Устройство для химической очистки алмазов

 

.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ АЛМАЗОВ, включающее цилиндрический корпус с полой крышкой, в котором установлены фторопластовая камера для реактивов с крышкой, вкладыш , размещенный на крьш1ке камеры, нажимной винт, установленный в осевом отверстии крьш1ки корпуса на вкладыше и блок тарельчатых пружин со средством для их поджима, закрепленным в крышке корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, надежности и безопасности работы устройства, оно дополнительно содержит перфорированный фторопластовый стакан для алмазного сырья, закрепленный эксцентрично на крышке камеры для реактивов, и кольцевую обойму, размещенную между боковой поверхностью крышки корпуса и блока тарельчатых пружин и охватывающую вкладыш в верхней части. 2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что крышка ка« меры для реактивов и вкпадыщ выполнеСЛ ны в верхией части полыми, а нижние торцы нажимного винта и вкладыша расположены соответственно в полостях вкладыша и крьшгки камеры для реактивов . 3.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что корпус снаб жен приводом вращения вокруг вертиGO OP СП кальной оси.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5l)5 В 01 .У 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t госУдм ственный номитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3685474/23-26 (22) 02.01.84 I (46) 30,11.90. Бюл. У 44 (7 1) Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности

"Гиредмет и Третье главное управление Министерства финансов СССР (72) Ю.А.Игнатьев, Ю.Г.Громаков,Ю,А.Карпов, Ф.И.Лобанов, П.В.Черечукин, В.А.Орлова, Т.М.Малютина и П.Л.Бари (53) 666..233(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 647007, кл. В 01 J 3/00, 1977.

Авторское, свидетельство СССР

Р 987876, кл. В 01 J 3/04, 1980. (54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ АЛМАЗОВ, включающее цилиндрический корпус с полой крышкой, в котором установлены фторопластовая камера для реактивов с крышкой, вкладьпп, размещенный на крышке камеры, нажимной винт, установленный в осевом отверстии крышки корпуса на вклаИзобретение относится к оборудованию для химической очистки природных алм зов и алмазных порошков от поверхностных загрязнений, а также может быть использовано для вскрытия труднорастворимых проб.

Известно устройство для обработки зернистого материала жидкостью, вклю-. чающее вертикальный корпус с крьипкой, герметичную емкость со .съемной крышкой для обрабатываемого мате„„SU„„1163517 А 1

2 дыше и блок тарельчатых пружин со средством для их поджима, закрепленным в крьппке корпуса, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения производительности, надежности и безопасности работы устройства, оно дополнительно содержит перфорированный фторопластовый стакан для алмазного сырья, закрепленный эксцентрично на крышке камеры для реактивов, и кольцевую обойму, размещенную между боковой поверхностью крышки корпуса и блока тарельчатых пружин и охватывающую вкладыш в верхней части.

2.Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем что крышка каУ меры для реактивов и вкладыш выполнены в верхней части полыми, а нижние торцы нажимного винта и вкладыша расположены соответственно в полостях вкладыша и крышки. камеры для реактивов.

З.Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что корпус снабжен приводом вращения вокруг вертикальной оси. риала, подвижный контейнер, размещенный внутри камеры, патрубки для ввода и вывода жидкости, соединенные с емкостью, и патрубок забора жидкости из корпуса.

Данное устройство не дает возможности осуществлять высококачественную очистку алмазного сырья, так как процесс не удается проводить при повьппениом давлении из-за наличия патрубков для ввода и вывода

1163517 жидкости, а конструктивные недостатки подвижного контейнера не способствуют интенсификации процесса обработки..Кроме того, регулировка температурногб режиМа в устройстве за5 труднена из-за наличия крышки корпуса и подвижного контейиера.Наиболее близким iro твхнической сущности является устройство (анали-, тический ввтоклав) для проведения аналитических работ с применением агрессивйых сред и пбвышенных давлений, содержащее цилиндрический корпус, с.полой крйпкойу В котором установлены фторопластовая камера для реактивов с крьппкой, вкладыш„ размещенный на крьппке камеры, нажимной винт, установленный в осевом отверстии крышки корпуса на вкла-20 дьппе; и бдок тарельчатых пружин для их поджима в, крьппке корпуса.

Наличие герметичной реакционной камеры, выполненной из фторопласта, и. крышки позволяет использовать его для химической очистки природных .алмазов с применением агрессивных сред н ловьппенных давлений. Кроме, того, фтороппастовые реакционный стакан.и крйшка исключают загрязнения 0 алмазов материалов реакционной.емкости, что дает возможность проводить вйсококачественную очистку алмазного сырья.

Недостатком устройства является малый объем (30 мл) реакционного стакана, что не позволяет повысить производительность устройства химической очистки алмазов в промышленных масштабах, Увеличение объема реакционной камеры до.5 л .в иэвестном устройстве невозможно из-.за необхо. димости качественного изменения

: конструкции автоклава, вызванного механическими свойствами фторопласта-4. „5

Для обеспечения полной герметизации при давлении около 50 атм суммарное .. усилие, возникающее в месте соприкос.новения реакционного стакана диаметром ,90 мм и крышки,. которое должен компенсировать блок тарвльчатых пружин, составит 86000. Н, что значительно превьппает допустимое значение удельного давления для фторопласта-4.

Целью изобретения является повыс шение производительности, надежности и безопасности работы, Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство для химической" очистки алмазов, включаю.=.-.. щее цилиндрический корпус с полой крышкой, в котором установлены фторопластовая камера для реактивов с крьппкой, вкладьпп, размещенный на крьппке камеры, нажимной винт, установленный в осевом отверстии крышки корпуса на вкладьппе, блок тарельчатых пружин.со средством для их поджима вкрышке корпуса, дополнительно содержит перфорированный фторопластовый стакан для алмазного сырья, закрепленный эксцентрично на крышке камеры для реактивов, и кольцевую обойму, размещенную между боковой поверхностью крышки корпуса и блока тарельчатых пружин и охватывающую вкладьпп в верхней части. Причем крышка камеры для реактивов и вкладьпп выполнены в верхней части полыми, а нижние торцы нажимного винта и вкладыша расположены соответственно.в полостях вкладыша и крьппки камеры для реактивов.

Кроме того, корпус снабжен приводом вращения вокруг вертикальной оси.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, с приводом вращения.

Устройство для химической очистки состоит из цилиндрического корпуса

1, внутри которого размещена реакционная фторопластовая камера 2, опирающаяся на вставку 3, где установлен . перфорированный фторопластовый стакан 4, закрепленный эксцентрично на крьппке 5 камеры 2, выполненной полой в верхней части реакционной камеры

2, крьппки 6 корпуса, снабженной коль! цевой обоймой 7, блоком тарельчатых пружин 8, вкладышем 9, выполненным ,полым в верхней части, нажимным винтом 1О, средством !1 для поджима блока пружин 8 и натяжной контргайкой

12. Устройство дополнительно снабжено приводом 13 вращения вокруг вертикальной оси (фиг.2).

Цилиндрический корпус 1 и крышка б выполнены из нержавеющей стали и

:соединяются между собой трапецеидальной резьбой. Наружный диаметр корпуса 1 140 мм, а высота устройства

300 мм.

Средство 11 для поджима.пружин, натяжная контргайка 12, иажимной винт 10, вкладыш 9, блок тарельчатых пружин 8 и кольцевая обойма 7 изготовлены нз выссколегирующей стали, 5 116 351 отличающейся повьппенной корпозионной стойкостью.

Реакционная камера 2, крышка 5 и перфорированный стакан 4 изготовлены из фторопласта-4, 5

Крьппка камеры крепится к стакану

4 резьбовым соединением. Внутренний диаметр реакционной камеры

100 мм, высота 14А мм, Наружный диаметр перфорированного стакана

70 мм, высота 1ОО мм, Диаметр от- . верстия в стакане 4 0;2 мм, шаг между центрами отверстий 0;8 мм.

Устройство работает следующим образом.

В перфорированный стакан 4 объемом

0,2 л загружают 50А кар. природных алмазов ситового класса. 0,5 мм, прошедших механическую обработку дробдЕнием и содержащих до 12,2 мас.Ж при.месей. Перфорированный стакан 4 на-. винчивают на крышку 5 и помещают в реакционную камеру 2 объемом 0,5 л, предварительно заполненную 250 мл смеси азотной, фтористо-водородной и соляной кислот в соотношении Зг1:1, Реакционную камеру 2 помещают. в . цилиндрияеский корпус 1, снабженйый вставкой 3, 30

Блок тарельчатых пружин 8, установленный B крышке 6, сжимают средством 11 для поджима пружин (шпильки с гайками). Нажимной винт 10 переводят в крайнее верхнее положение.

Вкладыш 9 устанавливают в полости крышки 5.

Крьппку б со .сжатым блоком тарельI чатых пружин 8 навинчивают на корпус

1 до соприкосновения торцевйх поверхностей обоймы 7 и крышки 5.

Осуществляют герметизацию реакционной камеры 2, отпуская средство для поджатия пружин (отвинчивая гайки). 45

Перемещают нажимной винт 10 до .соприкосновения его торцевой поверхностью с поверхностью полости вкладыша 9 и фиксируют его положение контргайкой 12. 50

Устройство в сборе помещают в эдектронагреватель с терморегулятором 14 (сушильный шкаф}, снабженный мехакиз"

7 6 мом для вращения устройства вокруг горизонтальной оси (фиг.2). Устройство нагревают при 220пС в течение 1,5-3 ч, . непрерывно вращая со скоростью 1015 об/мин, Затем отключают электропил .такие, охлаждают устройство, извлека-. ют его из электронагревателя. Отвинчивают контргайку 12, переводят нажимной винт 1.0 в крайнее верхнее положение, поджимают блок тарельчатых пружин 8, отвинчивают крышку б, снимают вкладыш 9. При помощи вставки 3 выводят реакционную камеру 2 из цилиндрического корпуса 1 . Снимают крышку 5 вместе с перфрорированным стаканом

4. Алмазы, не выгружая, отмывают, погружая перфорированный стакан 4 последовательно в две емкости с дистиллированной водой, Перфорированный стакан 4 с алмазами отвинчивают с о крьппки 5 и сушат при. 105 С в течение

15-20 мин. Алмазы выгружают из стакана 4 и проводят контроль качества алмазного сырья на содержание примесей, по ГОСТ 9206-80, который зак)ппчается в следующем.- Отбирают две навески. массой по 0,2000 г, каждую навеску взвешивают в фарфоровом тигле, предварительно прокаленном до постоянной

I массы. Помещан т тигли а алмазаии в муфельную печь и прокалнвают до постоянной массы при температуре 900+

+1О С в течение 6-8 ч, затем тигли охлаждают в эксикаторе до температу- . ры окружающей среды и определяют массу с погрешностью +0,0002 г. СодержанЪ е примесей не должно превьппать

1,5 мас.X.в очищенном алмазном. сырье, Результаты сравнительных испытаний химической очистки алмазного сырья в предлагаемом устройстве и в извест-, ном .представлены в таблице. Как видно из таблицы,.производительность труда увеличилась в 10 pas, при этом также улучшилось качество. химической очистки.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в 1,5 раза повысить производительность очистки алмазов, при этом сохранить высокую надежность . и безопасность работы при объеме реакционной камеры оолее 200 мл.

13635! 7

Бремя отметки, ч Температурнын ренин

Очистки с

32,20

О,i5

32,2

ОФ35

)2,2

500

0,iÎ

12,2

50 о,55

i0,а

500 о,io

0,4О 0,4 пособ кими обрабо

2 Прбтотнп

4 . Прототип

3 ., Предлоленный

Алмаеи после дробления

Алмаза после дробления

Алмаеи после дробления

Апмааи после

Щюбпе ния

Алиевы посла дробления

Апмвяи после дробления

Исходное содерланне примесей в сырье до очистки, нас.X

1,5 220

2,0 225

2,0 225

2>5 225

3,5 225

2,О 225

Содерланне

ПРНМВСВЙ

ПОСЛВ ИНМНчесиоо очистка нас Л

11635) 7

cmpnucm& 5еборе

Фиг, Г

Tezpep, И.Моргентал Корректор М.Максимишинед

Редактор О.Филиппова

Заказ 4340 Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101