[发明专利]一种基于高温空气的环保型金刚石提纯方法

说明书

本发明提供了一种基于高温空气的环保型金刚石提纯方法，包括以下步骤：S1、称取适量的金刚石合成块将其粉碎，并将粉碎后的颗粒放入坩埚中，S2、将放有金刚石合成块粉碎颗粒的坩埚放进马弗炉中，在50~60min内升温至450~550℃，并在550℃温度处保温290~310min；S3、保温结束后将坩埚取出，自然降至室温，移至圆底烧瓶中；S4、向圆底烧瓶中加入适量的稀盐酸，加热至120~150℃，保温反应40~60min；S5、反应结束后冷却至室温，利用自来水清洗；S6、清洗完成后在100℃的烘箱中将水分烘干，即可得到金刚石颗粒，本发明在合成金刚石提纯时，不会产生任何对环境有污染的气体，同时还能够显著改善纯化处理的金刚石样品的质量，不会明显损失金刚石相，提高了合成金刚石的使用价值。

技术领域

本发明属于合成金刚石提纯方法技术领域，具体涉及一种基于高温空气的环保型金刚石提纯方法。

背景技术

目前在金属触媒参与下通过高温高压法所合成的金刚石体系中，金刚石的收率在20%—30%之间，所得到的金刚石合成块中还存在大量的石墨以及金属触媒，触媒主要是铁镍合金，金属触媒是该反应过程的催化剂，由于是在高温高压下进行的合成过程，这就导致所得到的金刚石体系质地坚硬，并且未反应的石墨、金属触媒和金刚石混合在一块极难将三者分离开得到金刚石，为金刚石的提纯带来了很大的不便。

目前金刚石提纯方法是用混酸处理，即用浓硫酸和浓硝酸按一定的比例混合，通过氧化还原反应将金刚石合成块中的金刚石提纯出来，但是在提纯过程中会产生大量的红棕色的、有刺激性气味的气体，该混合气体主要是氮氧化物、二氧化硫和以及夹杂的三氧化硫等混合物，不仅会对环境造成很大的污染，而且在很大程度上增加了尾气处理的成本，同时该方法所得到的金刚石中还有少量的杂质，而这些杂质的存在严重限制了金刚石在更多领域的应用，影响合成金刚石提纯后的价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于高温空气的环保型金刚石提纯方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于高温空气的环保型金刚石提纯方法，包括以下步骤。

S1、称取适量的金刚石合成块将其粉碎，并将粉碎后的颗粒放入坩埚中，其中金刚石合成块粉碎颗粒含有39.90%~40.81%质量分数的金属触媒合金，42.79%~44.23%质量分数的石墨，以及15.86%~16.82%质量分数的金刚石。

S2、将放有金刚石合成块粉碎颗粒的坩埚放进马弗炉中，在50~60min内升温至450~550℃，并在550℃温度处保温290~310min。

S3、保温结束后将坩埚取出，自然降至室温，再将经过高温处理的金刚石合成块粉碎颗粒由坩埚倒入圆底烧瓶中。

S4、向圆底烧瓶中加入适量的稀盐酸，加热至120~150℃，保温反应40~60min。

S5、反应结束后冷却至室温，利用自来水清洗3~5次。

S6、清洗完成后在100℃的烘箱中将水分烘干，即可得到金刚石颗粒。

优选的，在S1中金刚石合成块粉碎后的颗粒粒径为10~20mm。

优选的，在S4中所述稀盐酸添加的毫升量数为S1中称取的金刚石合成块的克数的1.7~1.9倍。

优选的，在S4中所述稀盐酸的浓度控制在28~32%。

本发明与现有技术相比具有以下优点。