除去人造金刚石高强产品中低值物料的方法研究 罗 中 平 (长沙矿冶研究院,湖南 长沙 410012) 摘 要:本文论述了影响人造金刚石分选的基本性质;分别从改进振动选形技术、推广磁选技术、引入重选技术、探索浮选技术和应用选择性破碎原理几方面进行了初步探讨,提出了除去人造金刚石高强产品中低值物料的基本方法和一般原则。 关键词:人造金刚石 分选 振动选型 磁选 浮选 重液分离 选择性破碎 Key words synthetic diamond sorting methods vibration sorting magnetic separation froth flotation heavy liquid separation selective fragmentation 1 引言 国内评价人造金刚石质量的好坏,其抗静压强度的高低是一项重要的指标。实践证明,影响强度和使用性能的因素,除与晶体的形状和完整性有关外,还与晶体內部缺陷、杂质含量及晶体表面状况等因素有关。目前国內很大一部分企业仍仅采用振动选型单一方法按晶形选型,产品各项指标分散度大。有关资料表明,国外主要人造金刚石生产国分选精细,其指定产品的各项指标更趋一致,性能稳定性好。造成国内外这方面差异明显的原因,除了合成工艺不同以外,也与国内产品分选技术方法没有跟上有关。 分析国内一般企业的中高档金刚石产品的相关指标,可以发现,部分低值物料无法排除,始终是困扰人造金刚石产品精确分选的一大难题。也正是同一原因,使得国内产品与国外同类产品的冲击韧性(TI)和热冲击韧性(TTI)的差异更加显著。 作者试图根据影响人造金刚石分选的基本性质,结合我们国家的具体国情,借助选矿研究方法和手段,对除去人造金刚石中高档产品中低值物料的方法作初步研究探讨,以期抛砖引玉,引起业界同仁的重视,共同开创人造金刚石分选技术进步的新局面。 2 影响人造金刚石分选的基本性质 除去人造金刚石中高档产品中的低值物料,实质上还是一个人造金刚石的分选问题,只是比国内目前大多企业通行的技术方法要求更高更精细。因此,有必要对人造金刚石的基本性质[1]及相关特性加以研究。 金刚石是碳的一种变体,灰份很低,是纯度很高的物质。人造金刚石的晶体形态,最常见的是六面体、六八面体和八面体聚形以及不规则连生体等。不同晶形的金刚石的抗压强度值差别大. 人造金刚石一般含有少量的杂质,最常见的有镍、锰、钴、铁、铬、硼、氮、铝等,这与原料纯度、组成和晶体生长速率有密切关系。颜色与所含杂质种类及含量有关,纯净金刚石是无色透明的,一般最常见的是黄色、浅黄色、绿色、浅绿色、棕红色、蓝色、灰色、黑色等。含钴晶体呈黄色透明状;含硼氮晶体呈深绿至黑色;含硼晶体呈黑色不透明;含氮晶体由黄绿色至深绿色,且随氮浓度增加绿色调加重,变成几乎不透明晶体;含硅晶体呈深黄棕色。 金刚石计算密度值为3。5152g/cm3,实际密度与晶体颜色有关,颜色不同,密度也不一样。莫氏硬度为10,在所有物质中硬度是最大的,但脆性也大,受敲击时易碎。耐磨性好。热导性能优良。