RU2367601C1 - Method for diamonds purification - Google Patents

Method for diamonds purification Download PDF

Info

Publication number
RU2367601C1
RU2367601C1 RU2007147784/15A RU2007147784A RU2367601C1 RU 2367601 C1 RU2367601 C1 RU 2367601C1 RU 2007147784/15 A RU2007147784/15 A RU 2007147784/15A RU 2007147784 A RU2007147784 A RU 2007147784A RU 2367601 C1 RU2367601 C1 RU 2367601C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
diamonds
temperature
mixture
acid
Prior art date
Application number
RU2007147784/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007147784A (en
Inventor
Юрий Андреевич Дойников (RU)
Юрий Андреевич Дойников
Александр Федорович Махрачев (RU)
Александр Федорович Махрачев
Константин Константинович Курбатов (RU)
Константин Константинович Курбатов
Игорь Викторович Макарский (RU)
Игорь Викторович Макарский
Евгений Иванович Адодин (RU)
Евгений Иванович Адодин
Сергей Анатольевич Ягупов (RU)
Сергей Анатольевич Ягупов
Лариса Геннадьевна Тарасова (RU)
Лариса Геннадьевна Тарасова
Евгений Геннадьевич Коваленко (RU)
Евгений Геннадьевич Коваленко
Original Assignee
Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41026737&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2367601(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) filed Critical Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество)
Priority to RU2007147784/15A priority Critical patent/RU2367601C1/en
Publication of RU2007147784A publication Critical patent/RU2007147784A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2367601C1 publication Critical patent/RU2367601C1/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method includes stagewise diamonds treatment in autoclave at increased temperature and pressure under the action of microwave radiation: in the first stage -with mixture of nitric acid and hydrogen peroxide, in the second stage- with mixture of concentrated nitric, chlorhydric and hydrofluoric acids. The treatment in both stages is carried out in acids gas phase at autoclave filling 45-55%, in the first stage the volume ratio nitric acid/hydrogen peroxide is 4:1 respectively, the treatment is carried out at temperature 215-250°C during 15-60 min. In the second stage the volume ratio nitric acid/chlorhydric acid/hydrofluoric acid is 5:4:1 respectively; the treatment is carried out at the same temperature during 15-150 min. In the third stage the mixture is treated with 5% solution of chlorhydric acid/ during 5-15 min and temperature not more than 160°C.
EFFECT: efficiency enhancing of diamonds purification process along with increase of the used equipment productivity and decrease of reagents consumption.
2 ex

Description

Изобретение касается очистки алмазов и алмазных порошков и может быть использовано для высококачественной очистки природных алмазов от поверхностных загрязнений и удаления инородных примесей.The invention relates to the purification of diamonds and diamond powders and can be used for high-quality purification of natural diamonds from surface contamination and removal of foreign impurities.

Известен способ очистки алмаза (№1104791, опубл. 20.12.2000 г., Бюл. №35, С01В 31/06), включающий обработку алмаза при нагреве смесью азотной и соляной кислот при повышенном давлении в реакционной емкости из фторопласта, причем в смесь дополнительно вводят фтористоводородную кислоту при объемном соотношении концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислотA known method for cleaning diamond (No. 1104791, publ. 12/20/2000, Bull. No. 35, C01B 31/06), including processing the diamond when heated with a mixture of nitric and hydrochloric acids at elevated pressure in a reaction vessel made of fluoroplastic, and the mixture is additionally hydrofluoric acid is introduced at a volume ratio of concentrated nitric, hydrochloric and hydrofluoric acids

3:1:(1-2) соответственно при 220-250°С в течение 1,5-3 часов.3: 1: (1-2), respectively, at 220-250 ° C for 1.5-3 hours.

Данный способ позволяет очищать алмазы только от загрязнений, содержащихся на поверхности кристаллов и образовавшихся в результате обогащения алмазосодержащей породы, которые представлены в виде следов металла, неорганических соединений и масел.This method allows you to clean diamonds only from impurities contained on the surface of the crystals and resulting from the enrichment of diamond-bearing rocks, which are presented in the form of traces of metal, inorganic compounds and oils.

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает высококачественной очистки от загрязнений смешанного происхождения, появившихся во время роста алмазов или позже в результате различных вторичных реакций, так как окислительно-восстановительный потенциал используемой реакционной смеси недостаточен для окисления битумов. Кроме того, к недостаткам данного способа могут быть отнесены длительность процесса очистки - до 3-х часов и большой расход кислот.The disadvantage of this method is that it does not provide high-quality purification from contaminants of mixed origin that appeared during diamond growth or later as a result of various secondary reactions, since the redox potential of the reaction mixture used is insufficient for the oxidation of bitumen. In addition, the disadvantages of this method can be attributed to the duration of the cleaning process - up to 3 hours and a large consumption of acids.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки алмаза (RU №2285070 А1, 27.04.06, С30В 33/04), включающий многостадийную обработку в автоклаве при повышенной температуре и давлении под воздействием микроволнового излучения смесью кислот соляной, азотной и фтористоводородной, при этом на первой стадии используют смесь азотной кислоты и перекиси водорода при объемном соотношении компонентов 10:1 соответственно, а на второй стадии объемное соотношение смеси концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот составляет 6:2:1 соответственно, продолжительность каждой стадии не более 40 мин. Температура, поддерживаемая в автоклаве, составляет не более 210°С, давление - 25 атм, мощность печи микроволнового излучения - 1200 Вт, продолжительность каждой стадии не более 40 мин при коэффициенте заполнения автоклава, равном 1:10. При реализации данного способа осуществляется достаточно эффективная очистка алмазов от битумных загрязнений. Однако только 57% нуждающихся в очистке алмазов очищается полностью, 31% частично. В 12% кристаллов при полном удалении битумных загрязнений на их месте проявляются прозрачные красно-коричневые пятна (загрязнения в трещинах), смещающие окраску кристаллов в область коричневых цветов, что снижает цену алмазов. На ряде кристаллов часть загрязнений рыжего цвета (предположительно оксиды железа) в результате очистки удалились из трещин, но расположились на поверхности кристаллов алмазов, что потребовало ввода дополнительной стадии очистки.The closest technical solution is a method for cleaning diamond (RU No. 2285070 A1, 04/27/06, С30В 33/04), which includes multi-stage autoclaving at elevated temperature and pressure under the influence of microwave radiation with a mixture of hydrochloric, nitric, and hydrofluoric acids, with the first the stages use a mixture of nitric acid and hydrogen peroxide at a volume ratio of 10: 1, respectively, and in the second stage, the volume ratio of the mixture of concentrated nitric, hydrochloric and hydrofluoric acids is 6: 2: 1 s responsibly, the duration of each step is not more than 40 minutes. The temperature maintained in the autoclave is not more than 210 ° C, the pressure is 25 atm, the microwave oven power is 1200 W, the duration of each stage is not more than 40 minutes with an autoclave fill factor of 1:10. When implementing this method, a sufficiently effective cleaning of diamonds from bitumen contaminants is carried out. However, only 57% of the diamonds in need of refining are completely refined, 31% partially. In 12% of the crystals, with the complete removal of bitumen impurities, transparent red-brown spots (pollution in cracks) appear in their place, shifting the color of the crystals to the region of brown colors, which reduces the price of diamonds. On a number of crystals, some of the red color contaminants (presumably iron oxides) were removed from the cracks as a result of cleaning, but were located on the surface of diamond crystals, which required the introduction of an additional cleaning stage.

К недостаткам данного способа также следует отнести большой объем высокотоксичной окислительной смеси для утилизации. Кроме этого необходимость полностью заливать алмазы реагентом увеличивает расход смеси кислот, ограничивает объем одновременно обрабатываемых кристаллов в автоклавах до 3-5 см3 и в несколько раз снижает ресурс оборудования в связи с высокими давлениями, которые развиваются в реакционной камере при испарении кислот. Все это соответственно снижает производительность и срок службы установки, требует большого количества ручного труда, что в итоге делает данный способ недостаточно эффективным при применении в производственных условиях для обработки крупных партий кристаллов алмазов.The disadvantages of this method should also include a large amount of highly toxic oxidizing mixture for disposal. In addition, the need to completely fill diamonds with a reagent increases the consumption of an acid mixture, limits the volume of simultaneously processed crystals in autoclaves to 3-5 cm 3 and reduces the equipment life several times due to the high pressures that develop in the reaction chamber during acid evaporation. All this, respectively, reduces the productivity and service life of the installation, requires a lot of manual labor, which ultimately makes this method not effective enough when used in production conditions for processing large batches of diamond crystals.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности процесса очистки алмазов при повышении производительности используемого оборудования и снижении расхода реагентов.The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of the diamond cleaning process while increasing the productivity of the equipment used and reducing the consumption of reagents.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе очистки алмазов, включающем постадийную обработку алмазов в автоклаве при повышенной температуре и давлении под воздействием микроволнового излучения: на первой стадии - смесью азотной кислоты и перекиси водорода, на второй - смесью концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот, обработку на первой и второй стадиях ведут в газовой фазе кислот при заполнении объема автоклава 45-55%, азотную кислоту и перекись водорода для первой стадии берут в объемном соотношении 4:1 соответственно и проводят обработку в течение 15-60 мин при температуре 215-250°С, азотную, соляную и фтористоводородную кислоты для второй стадии берут в объемном соотношении 5:4:1 соответственно и обработку проводят при той же температуре в течение 15-150 мин, после чего на третьей стадии ведут обработку 5%-ным раствором соляной кислоты при температуре не более 160°С в течение 5-15 мин.The specified technical result is achieved in that in a method for cleaning diamonds, which includes stepwise processing of diamonds in an autoclave at elevated temperature and pressure under the influence of microwave radiation: in the first stage, with a mixture of nitric acid and hydrogen peroxide, in the second, with a mixture of concentrated nitric, hydrochloric and hydrofluoric acids , the processing in the first and second stages is carried out in the gas phase of the acids when filling the volume of the autoclave 45-55%, nitric acid and hydrogen peroxide for the first stage are taken in a volume ratio 4: 1, respectively, and the treatment is carried out for 15-60 minutes at a temperature of 215-250 ° C, nitric, hydrochloric and hydrofluoric acids for the second stage are taken in a volume ratio of 5: 4: 1, respectively, and the treatment is carried out at the same temperature for 15-150 minutes, after which, in the third stage, they are treated with 5% hydrochloric acid at a temperature of not more than 160 ° C for 5-15 minutes.

Обработка алмазного сырья не в жидком реагенте, а в газовой среде, создаваемой за счет испарения кислот и образования высокоактивных соединений (газов: хлор, нитрозил, нитрозилхлорид, нитрозилфторид), которые являются более эффективными окислителями, чем исходные кислоты, позволяет активизировать процесс, при этом газовая среда образуется молекулами с большей кинетической энергией по сравнению с молекулами, находящимися в растворе, и, соответственно, процесс осуществляется более эффективно.Processing of rough diamonds not in a liquid reagent, but in a gaseous environment created by the evaporation of acids and the formation of highly active compounds (gases: chlorine, nitrosyl, nitrosyl chloride, nitrosyl fluoride), which are more effective oxidizing agents than the starting acids, allows the process to be activated, while the gaseous medium is formed by molecules with higher kinetic energy compared to molecules in solution, and, accordingly, the process is carried out more efficiently.

Общее давление насыщенного пара (газа) в автоклаве при нагревании создается за счет парциального давления компонентов реагента и вновь образованных химических компонентов. Давление, создаваемое насыщенным паром, является наибольшим давлением, которое оказывают пары реагента при заданной температуре. Для того чтобы выдержать необходимый температурный режим, необходимо уменьшить объемы используемых реагентов. При этом в случае его полного испарения давление газа будет меньше насыщенного. Таким образом, благодаря проведению процесса очистки кристаллов алмазов в газовой среде, создаваемой за счет испарения кислот, становится возможным создание необходимого температурного режима при менее высоком давлении внутри автоклава.The total pressure of saturated steam (gas) in the autoclave during heating is created due to the partial pressure of the reagent components and the newly formed chemical components. The pressure generated by saturated steam is the highest pressure exerted by the vapor of the reactant at a given temperature. In order to withstand the required temperature conditions, it is necessary to reduce the amount of reagents used. Moreover, in the case of its complete evaporation, the gas pressure will be less than saturated. Thus, due to the process of cleaning diamond crystals in a gaseous medium created by the evaporation of acids, it becomes possible to create the necessary temperature regime at a lower pressure inside the autoclave.

Проведение процесса обработки в газовой среде позволяет увеличить также заполнение автоклава до 45-55% (по сравнению с 9% в прототипе), а значит, и увеличить производительность используемого оборудования, т.е. объемов автоклавов для очистки больших партий кристаллов алмазов. Кроме того, обработка кристаллов алмазов в газовой среде позволяет уменьшить расход кислот, используемых для обработки, в 15-20 раз. Степень заполнения автоклава 45-55% была проверена экспериментально и соответствует 60-85 мл насыпного объема обрабатываемых алмазов для автоклавов емкостью 100 мл.Carrying out the processing process in a gaseous medium also allows to increase the filling of the autoclave up to 45-55% (compared with 9% in the prototype), and therefore, increase the productivity of the equipment used, volumes of autoclaves for cleaning large batches of diamond crystals. In addition, the processing of diamond crystals in a gaseous medium reduces the consumption of acids used for processing by 15-20 times. The degree of filling of the autoclave 45-55% was tested experimentally and corresponds to 60-85 ml of the bulk volume of processed diamonds for autoclaves with a capacity of 100 ml.

Дополнительная обработка алмазов слабым (5%-ным) раствором соляной кислоты при температуре не более 160°С в течение 5-15 мин позволяет эффективно дочистить их от кислотных остатков, находящихся в трещинах.Additional processing of diamonds with a weak (5%) hydrochloric acid solution at a temperature of not more than 160 ° C for 5-15 minutes allows you to effectively clean them from acid residues in the cracks.

Объемные соотношения двухкомпонентной смеси азотной кислоты и перекиси водорода на первой стадии обработки, равные 4:1, и трехкомпонентной смеси азотной, соляной и фтористоводородной концентрированных кислот, равные 5:4:1, используемые во второй стадии очистки кристаллов алмазов, наиболее рациональны для применения при полноценной работе компонентов, воздействии микроволнового излучения при мощности СВЧ-печи 1200 ватт и дают возможность растворять соединения различного минералогического состава. При этом увеличение в соотношении кислот количества соляной кислоты повышает эффект очистки кристаллов алмаза от ожелезнений (включений металлических примесей).The volume ratios of a two-component mixture of nitric acid and hydrogen peroxide in the first stage of processing, equal to 4: 1, and a three-component mixture of nitric, hydrochloric and hydrofluoric concentrated acids, equal to 5: 4: 1, used in the second stage of purification of diamond crystals, are most rational for use in full-fledged operation of components, exposure to microwave radiation at a microwave oven power of 1200 watts and make it possible to dissolve compounds of various mineralogical composition. In this case, an increase in the ratio of acids of the amount of hydrochloric acid increases the effect of purification of diamond crystals from ironing (inclusions of metallic impurities).

Время проведения первой стадии обработки (15-60 мин) и второй стадии обработки (15-150 мин) подбираются экспериментально в зависимости от степени и типа загрязнений алмазов (индивидуально для каждого месторождения).The time of the first stage of processing (15-60 min) and the second stage of processing (15-150 min) are selected experimentally depending on the degree and type of diamond contamination (individually for each deposit).

Температуру проведения первой и второй стадии обработки поддерживают равной 215-250°С. Температурный интервал был выбран исходя из того, что свыше 250°С фторопласт теряет свои физико-механические свойства и деформируется, а при температуре менее 215°С чистота поверхности кристаллов алмаза не превышает 85% (по данным патента ГОХРАН и ГИРЕДМЕТ, см. №1104791, опубл. 20.12.2000 г., Бюл.№ 35, С01В 31/06).The temperature of the first and second processing stages is maintained equal to 215-250 ° C. The temperature range was chosen based on the fact that above 250 ° С the fluoroplastic loses its physical and mechanical properties and is deformed, and at a temperature of less than 215 ° С the surface purity of diamond crystals does not exceed 85% (according to the GOKHRAN and GIREDMET patent, see No. 1104791 , published on December 20, 2000, Bull.No. 35, С01В 31/06).

Совокупность признаков данного технического решения не выявлена из патентной документации и научно-технической информации, что свидетельствует об изобретательском уровне заявляемого технического решения.The set of features of this technical solution is not identified from the patent documentation and scientific and technical information, which indicates the inventive step of the claimed technical solution.

Пример конкретной реализацииConcrete implementation example

Для полного раскрытия технической сущности и преимуществ настоящего изобретения приведены примеры, где исходные данные для реализации предлагаемого способа приняты следующими. Очистке подвергали партии алмазов крупностью To fully disclose the technical nature and advantages of the present invention, examples are given where the initial data for the implementation of the proposed method are adopted as follows. A batch of rough diamonds was subjected to

-6,7+4,7 мм из двух месторождений (коренного и россыпного). При этом обрабатывались как проблемные кристаллы алмазов (имеющие трещины с загрязнениями), так и кристаллы алмазов без видимых загрязнений. Кристаллы каждого месторождения обрабатывались отдельно.-6.7 + 4.7 mm from two deposits (primary and placer). In this case, both problematic diamond crystals (having cracks with impurities) and diamond crystals without visible impurities were processed. The crystals of each deposit were processed separately.

Для обработки алмазов использовали систему микроволнового разложения под давлением Speedwave MWS-3+. Данная система укомплектована 8 автоклавами For processing diamonds, the Speedwave MWS-3 + microwave pressure decomposition system was used. This system is equipped with 8 autoclaves

DAK-100 из фторопласта TFM емкостью 100 мл каждый с максимальной температурой нагрева 250°С, позволяющей в сумме обрабатывать до 5000 карат алмазов. Для промывки алмазов использовали автоклавы DAP-240 емкостью 250 мл с максимальной температурой нагрева 160°С.DAK-100 is made of TFM fluoroplastic with a capacity of 100 ml each with a maximum heating temperature of 250 ° C, allowing a total processing of up to 5000 carats of diamonds. For washing the diamonds, DAP-240 autoclaves with a capacity of 250 ml with a maximum heating temperature of 160 ° C were used.

Обработку смесью кислот вели в три стадии под воздействием микроволнового излучения с использованием СВЧ-печи. Мощность СВЧ-печи не превышает 1200 ватт (в ходе очистки мощность изменяется в зависимости от объемов обрабатываемых кристаллов и установленной температуры).Processing with a mixture of acids was carried out in three stages under the influence of microwave radiation using a microwave oven. The power of the microwave oven does not exceed 1200 watts (during cleaning, the power varies depending on the volumes of the processed crystals and the set temperature).

Режимы обработки алмазов коренных и россыпных месторождений несколько отличаются. Отличия заключаются в большем времени обработки во второй стадии очистки для алмазов из россыпных месторождений. Это связано с большей степенью загрязненности данных алмазов ожелезнениями.The processing regimes for primary and placer diamonds are somewhat different. The differences lie in the longer processing time in the second stage of cleaning for diamonds from placer deposits. This is due to the greater degree of contamination of these diamonds with ironing.

Первая стадия используется преимущественно для очистки алмазов от битумов и технологических жиров. В нашем случае используется смесь концентрированной азотной кислоты и перекиси водорода. Концентрированная азотная кислота частично растворяет битум с образованием красно-коричневого раствора. Перекись водорода используется для усиления окислительных свойств азотной кислоты и для расщепления молекул углеводородов. В последнем случае происходит образование кислородосодержащих веществ, главным образом органических кислот. Типичный состав смеси, используемый для разложения углеводородов, HNO3:H2O2=4:1.The first stage is mainly used to clean diamonds from bitumen and process fats. In our case, a mixture of concentrated nitric acid and hydrogen peroxide is used. Concentrated nitric acid partially dissolves bitumen with the formation of a red-brown solution. Hydrogen peroxide is used to enhance the oxidizing properties of nitric acid and to break down hydrocarbon molecules. In the latter case, the formation of oxygen-containing substances, mainly organic acids. A typical mixture composition used for the decomposition of hydrocarbons is HNO 3 : H 2 O 2 = 4: 1.

Вторая стадия используется для очистки алмазов от ожелезнений и различного рода примазок, находящихся на поверхности и в трещинах алмазов. С целью увеличения очистки алмазов от ожелезнений состав используемого реагента был изменен в сторону увеличения объема соляной кислоты. Объемные соотношения нового состава были следующие: азотная кислота : соляная кислота : плавиковая кислота = 5:4:1. Дальнейшее увеличение в данном соотношении объема соляной кислоты было нецелесообразно в силу развития в используемых автоклавах предельно допустимого давления. Так как по результатам проведенных экспериментов с данными кислотами установлено, что наибольшее парциальное давление в автоклаве создается за счет соляной кислоты.The second stage is used to clean the diamonds from ironing and various types of greases located on the surface and in the cracks of diamonds. In order to increase the purification of diamonds from ironing, the composition of the reagent used was changed in the direction of increasing the volume of hydrochloric acid. The volumetric ratios of the new composition were as follows: nitric acid: hydrochloric acid: hydrofluoric acid = 5: 4: 1. A further increase in this ratio of the volume of hydrochloric acid was impractical due to the development of the maximum allowable pressure in the autoclaves used. Since according to the results of experiments with these acids, it was found that the greatest partial pressure in the autoclave is created due to hydrochloric acid.

1. Обработка алмазов из коренного месторождения1. Processing of diamonds from a primary deposit

В первой стадии кристаллы алмазов помещали во фторопластовый стакан автоклава по всей высоте реакционной камеры (насыпной объем 60 см3), и заливали малообъемной порцией реакционной смеси азотной кислоты и перекиси водорода при объемном соотношении компонентов 4:1 для создания газовой среды (6 мл реагента), и закрывали крышкой.In the first stage, diamond crystals were placed in a fluoroplastic beaker of the autoclave over the entire height of the reaction chamber (bulk volume 60 cm 3 ), and filled with a small volume portion of the reaction mixture of nitric acid and hydrogen peroxide at a volume ratio of components 4: 1 to create a gas medium (6 ml of reagent) , and covered with a lid.

Автоклавы помещали в микроволновую печь. Задавали температуру 230°С. Очистку производили в течение 60 мин. По окончании нагрева автоклав охлаждали, алмазы промывали бидистиллятом и заливали смесью концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот при объемном соотношении 5:4:1 и обрабатывали аналогично первой стадии при тех же значениях температуры в течение 60 мин. Количество раствора смеси концентрированных кислот составляло 6 мл.Autoclaves were placed in the microwave. The temperature was set at 230 ° C. Cleaning was carried out within 60 minutes At the end of heating, the autoclave was cooled, the diamonds were washed with double distillate and poured with a mixture of concentrated nitric, hydrochloric and hydrofluoric acids at a volume ratio of 5: 4: 1 and treated similarly to the first stage at the same temperature for 60 minutes. The amount of the concentrated acid mixture solution was 6 ml.

После повторного охлаждения автоклава и промывки алмазов бидистиллятом на третьей стадии алмазы загружали в автоклав DAP-240, кристаллы полностью заливали реагентом - 5%-ным раствором соляной кислоты и выдерживали при температуре 160°С в течение 15 мин в жидкой фазе. Количество реагента на 60 см3 кристаллов пробы составило 40 мл. По окончании третьей стадии обработки алмазы высушивались и просматривались под бинокуляром минералогами.After re-cooling the autoclave and washing the diamonds with double distillate in the third stage, the diamonds were loaded into the DAP-240 autoclave, the crystals were completely filled with the reagent - 5% hydrochloric acid solution and kept at 160 ° С for 15 min in the liquid phase. The amount of reagent per 60 cm 3 sample crystals was 40 ml. At the end of the third stage of processing, diamonds were dried and viewed under the binoculars by mineralogists.

Возможно увеличение количества циклов нагрев-остывание в пределах каждой стадии очистки кристаллов алмазов в зависимости от степени их загрязнения.It is possible to increase the number of heating-cooling cycles within each stage of cleaning diamond crystals, depending on the degree of contamination.

В результате минералогических оценок установлено, что при данных режимах обработки алмазов коренного месторождения крупностью -6,7+4,7 мм полностью очистилось 94,3%.As a result of mineralogical estimates, it was found that with these modes of processing diamonds of a primary deposit with a grain size of -6.7 + 4.7 mm, 94.3% was completely purified.

2. Обработка алмазов из россыпного месторождения2. Diamond processing from placer deposits

Алмазы из россыпных месторождений характеризуются большей степенью загрязненности: ожелезнениями, по сравнению с кристаллами из коренных месторождений.Diamonds from alluvial deposits are characterized by a greater degree of contamination: ironization, compared with crystals from primary deposits.

В первой стадии кристаллы алмазов помещали во фторопластовый стакан автоклава по всей высоте реакционной камеры (насыпной объем 60 см3), и заливали малообъемной порцией реакционной смеси азотной кислоты и перекиси водорода при объемном соотношении компонентов 4:1 для создания газовой среды (6 мл реагента), и закрывали крышкой.In the first stage, diamond crystals were placed in a fluoroplastic beaker of the autoclave over the entire height of the reaction chamber (bulk volume 60 cm 3 ), and filled with a small volume portion of the reaction mixture of nitric acid and hydrogen peroxide at a volume ratio of components 4: 1 to create a gas medium (6 ml of reagent) , and covered with a lid.

Автоклавы помещали в микроволновую печь. Задавали температуру 230°С. Очистку производили в течение 60 мин. По окончании нагрева автоклав охлаждали, алмазы промывали бидистиллятом и заливали смесью концентрированных азотной, соляной и фтористоводородной кислот при объемном соотношении 5:4:1 и обрабатывали аналогично первой стадии при тех же значениях температуры в течение 120 мин. Количество раствора смеси концентрированных кислот составляло 6 мл.Autoclaves were placed in the microwave. The temperature was set at 230 ° C. Cleaning was carried out within 60 minutes At the end of heating, the autoclave was cooled, the diamonds were washed with double distillate and poured with a mixture of concentrated nitric, hydrochloric and hydrofluoric acids at a volume ratio of 5: 4: 1 and treated similarly to the first stage at the same temperature for 120 min. The amount of the concentrated acid mixture solution was 6 ml.

После повторного охлаждения автоклава и промывки алмазов бидистиллятом на третьей стадии алмазы загружали в автоклав DAP-240, кристаллы полностью заливали реагентом - 5%-ным раствором соляной кислоты и выдерживали при температуре 160°С в течение 15 мин в жидкой фазе. Количество реагента на 60 см3 кристаллов пробы составило 40 мл. По окончании третьей стадии обработки алмазы высушивались и просматривались под бинокуляром минералогами.After re-cooling the autoclave and washing the diamonds with double distillate in the third stage, the diamonds were loaded into the DAP-240 autoclave, the crystals were completely filled with the reagent - 5% hydrochloric acid solution and kept at 160 ° С for 15 min in the liquid phase. The amount of reagent per 60 cm 3 sample crystals was 40 ml. At the end of the third stage of processing, diamonds were dried and viewed under the binoculars by mineralogists.

Возможно увеличение количества циклов нагрев-остывание в пределах каждой стадии очистки кристаллов алмазов в зависимости от степени их загрязнения.It is possible to increase the number of heating-cooling cycles within each stage of cleaning diamond crystals, depending on the degree of contamination.

В результате минералогических оценок установлено, что при данных режимах обработки алмазов из россыпного месторождения крупностью -6,7+4,7 мм полностью очистилось 77,01%.As a result of mineralogical assessments, it was found that under these processing conditions for diamonds from an alluvial deposit with a grain size of -6.7 + 4.7 mm, 77.01% was completely cleaned.

Расход реактивов не зависит от типа месторождений, и на 10000 карат алмазной продукции при трехстадиальной очистке получен следующий: азотной кислоты - 145,6 мл; соляной кислоты - 67,7 мл; плавиковой кислоты - 11,2 мл и перекиси водорода - 22,4 мл, в то время как по прототипу: 3160 мл, 440 мл, 240 мл и 180 мл соответственно.The reagent consumption does not depend on the type of deposits, and for 10,000 carats of diamond products during three-stage cleaning, the following was obtained: nitric acid - 145.6 ml; hydrochloric acid - 67.7 ml; hydrofluoric acid - 11.2 ml and hydrogen peroxide - 22.4 ml, while the prototype: 3160 ml, 440 ml, 240 ml and 180 ml, respectively.

Сравнительный анализ стоимостных оценок кристаллов до и после очистки показал, что стоимость проблемных камней увеличилась на 10-14%, а всей партии выросла от 1,0 до 1,5% (в зависимости от месторождений).A comparative analysis of the cost estimates of crystals before and after cleaning showed that the cost of problem stones increased by 10-14%, and the entire batch increased from 1.0 to 1.5% (depending on deposits).

Claims (1)

Способ очистки алмазов, включающий постадийную обработку алмазов в автоклаве при повышенной температуре и давлении под воздействием микроволнового излучения: на первой стадии - смесью азотной кислоты и перекиси водорода, на второй - смесью концентрированных азотной, соляной и фтористо-водородной кислот, отличающийся тем, что обработку на первой и второй стадиях ведут в газовой фазе кислот при заполнении автоклава 45-55%, азотную кислоту и перекись водорода для первой стадии берут в объемном соотношении 4:1 соответственно и проводят обработку при температуре 215-250°С в течение 15-60 мин, азотную, соляную и фтористо-водородную кислоты для второй стадии берут в объемном соотношении 5:4:1 соответственно, и обработку проводят при той же температуре в течение 15-150 мин, после чего на третьей стадии ведут обработку 5%-ным раствором соляной кислоты в течение 5-15 мин при температуре не более 160°С. The method of cleaning diamonds, including the stepwise processing of diamonds in an autoclave at elevated temperature and pressure under the influence of microwave radiation: in the first stage - with a mixture of nitric acid and hydrogen peroxide, in the second - with a mixture of concentrated nitric, hydrochloric and hydrogen fluoride acids, characterized in that the processing at the first and second stages, 45-55% of the acids are carried out in the gas phase when the autoclave is filled, nitric acid and hydrogen peroxide for the first stage are taken in a volume ratio of 4: 1, respectively, and the treatment is carried out at a temperature of 215-250 ° C for 15-60 minutes, nitric, hydrochloric and hydrofluoric acids for the second stage are taken in a volume ratio of 5: 4: 1, respectively, and the treatment is carried out at the same temperature for 15-150 minutes after which, in the third stage, they are treated with a 5% hydrochloric acid solution for 5-15 minutes at a temperature of not more than 160 ° C.
RU2007147784/15A 2007-12-25 2007-12-25 Method for diamonds purification RU2367601C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147784/15A RU2367601C1 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for diamonds purification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147784/15A RU2367601C1 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for diamonds purification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007147784A RU2007147784A (en) 2009-06-27
RU2367601C1 true RU2367601C1 (en) 2009-09-20

Family

ID=41026737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007147784/15A RU2367601C1 (en) 2007-12-25 2007-12-25 Method for diamonds purification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2367601C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447203C1 (en) * 2010-09-29 2012-04-10 АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "АЛРОСА" (открытое акционерное общество) Method of cleaning large crystals of natural diamonds

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115340089B (en) * 2022-08-24 2024-02-06 内蒙古唐合科技有限公司 Method for purifying artificial diamond

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PEHRSSON, PEHR E. The acid-cleaned CVD diamond surface. Proceedings-Electrochemical Society. 93-17 (Proceedings of the Third International Symposium on Diamond Materials), 1993, 668-673, STN БД СА, AN 120:91695, abstract. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447203C1 (en) * 2010-09-29 2012-04-10 АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "АЛРОСА" (открытое акционерное общество) Method of cleaning large crystals of natural diamonds

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007147784A (en) 2009-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2367601C1 (en) Method for diamonds purification
Maidel et al. Recycling lanthanum from effluents of elektrokinetic treatment of FCC spent catalyst, using a selective precipitation technique
JP2002241767A (en) Method for removing mercury from liquid hydrocarbon
JP5428692B2 (en) Method for refining carbon parts for polycrystalline silicon production
US1962181A (en) Treatment of hydrocarbon oils
CN101654244A (en) Method for preparing high-purity graphite from high-carbon graphite
EP0493173B1 (en) Method for purification of white phosphorus
SE450953B (en) VATOXIDATIONSFORFARANDE
RU2386586C1 (en) Method of purifying diamond
RU2447203C1 (en) Method of cleaning large crystals of natural diamonds
RU2285070C2 (en) Method of cleaning diamond
CN110540851B (en) Processing technology of waste mineral oil dregs
RU2431700C1 (en) Method of preparing potassium chloroaluminate melt for separating zirconium and hafnium chlorides
CN1662446A (en) Method for producing diamond-containing synthetic materials
CN101337669B (en) Method for preparing high pure carbon from industrial carbon
US1512734A (en) Process of purifying arsenious chloride
CA1177775A (en) Continuous process for preparing aluminium by carbochlorination of alunina and electrolysis of the resulting chloride
RU2316472C2 (en) Method of processing of the diamond-containing concentrates
CN106497680A (en) A kind of method that oxidation-adsorption purifies food and drink waste oil
RU2296101C1 (en) Method of destroying sodium hypochlorite in aqueous solutions
RU2131767C1 (en) Method of preparing high-purity carbon adsorbent
RU2388691C2 (en) Method of purifying powdered silicon (versions)
CN107838169A (en) A kind of both economically and environmentally beneficial processing method of acid residuals of petroleum
SU1296518A1 (en) Method for purifying waste of piezoelectric crystal production
CN115465866A (en) High-purity quartz sand refining process and high-purity quartz sand

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner