金刚石合成棒的物理解离提纯装置及其提纯方法_3

文档序号:9210218阅读:来源:国知局
的金刚石经后序工序进行清洁处理后获得纯净的金刚石混合料成品。
[0023]实施例1
如图1所示,:经过破碎的小于1mm的合成棒料,放入到具有磨球和水介质的解离罐内,其解离罐内具有搅拌轴,其搅拌轴上具有搅拌棒或搅拌叶片,由机械力驱动搅拌轴和搅拌棒或搅拌叶片,使对其搅拌。一般磨球为无机的瓷质球,如氧化铝、氧化锆等,其球径在Φ3-12_ ;磨球和加入的合成棒料的体积比不大于1:0.5 ;物料在罐内被搅拌的线速度一般在2m/s—8m/s。磨球和合成棒物料从罐体上部加入,罐内加入磨球和合成棒料的量一般控制在管体高度的30-60%,加水量是在正常搅拌磋磨时其水位最高点以不溢出罐口略低为宜;在搅拌过程中,磨球和合成棒物料和水介质作用下,在磨球间对合成棒料的剪切破碎力和挤压破碎力等的综合作用下,低强度的石墨首先被磨球之间的机械力分离,成为细颗粒的石墨,首先分离出来成为水介质中的游离物。
[0024]继续延长搅拌时间,已经被剥离了石墨而包裹着金刚石的金属触媒膜在磨球的磋磨过程中被剥离脱落,成为细小的触媒粉也进入到水介质中,此过程直至大部分触媒膜被剥离,由此实现合成棒中的石墨、金属触媒、金刚石实现物理分离。
[0025]已经被分离为石墨、金属触媒微粒和金刚石,通过水介质从罐体上部排出,其排料方式是提高搅拌轴转速,使金刚石、触媒细颗粒和石墨充分悬浮,同时向罐内加水,使在水介质中的金刚石、触媒细颗粒和石墨同时从罐口溢出,把物料排出罐外。
[0026]在上述工艺过程中,石墨最先被分离出来,一般数分钟后即开始实现石墨分离,此时不需提高搅拌转速,只需向罐内加水,使含有石墨的水从罐口溢出排出罐外。此过程可以间歇进行,可以实现最大程度提前排出石墨。在排出石墨的过程中,其金属触媒细微粒也会随之排出。
[0027]在磨球的磋磨作用下,金刚石颗粒外表包裹的金属触媒膜是分先后逐步被剥离掉的,已经被剥离掉触媒膜的金刚石如果继续在罐内被磋磨,则可能会造成金刚石颗粒表面磨伤,也会造成低强度颗粒的金刚石颗粒破碎。为了避免过渡磋磨对已经分离的金刚石颗粒造成损伤和过破碎,要及时地把已经实现分离的金刚石排出,其方法是提高搅拌轴转速至金刚石在水介质中呈悬浮状,同时加水至使从罐口排出罐外。当然,该排料目的是排出金刚石,但随水介质一起的石墨和金属触媒细颗粒也随同排出。该过程可以和排石墨步骤结合,比如先排石墨,再排金刚石。
[0028]以上方法过程已经实现了合成棒用物理方法实现了石墨、金属触媒、金刚石三者在解离罐内的的分离,并呈混合态排出罐外。
[0029]而进一步实现三者的各自提取,可以采用下述采用外围分离设备来实现:
过筛提取金刚石:通过水介质从罐内排出的混合态的石墨、金属触媒细颗粒、金刚石,如金刚石是磨料级粗粒度,可以用过筛的办法实现石墨+触媒和金刚石的提取分离,而筛下物的石墨+触媒可以用摇床或磁选方法实现二者提取分离。
[0030]磁选提取金属触媒:通过水介质从罐内排出的混合态的石墨、金属触媒细颗粒、金刚石,用磁选方法把金属触媒提取出来。磁选还可以把没有完全解离的触媒和金刚石颗粒选出,再返回至解离罐中继续实现解离。
[0031]摇床提取金刚石:把排出的物料送至摇床,实现石墨和触媒细削的分离或实现金刚石颗粒的分离。
[0032]把排出的液态混合物的物料,排放至搅拌桶,该搅拌桶采用搅拌方式使固态物料完全悬浮状态,然后用泵把含水物料送至摇床,用摇床来实现目标固体物的分离,把石墨、金属触媒细削、金刚石提取出来。
[0033]实施例2
如图2所示,一个立式上端敞口且上部具有溢流排料的解离罐,还有一个搅拌器,搅拌器的搅拌部分位于解离罐内的中下部;搅拌器还具有螺杆同步升降装置,可以使搅部分完全升起到罐体上口部上方,使其可以维修搅拌器和清理解离罐内部;为了实现罐体维修和彻底清理罐内,罐体外侧的大概中心位置具有两根对称的转轴,由支座支撑和固定,支座安装和固定在机架上;转轴紧定时罐体固定,松开转轴紧定时罐体可以绕转轴回转侧翻至大于水平位置。
[0034]在解离罐体排料的出口配置一台圆筒筛3-1,用于筛分解离罐排出的物料,本实施例的筛桶分为两级,第一级是细筛网,主要用于筛分石墨粉和金属触媒细削,第二级是符合筛分金刚石粒度的筛桶,主要是筛分分离金刚石;圆筒筛3-1的筛桶下方对应放置可以盛水的料箱,料箱的上溢口位置和储水箱实现水流连接;该储水箱和一台水泵连接,其水泵的出水管道引至解离罐上方向罐内加水的位置,该出水管上还具有阀门,可以调节向解离罐中的加水量。经过破碎的小于1mm的合成棒料,放入到具有磨球和水介质的解离罐内,其一般磨球为无机的瓷质球,如氧化铝、氧化锆等,其球径一般在Φ3-12πιπι;磨球和加入的合成棒料的体积比一般在1:0.5以下均可;物料在罐内被搅拌的线速度一般在2m/s—6m/so磨球和合成棒物料从罐体上部加入,罐内加入磨球和合成棒料的量一般控制在管体高度的30-60%,初始加水量是在正常搅拌磋磨时其水位最高点以不溢出罐口略低为宜。
[0035]其工作过程是:在搅拌过程中,磨球和合成棒物料和水介质作用下,在磨球间对合成棒料的剪切破碎力和挤压破碎力等的综合作用下,低强度的石墨首先被磨球之间的机械力分离,成为细颗粒的石墨,首先分离出来成为水介质中的游离物。
[0036]继续延长搅拌时间,已经被剥离了石墨而包裹着金刚石的金属触媒膜在磨球的磋磨过程中被剥离脱落,成为细小的触媒粉也进入到水介质中,此过程直至大部分触媒膜被剥离,由此实现合成棒中的石墨、金属触媒、金刚石实现物理分离。
[0037]已经被分离为石墨、金属触媒微粒和金刚石,通过水介质从罐体上部排出,其排料方式是提高搅拌轴转速,使金刚石、触媒细颗粒和石墨充分悬浮,同时向罐内加水,使在水介质中的金刚石、触媒细颗粒和石墨同时从罐口溢出,把物料排出罐外。
[0038]在上述工艺过程中,石墨最先被分离出来,一般数分钟后即开始实现石墨分离,此时不需提高搅拌转速,只需向罐内加水,使含有石墨的水从罐口溢出排出罐外,排出的物料流体直接进入滚筒筛,在第一级滚筒筛其石墨为主的物料石墨和水通过筛网进入到下面的盛水的料箱,可以实现一定量的石墨沉淀,该水箱达到上水位后水溢流到储水箱。此过程可以间歇进行,可以实现最大程度提前排出石墨。在排出石墨的过程中,其金属触媒细微粒也会随之排出。
[0039]在磨球的磋磨作用下,金刚石颗粒外表包裹的金属触媒膜是分先后逐步被剥离掉的,已经被剥离掉触媒膜的金刚石如果继续在罐内被磋磨,则可能会造成金刚石颗粒表面磨伤,也会造成低强度颗粒的金刚石颗粒破碎。为了避免过渡磋磨对已经分离的金刚石颗粒造成损伤和过破碎,要及时地把已经实现分离的金刚石排出,其方法是提高搅拌轴转速至金刚石在水介质中呈悬浮状,同时加水至使从罐口排出罐外。排料时相对粗颗粒的金刚石通过第一级细筛网到达第二级筛桶网后通过筛网落入下面的盛水料箱,金刚石颗粒沉淀到底部,而随之下来的水达到溢流高度后排到储水箱中。当然,该排料目的是排出金刚石,但随水介质一起的石墨和金属触媒细颗粒也随同排出。该过程可以和排石墨步骤结合,比如先排石墨,再排金刚石。
[0040]排料过程中,排出物料的粒度如果大于第二级筛网目数,则会从圆筒筛3-1的低端端部排出,直接进入下面的盛水料箱。
[0041]以上方
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