專利名稱：電解提純金剛石工藝方法
技術領域：
本發(fā)明屬于人造金剛石合成提純技術領域，特別是用于粉末法合成金剛石的一種電解提純金剛石工藝方法。
背景技術：
在公知的技術中，對于粉末法合成金剛石塊的提純，普遍采用高濃度的硝硫混酸反應法，利用硝硫混酸的強氧化性與金剛石合成塊中的金屬和石墨反應，達到除雜提純的目的。這種工藝方法一方面由于金屬與強酸的反應過程中容易形成表面鈍化，需要進行反應→球磨→淘洗→反應等十多道工序的反復循環(huán)操作過程，費工、費時、費料。另一方面，金剛石合成塊中所含的石墨也是通過硝硫混酸的氧化反應去除的，因而，這種方法需要消耗大量的濃硝酸和濃硫酸。同時，這種工藝方法由于濃硝硫混酸參與反應，產生大量的硝硫酸黃色廢氣，不易吸收處理，對生產環(huán)境和大氣環(huán)境造成嚴重污染，也易對操作者造成危害，甚至釀成灼傷事故。另外，金剛石合成塊中的金屬包括所含30％～50％的貴金屬，與酸反應后進入反應液，隨廢酸液一起排放，由此造成大量的資源浪費，不利于資源再生，同時，還需要對廢酸液進行治理，治理費用高昂。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種電解提純金剛石工藝方法，實現(xiàn)清潔生產，消除環(huán)境污染，同時可以回收合成金剛石塊中的金屬，利于資源再生。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術方案是按以下電解提純工藝步驟進行
(1)破碎把金剛石合成塊破碎為粒徑小于或等于6mm的顆粒；(2)裝袋把破碎好的顆粒裝入絲綢、或化纖材料或其它耐腐材料作成的袋中；(3)在裝入顆粒的料袋中插入由石墨或不銹鋼或銅或鉑材料制成陽極板，陽極板的大小可根據袋的大小而定；(4)將插入陽極板的料袋掛入電解槽中；(5)在電解槽內加入電解水溶液，電解水溶液的配料量為NiSO4或NiCL2100～200 (克/毫升)FeSO4或FeCL25～40 (克/毫升)NaCl5～10 (克/毫升)H2SO45～10 (克/毫升)(6)將由不銹鋼或銅或鉑材料制成的陰極板掛入電解槽內；(7)通電電解72～144小時，電流密度為0.5～6A/dm3；(8)合成金剛石顆粒料中的金屬通過電流作用進入電解液，并在陰極板析出后，取出帶有析出金屬的陰極板，此板可作為再生后含鎳用原材料銷售；(9)球磨將電解后的合成金剛石顆粒料從袋中取出，放入球磨機中球磨2～3小時，球、料重量比為4∶1；(10)淘洗將球磨后的物料用清水淘洗，除凈石墨；(11)將淘洗后的物料進行篩選分離，分離成高磁料和低磁料；(12)將高磁料金剛石重新回解(重復2～11工藝步驟)；(13)將低磁料淘凈烘干，即成高品級金剛石成品。
按照上述工藝方法對粉末法合成金剛石塊提純，用電解法替代濃酸反應的化學法，不僅能夠提純高品級的金剛石，而且能夠消除提純過程中對環(huán)境的污染，操作安全可靠，同時可以回收粉末法合成塊中的金屬，金屬回收率達到80～90％，實現(xiàn)資源再生。
具體實施例方式
本發(fā)明的電解提純金剛石工藝方法是把粉末法合成的金剛石塊作為陽極，沒入電解槽內的電解液中進行電解，金剛石合成塊中的金屬通過電流作用進入電解液，并在陰極板上析出。具體方法如下首先將合成的金剛石塊破碎為粒徑小于或等于6mm的顆粒，裝入絲綢、或化纖材料或其它耐腐材料作成的袋中，并在袋中插入由石墨或不銹鋼或銅或鉑材料制成、與袋大小匹配的陽極板，一起吊掛插入電解槽中；然后在電解槽內加入電解水溶液，液面應高出金剛石袋口，電解水溶液的配料量為NiSO4或NiCL2100～200(克/毫升)、FeSO4或FeCL25～40(克/毫升)、NaCl 5～10(克/毫升)、H2SO45～10(克/毫升)，再在電解槽內掛入由不銹鋼或銅或鉑材料制成陰極板；即可通電電解72～144小時，電流密度為0.5～6A/dm3使合成塊中的金屬通過電流作用進入電解液，并在陰極板析出，待金剛石塊中的金屬完全析出后，取出帶有金屬析出的陰極板，此板所帶析出的金屬中主要含有鎳等貴金屬，因而可作為再生高檔原材料銷售利用。將電解后的金剛石料從袋中取出，放入球磨機中球磨2～3小時，球磨機內裝入的球、料重量比為4∶1；將球磨后的物料用清水淘洗干凈，清除石墨，進行篩選分離，分離成高磁料和低磁料；將低磁料；將低磁金剛石淘洗干凈后烘干，即成成品。篩選分離的高磁料金剛石可再按上述方法裝袋進行重新電解，使其全部制成低磁料金剛石，電解時也可與經過粉碎的金剛石料塊混合在一起裝袋進行電解。
實施例1在按照上述工藝方法進行合成金剛石電解提純的過程中，所用電解水溶液的配料量可以是NiSO4或NiCL2100克/毫升、FeSO4或FeCL25克/毫升、NaCl 5～10克/毫升、H2SO45克/毫升。
實施例2在按照上述工藝方法進行合成金剛石電解提純的過程中，所用電解水溶液的配料量也可以是NiSO4或NiCL2150克/毫升、FeSO4或FeCL220克/毫升、NaCl 7克/毫升、H2SO47克/毫升。
實施例3在按照上述工藝方法進行合成金剛石電解提純的過程中，所用電解水溶液的配料量還可以是NiSO4或NiCL2200克/毫升、FeSO4或FeCL240克/毫升、NaCl 10克/毫升、H2SO410克/毫升。
權利要求
1.一種電解提純金剛石工藝方法，其特征在于它包括以下步驟(1)破碎把金剛石合成塊破碎為粒徑小于或等于6mm的顆粒；(2)裝袋把破碎好的顆粒裝入絲綢、或化纖材料或其它耐腐材料作成的袋中；(3)在裝入顆粒的料袋中插入由石墨或不銹鋼或銅或鉑材料制成陽極板，陽極板的大小可根據袋的大小而定；(4)將插入陽極板的料袋掛入電解槽中；(5)在電解槽內加入電解水溶液，電解水溶液的配料量為NiSO4或NiCL2100～200(克/毫升)FeSO4或FeCL225～40(克/毫升)NaCl 5～10(克/毫升)H2SO45～10(克/毫升)(6)將由不銹鋼或銅或鉑材料制成的陰極板掛入電解槽內；(7)通電電解72～144小時，電流密度為0.5～6A/dm3；(8)合成金剛石顆粒料中的金屬通過電流作用進入電解液，并在陰極板析出后，取出帶有析出金屬的陰極板；(9)球磨將電解后的合成金剛石顆粒料從袋中取出，放入球磨機中球磨2～3小時，球、料重量比為4∶1；(10)淘洗將球磨后的物料用清水淘洗，除凈石墨；(11)將淘洗后的物料進行篩選分離，分離成高磁料金剛石和低磁料金剛石；(12)將高磁料金剛石重新電解(重復2～11工藝步驟)；(13)將低磁料金剛石淘凈烘干，即成高品級金剛石成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解提純金剛石工藝方法，它是把粉末法合成的金剛石作為陽極，沒入電解槽內的電解液中進行電解，合成金剛石中的金屬通過電流作用進入電解液，并在陰極板上析出，合成金剛石中的石墨通過清水淘洗清除，由此得到高品級金剛石。該方法用電能替代硫酸和硝酸，能夠有效的消除提純過程中對環(huán)境的污染，操作安全可靠，并且可以回收粉末法合成塊中的金屬并加以利用，金屬回收率達到80～90％，實現(xiàn)資源再生。
文檔編號B01J3/06GK101049929SQ20071005442
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權日2007年5月18日
發(fā)明者劉善躍, 劉杰, 李璞, 李玉健, 沈遠 申請人:河南中南工業(yè)有限責任公司