RU2118610C1 - Composition for extraction of diamond and/or cubic boron nitride - Google Patents
Composition for extraction of diamond and/or cubic boron nitride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118610C1 RU2118610C1 RU96110585/25A RU96110585A RU2118610C1 RU 2118610 C1 RU2118610 C1 RU 2118610C1 RU 96110585/25 A RU96110585/25 A RU 96110585/25A RU 96110585 A RU96110585 A RU 96110585A RU 2118610 C1 RU2118610 C1 RU 2118610C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- boron nitride
- composition
- cubic boron
- sodium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к извлечению (рекуперации) сверхтвердых материалов (СМ) - алмаза и кубического нитрида бора (КНБ) из использованного абразивного инструмента, содержащего в качестве наполнителя электрокорунд (α-Al2O3), и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих и использующих абразивный инструмент на основе сверхтвердых материалов.The invention relates to the extraction (recovery) of superhard materials (SM) - diamond and cubic boron nitride (CBN) from a used abrasive tool containing electrocorundum (α-Al 2 O 3 ) as a filler, and can be used in enterprises manufacturing and using abrasive tool based on superhard materials.
Известен процесс извлечения алмаза из шламов (отходов), содержащих глиноземные и силикатные соединения, образующиеся при обработке керамических материалов на шлифовальных алмазных кругах, путем нагревания шламов с бурой или с бурой и фторидом калия при 700 - 1000oC в неокислительной атмосфере (Патент США N 3644094, НКИ: 23-209.9, 1970).A known process for the extraction of diamond from sludges (wastes) containing alumina and silicate compounds formed during the processing of ceramic materials on diamond grinding wheels by heating the sludges with brown or with brown and potassium fluoride at 700 - 1000 o C in a non-oxidizing atmosphere (US Patent N 3644094, NCI: 23-209.9, 1970).
Одной из задач изобретения является извлечение алмаза из шламов, содержащих корунд, за счет растворения последнего. One of the objectives of the invention is the extraction of diamond from sludges containing corundum, by dissolving the latter.
Известен состав для извлечения эльбора (фирменное название КНБ) из концентрата, содержащего электрокорунд, представляющего собой смесь буры и соды в соотношении 3 : 1 (Авторское свидетельство СССР N 420555, C 01 B 21/064, 1974). Процесс извлечения проводят при 800 - 900oC.A known composition for the extraction of Elbor (brand name CBN) from a concentrate containing electrocorundum, which is a mixture of borax and soda in a ratio of 3: 1 (USSR Author's Certificate N 420555, C 01 B 21/064, 1974). The extraction process is carried out at 800 - 900 o C.
Задачей изобретения является извлечение КНБ из отработанного инструмента на керамической связке, содержащей электрокорунд. The objective of the invention is to extract CBN from a spent tool on a ceramic bond containing electrocorundum.
Известен состав для выделения кубического нитрида бора из смеси его с гексагональным нитридом бора, содержащий эвтектический расплав гидроксидов щелочных металлов или их смесей с водой (Патент США N 3661521, НКИ: 423-290, 1972). Процесс проводят при температуре около 300oC.A known composition for the separation of cubic boron nitride from a mixture of hexagonal boron nitride containing a eutectic melt of alkali metal hydroxides or mixtures thereof with water (US Patent N 3661521, NKI: 423-290, 1972). The process is carried out at a temperature of about 300 o C.
Задачей изобретения является удаление примеси гексагонального нитрида бора и извлечение кубического нитрида бора из продуктов его синтеза. The objective of the invention is to remove impurities of hexagonal boron nitride and the extraction of cubic boron nitride from the products of its synthesis.
Известный состав является наиболее близким аналогом к заявляемому составу по совокупности признаков, однако использование его для извлечения СМ из использованного абразивного инструмента на связке из электрокорунда неэффективно. The known composition is the closest analogue to the claimed composition in terms of features, however, using it to extract SM from a used abrasive tool on a bunch of fused alumina is ineffective.
Задачей изобретения является разработка нового состава, позволяющего эффективно использовать его для извлечения шлифзерна и особенно шлифпорошков алмаза и кубического нитрида бора в диапазоне зернистостей от 28 до 200 мкм из использованного и бракованного абразивного инструмента на керамической связке, содержащей электрокорунд в качестве наполнителя. The objective of the invention is to develop a new composition that allows you to effectively use it to extract the grinding grain and especially grinding powders of diamond and cubic boron nitride in the grain range from 28 to 200 microns from the used and defective abrasive tools on a ceramic bond containing electrocorundum as a filler.
Другой задачей изобретения является повышение степени извлечения СМ из шламов, содержащих алюмосиликатные отходы, образующиеся при шлифовании керамических материалов кругами из алмаза и кубического нитрида бора. Другой задачей является снижение температуры процесса извлечения СМ практически при полном отсутствии потерь алмаза и кубического нитрида бора мелких фракций (28 - 60 мкм). Another objective of the invention is to increase the degree of extraction of SM from sludges containing aluminosilicate wastes generated by grinding ceramic materials in circles of diamond and cubic boron nitride. Another task is to reduce the temperature of the SM extraction process with almost complete absence of losses of diamond and cubic boron nitride of small fractions (28-60 μm).
Поставленная задача достигается тем, что состав для извлечения алмаза и кубического нитрида бора содержит эвтектический расплав гидроксидов щелочных металлов, добавку, образующую комплексное соединение с алюминием и выбранную из ряда: щавелевая кислота, винная кислота, лимонная кислота, одна из солей аммония, калия, натрия, лития указанных кислот, противоокислительную добавку, в качестве которой используют по крайней мере один из хлоридов щелочного или щелочноземельного металла, выбранного из ряда: хлорид калия, натрия, лития или кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Добавка, образующая комплексное соединение с алюминием - 5 - 25
Противоокислительная добавка - 1 - 5
Эвтектический расплав гидроксидов щелочных металлов - До 100
при этом состав преимущественно содержит эвтектический расплав гидроксидов натрия и лития, в качестве добавки, образующей комплексное соединение с алюминием, преимущественно содержит щавелевую кислоту или ее соли, в качестве противоокислительной добавки состав содержит преимущественно хлорид натрия или кальция.The problem is achieved in that the composition for the extraction of diamond and cubic boron nitride contains a eutectic melt of alkali metal hydroxides, an additive forming a complex compound with aluminum and selected from the series: oxalic acid, tartaric acid, citric acid, one of the salts of ammonium, potassium, sodium lithium of these acids, an antioxidant additive, which is used as at least one of the chlorides of an alkali or alkaline earth metal selected from the series: potassium, sodium, lithium or calcium chloride I in the following ratio of components, wt.%:
The additive forming a complex compound with aluminum - 5 - 25
Antioxidant Supplement - 1 - 5
Eutectic melt of alkali metal hydroxides - Up to 100
the composition mainly contains a eutectic melt of sodium and lithium hydroxides, as an additive forming a complex compound with aluminum, mainly contains oxalic acid or its salts, as an antioxidant additive, the composition mainly contains sodium or calcium chloride.
Извлечение СМ основано на инертности алмаза и кубического нитрида бора к предложенному составу и растворении электрокорунда, при этом щавелевая кислота, винная кислота, лимонная кислота и их соли ускоряют процесс растворения, т. е. переход α-Al2O3 в алюминаты, за счет образования комплексных соединений типа: [Al(C2O4)] Cl, Na3[Al(C2O4)3], Na[Al(C2O4)2], [Al(4O6H4)] Cl и других.Extraction of SM is based on the inertness of diamond and cubic boron nitride to the proposed composition and dissolution of electrocorundum, while oxalic acid, tartaric acid, citric acid and their salts accelerate the dissolution process, i.e., the transition of α-Al 2 O 3 to aluminates, due to formation of complex compounds of the type: [Al (C 2 O 4 )] Cl, Na 3 [Al (C 2 O 4 ) 3 ], Na [Al (C 2 O 4 ) 2 ], [Al ( 4 O 6 H 4 ) ] Cl and others.
Хлориды натрия, калия, лития или кальция препятствуют окислению СМ и позволяют проводить процесс в окислительной среде. Chlorides of sodium, potassium, lithium or calcium prevent the oxidation of SM and allow the process to be carried out in an oxidizing environment.
Пример 1. Example 1
Берут 100 г промышленного концентрата, предназначенного для изготовления алмазного абразивного инструмента, содержащего 40 г шлифпорошка алмаза 100/80 мкм и 60 г электрокорунда 60/40 мкм, помещают концентрат в тефлоновую ванну, засыпают 300 г состава при следующем соотношении компонентов, мас.%: эвтектический расплав гидроксидов калия и лития - 70, щавелевокислый натрий - 25 и хлорид натрия - 5. Содержимое ванны помещают в муфельную печь и выдерживают при температуре 230oC в течение 1,5 часов, затем охлаждают, выщелачивают и промывают водой, остаток отделяют и высушивают. Выделенный остаток в количестве 40 г представляет собой по данным рентгенофазового анализа - алмаз, не содержащий примеси корунда.Take 100 g of industrial concentrate intended for the manufacture of a diamond abrasive tool containing 40 g of 100/80 μm diamond grinding powder and 60 g of 60/40 μm electrocorundum, place the concentrate in a Teflon bath, fill in 300 g of the composition in the following ratio, wt.%: eutectic melt of potassium hydroxide and lithium - 70, oxalate sodium - 25 and sodium chloride - 5. Content bath placed in a muffle furnace and kept at a temperature of 230 o C for 1.5 hours, then cooled and leached and washed with water, separating the residue m and dried. The selected residue in an amount of 40 g is, according to x-ray phase analysis, a diamond that does not contain corundum impurities.
При такой обработке порошок корунда перешел в растворимое состояние в виде алюминатов щелочных металлов. With this treatment, corundum powder turned into a soluble state in the form of alkali metal aluminates.
После выделения алмаза, промывные воды упаривают и направляют на утилизацию, либо на нейтрализацию кислотных стоков, либо в качестве коагулянтов для очистки сточных вод. After the diamond is isolated, the washings are evaporated and sent for disposal, either to neutralize acidic effluents, or as coagulants for wastewater treatment.
Пример 2. Example 2
Рабочий слой использованного круга АПП 200х3х10х75, содержащий в первоначальном концентрате шлифпорошок алмаза АСР 100/80 мкм в количестве 25% и 37,5% порошка электрокорунда 80/63 мкм, отделяют от основы и измельчают до частиц 1 - 2 мм. Берут 100 г измельченного порошка, удаляют металлическую связку обработкой в минеральной кислоте, остаток в количестве 65 г помещают в тефлоновую ванну, засыпают 300 г состава, содержащего в мас.%: эвтектическую смесь гидроксидов натрия и лития - 94, виннокислый калий - 5 и хлорид лития - 1. Содержимое ванны выдерживают в муфельной печи при 250oC в течение 1 часа, охлаждают, выщелачивают и промывают водой, остаток отделяют и высушивают. Выделенный остаток в количестве 24 г (96%) представляет собой алмаз без примеси корунда. Степень извлечения алмаза составляет 96%, потери в количестве 4% кажущиеся и объясняются изменением концентрации алмаза в процессе работы круга. Фракционный состав выделенного порошка алмаза не изменился и основная его фракция, более 70% - это 100/80 мкм, что позволяет использовать алмаз повторно для изготовления абразивного круга.The working layer of the used APP 200 × 3 × 10 × 75 circle, containing in the initial concentrate grinding powder of ACP diamond 100/80 μm in the amount of 25% and 37.5% of electrocorundum powder 80/63 μm, is separated from the base and crushed to particles 1 - 2 mm. Take 100 g of powdered powder, remove the metal binder by treatment in mineral acid, the residue in an amount of 65 g is placed in a Teflon bath, 300 g of the composition containing in wt.% Are filled in: eutectic mixture of sodium and lithium hydroxides - 94, potassium tartrate - 5 and chloride lithium - 1. The contents of the bath are kept in a muffle furnace at 250 o C for 1 hour, cooled, leached and washed with water, the residue is separated and dried. The selected residue in an amount of 24 g (96%) is a diamond without an admixture of corundum. The degree of diamond extraction is 96%, the losses in the amount of 4% are apparent and are explained by a change in the concentration of diamond during the work of the circle. The fractional composition of the selected diamond powder has not changed and its main fraction, more than 70%, is 100/80 microns, which allows the diamond to be reused for the manufacture of an abrasive wheel.
Пример 3. Example 3
Готовят искусственную смесь из порошков кубического нитрида бора марки КО 50/40 мкм и электрокорунда 28/20 мкм в соотношении 1:1 по массе. Берут 100 г приготовленной смеси и обрабатывают ее при 200oC в течение 2 часов составом, содержащим в мас.%: эвтектическая смесь гидроксидов калия и натрия - 88, лимоннокислый калий - 10 и хлорид кальция - 2. После выщелачивания и промывки водой, остаток отделяют и высушивают. По данным рентгенофазного анализа - это кубический нитрид бора без примеси оксида алюминия. Размер частиц кубического нитрида бора не изменился, поэтому он может быть использован повторно.An artificial mixture is prepared from powders of cubic boron nitride grade KO 50/40 μm and electrocorundum 28/20 μm in a ratio of 1: 1 by weight. Take 100 g of the prepared mixture and treat it at 200 o C for 2 hours with a composition containing in wt.%: A eutectic mixture of potassium and sodium hydroxides - 88, potassium citrate - 10 and calcium chloride - 2. After leaching and washing with water, the residue separated and dried. According to x-ray analysis, this is cubic boron nitride without an admixture of aluminum oxide. The particle size of cubic boron nitride has not changed, so it can be reused.
Количество примеров, представленных в описании, не ограничивает возможности использования других компонентов предложенного состава. The number of examples presented in the description does not limit the possibility of using other components of the proposed composition.
Использование других составов, содержащих такие добавки как щавелевая, винная, лимонная кислота или аммонийные соли указанных кислот, также показывают полное растворение электрокорунда и полное извлечение СМ из использованного инструмента, шламов и отходов. The use of other compositions containing additives such as oxalic, tartaric, citric acid or ammonium salts of these acids also show the complete dissolution of fused alumina and the complete removal of SM from the used tool, sludge and waste.
Возможно использование также в качестве комплексообразующих добавок кристаллогидратов солей, кислых солей и двойных солей калия и натрия указанных кислот. It is also possible to use, as complexing additives, crystalline hydrates of salts, acid salts and double salts of potassium and sodium of these acids.
Предложенный состав может быть использован для извлечения алмаза и кубического нитрида бора при их совместном присутствии, а также для извлечения СМ из продуктов их синтеза, в случае использования алюминия или оксида алюминия в качестве добавок в исходную шихту для синтеза сверхтвердых материалов. The proposed composition can be used to extract diamond and cubic boron nitride when they are together, as well as to extract SM from the products of their synthesis, in the case of using aluminum or aluminum oxide as additives in the initial charge for the synthesis of superhard materials.
Процесс использования состава безотходен, т. к. после извлечения сверхтвердых материалов, промывные воды, содержащие алюминаты щелочных металлов могут быть использованы в качестве коагулянтов при очистке сточных вод. The process of using the composition is waste-free, because after the extraction of superhard materials, washing water containing alkali metal aluminates can be used as coagulants in wastewater treatment.
Claims (3)
Добавка, образующая комплексное соединение с алюминием - 5 - 25
Противоокислительная добавка - 1 - 5
Эвтектический расплав гидроксидов щелочных металлов - До 100
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он преимущественно содержит эвтектический расплав гидроксидов натрия и лития.1. The composition for the extraction of diamond and / or cubic boron nitride, containing a eutectic melt of alkali metal hydroxides, an additive forming a complex compound with aluminum and selected from the series: oxalic acid, tartaric acid, citric acid, one of the salts of ammonium, potassium, sodium, lithium of these acids and an antioxidant additive, which is used as at least one of the chlorides of an alkali or alkaline earth metal selected from the series: potassium, sodium, lithium or calcium chloride in the following ratio com onentov, wt.%:
The additive forming a complex compound with aluminum - 5 - 25
Antioxidant Supplement - 1 - 5
Eutectic melt of alkali metal hydroxides - Up to 100
2. The composition according to claim 1, characterized in that it mainly contains a eutectic melt of sodium and lithium hydroxides.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110585/25A RU2118610C1 (en) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | Composition for extraction of diamond and/or cubic boron nitride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96110585/25A RU2118610C1 (en) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | Composition for extraction of diamond and/or cubic boron nitride |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2118610C1 true RU2118610C1 (en) | 1998-09-10 |
RU96110585A RU96110585A (en) | 1998-09-10 |
Family
ID=20181097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96110585/25A RU2118610C1 (en) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | Composition for extraction of diamond and/or cubic boron nitride |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2118610C1 (en) |
-
1996
- 1996-05-27 RU RU96110585/25A patent/RU2118610C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110548753B (en) | Efficient and clean secondary aluminum ash harmless treatment method | |
US2627452A (en) | Preparation of lithium chloride from spodumene | |
RU2118610C1 (en) | Composition for extraction of diamond and/or cubic boron nitride | |
KR20200017715A (en) | Method for manufacturing of zeolite using waste resources | |
TW200846096A (en) | Method of treating asbestos-containing waste material | |
JPH07501851A (en) | Method for removing salt from aluminum slag | |
EP0334077B1 (en) | Method for recovering refractory compositions from investment casting shell molds | |
JP5677608B1 (en) | Removal method of radioactive cesium | |
US20160130682A1 (en) | Methods For Recovering Cesium Or Rubidium Values From Ore Or Other Materials | |
US4799530A (en) | Method for recovering casting refractory compositions from investment casting slurries | |
CN1046253C (en) | Method of preparing a caesium and ribidium salt solution | |
JPH0796264A (en) | Removal of lead from lead glass cut refuse | |
JP5758554B1 (en) | Method for removing radioactive cesium and slurry containing separation accelerator | |
JPH04231196A (en) | Flux for soldering and welding aluminum | |
CN1143606A (en) | Amorphous sodium silicate-metal sulfate composite powder | |
CN1040634A (en) | The manufacture method of mono-crystalline alumina grains | |
JP5677610B1 (en) | Radiocesium separation promoter | |
JP5715295B1 (en) | Removal method of radioactive cesium | |
JP5677609B1 (en) | Removal method of radioactive cesium | |
US3644094A (en) | Process for the recovery of diamond particles from alumina or silicate wastes | |
US1327781A (en) | Process of extracting potassium from potash-bearing silicate minerals | |
JPH07195055A (en) | Melt solidification method of waste incineration ash | |
JPH0412015A (en) | Preparation of high quality zeolite from fly ash | |
JP6957368B2 (en) | How to remove radioactive cesium | |
WO1992000246A1 (en) | Process for producing particles of magnesium spinel from waste products and the particles so-produced |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050528 |