Способ получения цитрина

 

Использование: в ювелирной и камнерезной промышленности. Сущность изобретения: кристаллы цитрина получали в гидротермальных условиях из водного раствора карбоната калия в присутствии ионов железа, окислителя азотнокислого лития и растворимого соединения кобальта CO₃O₄ в количестве 0,2 - 0,5 г/л. Синтез ведут при температуре 300 - 350^oC и давлении 400 - 1500 атм. Получают кристаллы с красноватым оттенком типа "Мадера" и плотностью окраски в диапазоне 0,6 - 1,0 см^-1. 1 с.п, ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к гидротермальному способу выращивания монокристаллов кварца, окрашенных в желтый цвет (цитрина) различных оттенков и интенсивности, которые могут использоваться в ювелирной и камнерезной промышленности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ выращивания окрашенных кристаллов кварца с гидротермальных условиях из водного раствора карбоната калия в присутствии ионов железа и азотно- или азотнокислого лития с добавкой содержащей кобальт при температуре 300 370^oC и давлении 400 1800 атм.

Целью настоящего изобретения является получение кристаллов цитрина с красноватым оттенком типа "Мадера" высокой оптической плотности окраски в диапазоне 0,6 1,0 см^-1.

Поставленная цель достигается тем, что цитрин получают гидротермальным способом из водного раствора карбоната калия в присутствии ионов железа с добавкой окислителя азотнокислого лития и растворимого соединения CO₃O₄ в количестве 0,2 0,5 г/л раствора при температуре 300 - 350^oC и давлении 400 1500 атм.

Отличительными признаками данного способа является то, что в раствор вводят растворимое соединение кобальта CO₃O₄ в количестве 0,2 - 0,5 г/л раствора. Трехвалентные ионы кобальта, имеющие краску синего моноцвета, вместе с трехвалентными ионами железа, имеющими желтую окраску, захватываются неструктурно растущими гранями кристаллов за счет чего кристаллы приобретают оттенок смешанного цвета типа "Мадера". Оптимальная концентрация CO₃O₄ 0,2 0,5 г/л, установлена опытным путем, обуславливает необходимую плотность окраски цитрина с красноватым оттенком в диапазоне 0,6 - 1,0 см^-1.

При концентрации вводимого в раствор CO₃O₄ менее 0,2 г/л плотность окраски значительно снижается до 0,5 см^-1. При концентрации большей 0,5 г/л появляется коричневый оттенок. В обоих случаях качество продукции и спрос на нее ухудшается.

Пример.

В автоклаве емкостью 1,5 м³ выращивали кристаллы цитрина с красноватым оттенком типа "Мадера" в водном растворе карбоната калия концентрации 8 вес. при температуре 310^oC, давлении 1150 атм со скоростью роста, 0,6 мм/сутки. В нижнюю зону автоклава вместе с кварцем вводят гематит, окислитель-азотнокислый литий и добавку CO₃O₄ в количестве 0,2 - 0,5 г/л. В результате получают кристаллы цитрина с красноватым оттенком, аналогичным природным цитринам сортов "Мадера", пользующиеся повышенным сбросом на рынках камнесамоцветного кристаллосырья. Результаты опытов сведены в таблицу 1.

Формула изобретения

Способ получения цитрина в гидротермальных условиях из водного раствора карбоната калия в присутствии ионов железа и азотнокислого лития с добавкой, содержащей кобальт при 300 350^oС и давлении 400 1500 атм, отличающийся тем, что в раствор вводят в качестве добавки растворимое соединение кобальта Co₃O₄ в количестве 0,2 0,5 г/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1