[发明专利]一种金刚石和石墨分离装置及分离方法

说明书

本发明公开了一种金刚石和石墨分离装置及分离方法，所述分离装置包括进料机构、分料机构和石墨收集机构，所述分离方法包括：S1、将混合粉体倒入储料仓中；S2、打开并调整负压风机的负压参数；S3、持续打开负压风机，通过各级分料装置将不同粒径的金刚石从混合粉体中分离出来，石墨则被吸附进入石墨收集袋中；S4、直至完成储料仓中所有混合粉体的吸附和分离，关闭负压风机，然后分别将金刚石收集盒和石墨收集袋从分离装置中打开并对收集盒中的金刚石和石墨进行收集。本发明利用混合粉体中金刚石和石墨的密度不同和粒径不同，通过负压风机所产生的负压实现混合粉体中金刚石和石墨的有效分离，具有分离效率高、无污染和成本低廉的特点。

技术领域

本发明涉及到粉体分离技术领域，尤其涉及一种金刚石和石墨分离装置及分离方法。

背景技术

金刚石俗称“金刚钻”，为碳元素的同素异形体，它是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨也是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。金刚石和石墨均为碳元素组成的矿物，单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，两者的外观、密度、熔点、以及用途均不相同。金刚石的用途非常广泛，金刚石用途广泛，例如：地质和石油钻头、拉丝模具、超级磨料、修整切割器具、玻璃刀具、工艺品用金刚石等。石墨的用途也十分广泛金，石墨及其制品既可用作导电、耐磨、润滑、耐火材料等，但金刚石在自然界非常稀有，所以价格昂贵；可是，自然界中石墨(碳)藏量很丰富。于是，人们采用人工合成方法将石墨制成人造金刚石，生产人造金刚石一般采用瞬时静态或动态超高压超高温技术，使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接变为转变为金刚石，最终得到微米级的多晶粉末。因为在高压下只有约五分之一的石墨可以转变为金刚石，所以需要将产品中石墨和金刚石有效分离。

现有金刚石和石墨分离技术有：通过高氯酸或硝酸硫酸等混合酸氧化石墨为气体，从而实现分离，但是大量使用酸对环境不利，且操作难度大；采用摇床，重选等方式来分离(安徽化工，2003年第1期)，但是成本较高，金刚石损失大；采用气相化学氧化法分离金刚石和石墨，属于高温化学反应，成本高，效率低(粉末冶金技术，2011年8月第29卷第4期)；采用微波氧化焙烧法工艺过程复杂，设备要求高，分离成本大。

因此，现有的金刚石和石墨分离方法基本上都涉及化学反应过程，多有毒废气，废水，废酸和粉尘污染等等，故工作环境恶劣，后续治污成本较高，并且分离效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚石和石墨分离装置及分离方法，利用混合粉体中金刚石和石墨的比重不同以及粒径不同，通过负压风机所产生的负压实现混合粉体中金刚石和石墨的有效分离，具有分离效率高、无污染和成本低廉的特点。

为解决上述技术问题，本发明提供一种金刚石和石墨分离装置，包括呈阶梯分布且依次连接的进料机构、分料机构和石墨收集机构，所述进料机构包括储料仓和设于储料仓上的进料仓以及储料仓一侧的进风口，所述分料机构包括呈阶梯分布且依次连通的若干分料装置，所述分料装置包括U型分料管、筛网和金刚石收集盒，所述筛网位于U型分料管与金刚石收集盒之间，金刚石收集盒位于U型分料管的下方且通过筛网与U型分料管连通，所述石墨收集机构包括负压风机和石墨收集袋，所述石墨收集袋通过负压风机与最后一个分料装置中的U型分料管连通，所述储料仓与第一个分料装置中的U型分料管连通。

作为上述技术方案的进一步优化，所述分料装置设为三个，包括依次连通的第一分料装置、第二分料装置和第三分料装置，所述储料仓与第一分料装置中的U型分料管进料端连通，所述负压风机与第三分料装置中的U型分料管出料端连通。

作为上述技术方案的进一步优化，所述第一分料装置中U型分料管与金刚石收集盒之间通过直型短管连通，所述第一分料装置中U型分料管与金刚石收集盒之间的筛网设于直型短管上。

作为上述技术方案的进一步优化，所述第一分料装置、第二分料装置和第三分料装置中的筛网目数依次减少。