Procesjest krótkotr¬ waly i o duzej wydajnosci. Natomiast urzadzenie do oddzielania diamentówjest nieskomplikowane i nie wymaga zadnej dodatkowej aparatury. Ponadto proces jest nieszkodliwy dla zdrowia, a takze nie zatruwa srodowiska.Sposób wedlug wynalazkujest objasniony w przykladach wykonania, a urzadzenie do oddzie- < lania grafitu przedstawione jest na rysunku w postaci schematycznej.Przyklad I. 82,Ig pokruszonej wypraski po syntezie diamentów poddaje sie obróbce kwa¬ sem solnym w znany sposób. Po roztworzeniu w kwasie czesci metalowych i przemyciu woda, pozostalosc stala przepuszcza sie przez sito o oczkach 0=1,5 mm oddzielajac grube czesci mineralne pochodzace z obudowy wypraski. Po wysuszeniu i spulchnieniu frakcji, która przeszla przez sito, zalewa sie ja 130g roztworu bromku cynku o gestosci 2,43 g/cm3, otrzymanego przez rozpuszczenie 105 g bromku cynku w 25 g wody destylowanej. Po rozmieszczaniu mieszanine pozostawia sie na 20 minut, a nastepnie oddziela frakcje dolna od górnej. Po odfiltrowaniu i przemyciu woda destylowana, frakcje dolna stanowi 0,45 g proszku diamentowego. Proszek ten poddaje sie klasyfikacji na gatunki w znany sposób.Frakcje górna stanowi grafit i pewna ilosc zwiazanych z nim diamentów. Frakcjete rozdrabnia sie na mokro w mozdzierzu, a nastepnie odpowietrza sie pod próznia i pozostawia pod normalnym cisnieniem do sedymentacji. Po czterech godzinach oddziela sie frakcje. Górna stanowi odpad a dolna jest proszek diamentowy w ilosci 0,23 g. Lacznie otrzymuje sie 9,68 g proszku diamentowego.Przyklad II. 78,9 pokruszonej wypraski obrabia sie anlogicznie jak na przykladzie I do chwili otrzymania pierwszej partii proszku diamentowego w ilosci 9,68 g. Nastepnie górna frakcje rozciencza sie woda destylowana do osiagniecia gestosci cieczy równej 2,28 g/cm3, odpowietrza pod próznia i pozostawia do sedymentacji pod normalnym cisnieniem. Po 1 godzinie rozdziela sie frakcje, z których górna stanowi odpad a dolna grafit z uwiezionymi w nim ziarnami diamentu.Frakcje dolna poodflltrowaniu od roztworu bromku cynku i przemyciu obrabia sie dowolnym znanym sposobem chemicznym i uzyskuje sie 10,06 g proszku diamentowego.Przykladowe urzadzenie do oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu stanowi szklany górny zbiornik 1 cylindryczno-stozkowy, zaopatrzony w mieszadlo 2 i polaczony za pomoca trójnika 3 z dolnym szklanym zbiornikiem 4 i z pulsatorem. Górny zbiornik 1 ma w swej dolnej czesci stozkowe zakonczenie, które zamknietejest gumowym korkiem 5. Mieszanine umieszcza sie w zbiorniku 1, a nastepnie, pod próznia zalewa sie ciezka ciecza i miesza. Po odprowadzeniu i dalszym mieszaniu wyjmuje sie mieszadlo 2 i pozostawia do odstania. Nastepnie wyjmuje sie korek 5 powodujac opadniecie diamentów do dolnego zbiornika 4, a dla dokladnego zmycia, ich ze scian trójnika 3 i polaczen, wlacza sie pulsator.123779 3 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu polegajacy na tym, ze wypraski po syntezie diamentów kruszy sie i zadaje kwasem nieorganicznym, znamienny tym, ze mieszanine pozostala po roztworzeniu czesci metalowych zalewa sie roztworem soli nieorganicznej o gestosci wiekszej od gestosci grafitu, a mniejszej od gestosci diamentu, korzystnie od 2,43 g/cm3 do 2,80g/cm3, i pozostawia do oddzielenia frakcji diamentowej od grafitowej, a frakcje grafitowa poddaje sie rozdrobnieniu i ponownie rozdziela sie w roztworze soli nieorganicznej. 2. Sposób oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu polegajacy na tym, ze wypraski po syntezie diamentów kruszy sie i zadaje kwasem nieorganicznym, znamienny tym, ze mieszanine pozostala po roztworzeniu czesci metalowych zalewa sie roztworem soli nieorganicznej, o gestosci zblizonej do gestosci grafitu, a z otrzymanego produktu uzyskuje sie posrednio diamenty znanymi sposobami chemicznymi, natomiast przed rozdzieleniem w roztworze soli nieorganicznej produkt odpowietrza sie pod próznia. 3. Urzadzenie do oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu, znamienne tym, ze stanowi je górny zbiornik (1) zaopatrzony w wymienne mieszadlo (2) i polaczony za pomoca trójnika (3) z dolnym zbiornikiem (4) i z pulsatora, przy czym obydwa zbiorniki (1 i 4) wyposazone sa u dolu w korki, a górny zbiornik (1) polaczony jest z doplywem cieczy ciezkiej i z próznia. d* pulsatora PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu polegajacy na tym, ze wypraski po syntezie diamentów kruszy sie i zadaje kwasem nieorganicznym, znamienny tym, ze mieszanine pozostala po roztworzeniu czesci metalowych zalewa sie roztworem soli nieorganicznej o gestosci wiekszej od gestosci grafitu, a mniejszej od gestosci diamentu, korzystnie od 2,43 g/cm3 do 2,80g/cm3, i pozostawia do oddzielenia frakcji diamentowej od grafitowej, a frakcje grafitowa poddaje sie rozdrobnieniu i ponownie rozdziela sie w roztworze soli nieorganicznej.
2. 2. Sposób oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu polegajacy na tym, ze wypraski po syntezie diamentów kruszy sie i zadaje kwasem nieorganicznym, znamienny tym, ze mieszanine pozostala po roztworzeniu czesci metalowych zalewa sie roztworem soli nieorganicznej, o gestosci zblizonej do gestosci grafitu, a z otrzymanego produktu uzyskuje sie posrednio diamenty znanymi sposobami chemicznymi, natomiast przed rozdzieleniem w roztworze soli nieorganicznej produkt odpowietrza sie pod próznia.
3. 3. Urzadzenie do oddzielania diamentów syntetycznych od grafitu, znamienne tym, ze stanowi je górny zbiornik (1) zaopatrzony w wymienne mieszadlo (2) i polaczony za pomoca trójnika (3) z dolnym zbiornikiem (4) i z pulsatora, przy czym obydwa zbiorniki (1 i 4) wyposazone sa u dolu w korki, a górny zbiornik (1) polaczony jest z doplywem cieczy ciezkiej i z próznia. d* pulsatora PL