[其他]3R型和2H型石墨的分離設備

無效

• 申請號: 87103661
• 申請日: 1987-05-19
• 公開（公告）號: CN1003773B
• 公開（公告）日: 1989-04-05
• 發明（設計）人: 朱家永;劉忠效;董立群;李蘭香;于明;高巖;姜顯春;喬書森;李祥生;王春田
• 申請（專利權）人: 吉林省冶金研究所
• 代理公司: 冶金專利事務所
• 代理人: 鐘文雋;蔣翔碧

３Ｒ型和２Ｈ型石墨的分離設備是一種用重液分離微觀性質相近的物質的設備。該設備根據函數重液法原理操作，對存在微觀性質差異的同種物料（礦物和工業品，如３Ｒ型與２Ｈ型石墨）進行分離。它由恒溫水槽、帶水套的重液預熱杯和分選杯及溫度數字顯示器等部件組成。使用新型無毒重液作為重介質進行分離。適用范圍為相對密度小于３．５、相對密度差大于０．００４、粒度大于１８０目的固體物料。具有設備簡單、無污染、能耗低、分離效果好等特點。

本發明涉及微觀性質相近的物質精細分離的設備，特別是涉及一種不同晶格石墨的分離設備。

早在1917年和1943年就分別測定出石墨的3R型和2H型晶體結構。石墨屬層狀晶體結構，每層晶格都是由碳原子組成的六方網格，這些網格有規律地重疊排列就構成石墨晶體。由于這些網格一層層排列的方式不同，形成不同的多型。2H型石墨第二層網格重疊時旋轉180°，第三層與第一層完全重復形成六方晶格;而3R型石墨第二層網格旋轉120°，第三層旋轉240°，第四層與第一層完全重復形成菱方晶格。菱方晶格石墨的碳原子排列方式更接近于金剛石晶格的碳原子排列方式。因此在用石墨合成金剛石時，3R型石墨容易轉變為金剛石，而2H型石墨則很難轉變成金剛石，需要由2H型石墨轉變成3R型石墨再轉變成金剛石。天然或人工合成石墨中3R型約占14%，2H型約占80%，其余為二者混合型。近些年在生產實踐中發現采用爆炸法用石墨合成金剛石時，只有石墨中的3R型轉變為金剛石，采用靜壓法也是如此。但目前尚未有分離3R型和2H型石墨的方法及設備。

本發明的目的是從天然或人工合成石墨中分離出3R型石墨作為原料合成金剛石。

本發明的另一個目的是提供一種3R型和2H型石墨的分離設備。

3R型和2H型石墨分離原理是利用函數重液法。重液也和其它物質一樣，熱脹冷縮。本發明應用的重液的溫度每升高1℃，相對密度減小0.0010～0.0016（即△D/△t＝0.0010～0.0016，式中D為重液的相對密度，t為攝氏溫度），重液的相對密度與溫度呈一定函數關系。利用本發明的設備，重液溫度可控制的精度為0.2℃。這樣，考慮到其它影響因素，兩種固體物質只要有0.004以上的相對密度差就可以分開。而3R型石墨與2H型石墨的相對密度差為0.06～0.08，應用與石墨的相對密度相近的一種重液作為介質，調節重液溫度使其相對密度在2H型石墨與3R型石墨的相對密度之間，使2H型石墨上浮3R型石墨下沉從而得到分離。

本發明3R型和2H型石墨的分離設備包括恒溫水槽（5），在恒溫水槽（5）內安有由電熱器（1）、（2）和水銀接點溫度計（7）組成的溫度調節裝置，攪拌器（3），微型水泵（6）;支架（8），在支架（8）上安裝有重液預熱杯（11）、分選杯（15）以及由半導體接點溫度計（25）、（12）、（16）和溫度數字顯示器（10）組成的溫度顯示裝置。重液預熱杯（11）由內體（20）和外體（19）組成，內體（20和外體（19）之間形成一環形預熱空間（23），在外體（19）上開有與空間（23）連通的循環水上溢流口（C），在外體（19）底部側面開有與空間（23）連通的循環水進口（B），在外體（19）最底部開有與內體（20）連通的重液出口（D），在重液出口（D）上裝有旋塞（9）。分選杯（15）由內體（22）和外體（21）組成。內體（22）和外體（21）之間有一環形加熱空間（24），在外體（21）的上部分別開有一個與環形加熱空間（24）連通的循環水溢流口（F），一個與內體（22）連通的輕質和重液溢流口（G），在溢流口（G）的下方外體（21）的另一側開有一個與內體（22）連通的重液進口（E），在外體（21）的底部側面開有與環形加熱空間（24）連通的循環水進口（H），在外體（21）最底部開有與內體（22）連通的重質排出口（I），在排出口（I）上安裝有夾子（18）。重液預熱杯（11）、分選杯（15）的內體（20）、（22）的上部為圓筒形。下部為圓錐形，其外體（19）、（21）為U形。重液預熱杯（11）循環水進口（B）與微型水泵（6）的出口（A）連接，重液預熱杯（11）的循環水溢流口（C）與分選杯（15）的循環水進口（H）連接，重液預熱杯（11）的重液出口（D）與分選杯（15）重液進口（E）連接，分選杯（15）循環水溢流口（F）與恒溫水槽（5）進口（J）連接，與各口連接的管道（13）為膠管。在輕質和重液溢流口（G）和重質排出口（I）下面分別安有收集器（17）和（14）。