一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種氯氣法腐蝕溶解廢棄切割、磨削和鉆孔等工具中金屬結(jié)合劑的螺旋槽式連續(xù)回收金剛石的方法及裝置。
二、
背景技術(shù)：
金剛石是自然界中天然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)鉆探以及大理石等硬脆材料的切割、磨削和鉆孔等加工。人造金剛石業(yè)的興起，帶來(lái)了石材加工業(yè)的迅猛發(fā)展。我國(guó)是金剛石和金剛石工具生產(chǎn)使用大國(guó)，每年消耗大量的金剛石，也產(chǎn)生大量的金剛石廢品。金剛石廢品中除了含有昂貴的金剛石顆粒以外，還含有一些具有很高回收利用價(jià)值的物質(zhì)(如碳化鎢、銅、鈷、鎳等)。因此，對(duì)金剛石廢品的回收利用是十分有意義的。
金剛石工具是由銅、鐵等粘結(jié)金屬將金剛石顆粒牢固地粘結(jié)成不同形狀的整體。現(xiàn)行氯氣加水回收金剛石的方法是用氯氣溶于水產(chǎn)生的氧化性酸液將銅、鐵等粘結(jié)金屬原子腐蝕溶解成含銅離子和鐵離子的鹽溶液，過(guò)濾得金剛石顆粒，然后用鐵屑在高溫下將銅離子置換成銅，將部分三價(jià)鐵離子置換成二價(jià)鐵離子，將高溫下取出銅泥的鹽溶液自然冷卻結(jié)晶，得二氯化鐵固體產(chǎn)品，母液循環(huán)使用。但上述方法存在高溫置換銅耗能和所需的高溫耐酸換熱設(shè)備價(jià)格昂貴等問(wèn)題。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的金剛石回收方法中存在的缺點(diǎn)，提供一種螺旋槽式連續(xù)回收金剛石的方法及裝置。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案步驟如下：
1)選用返混程度小的反應(yīng)槽、置換槽和冷卻池，并將其在同一水平面或依次降低設(shè)置；
2)反應(yīng)槽和置換槽制成螺旋槽，螺旋槽所有內(nèi)圈為置換槽，最外一圈為反應(yīng)槽，反應(yīng)槽外設(shè)保溫層，反應(yīng)槽和置換槽底設(shè)保溫層，反應(yīng)槽和置換槽頂設(shè)保溫蓋，螺旋外圈起點(diǎn)與泵出口管相連，泵的進(jìn)口管與串連冷卻池的低端相連，串連冷卻池的高端通過(guò)管道與螺旋槽內(nèi)心相連；
3)反應(yīng)框制作：選用或定制大小兩種底部不漏金剛砂，側(cè)壁不漏金剛石廢品的網(wǎng)狀敞口四方形耐酸框，將小框裝入大框內(nèi)，小框放入后大框側(cè)壁略高于小框側(cè)壁，大框能放入反應(yīng)槽，大小框間側(cè)面環(huán)隙等寬，為50至100mm，兩對(duì)面環(huán)隙塞耐酸浮力材料，另兩對(duì)面環(huán)隙不塞任何材料，用耐酸繩將大小框和浮力材料固定；
4)將小框內(nèi)裝入金剛石廢料的反應(yīng)框，按塞入浮力材料的側(cè)壁與反應(yīng)槽的槽壁相接的取向，依次放入反應(yīng)槽；
4)將鐵屑放入置換槽；
5)向反應(yīng)槽加水，水通過(guò)管道以自動(dòng)溢流方式，依次充滿反應(yīng)槽、置換槽、冷卻池，蓋上保溫蓋；
6)向反應(yīng)槽的螺旋外圈起點(diǎn)處通入氯氣，啟動(dòng)泵；
7)及時(shí)撈出反應(yīng)槽內(nèi)浮起的反應(yīng)框，取出金剛石顆粒，再裝入金剛石廢料，重新放入反應(yīng)槽內(nèi)；
8)定期從置換槽內(nèi)撈出銅泥，補(bǔ)充鐵屑；
9)定期從冷卻池內(nèi)撈出氯化鐵固體。
一種螺旋槽式連續(xù)回收金剛石的裝置，它是主要由反應(yīng)槽、置換槽、串連冷卻池、泵和反應(yīng)框等組成，將反應(yīng)槽、置換槽和冷卻池依次降低放置，反應(yīng)槽和置換槽制成螺旋槽，螺旋槽所有內(nèi)圈為置換槽，最外一圈為反應(yīng)槽，反應(yīng)槽外設(shè)保溫層，反應(yīng)槽和置換槽底設(shè)保溫層，反應(yīng)槽和置換槽頂設(shè)保溫蓋，螺旋外圈起點(diǎn)與泵出口管相連，泵的進(jìn)口管與串連冷卻池的低端相連，串連冷卻池的高端通過(guò)管道與螺旋槽內(nèi)心相連；所述反應(yīng)筐選用或定制大小兩種底部不漏金剛砂，側(cè)壁不漏金剛石廢品的網(wǎng)狀敞口四方形耐酸框，將小框裝入大框內(nèi)，小框放入后大框側(cè)壁略高于小框側(cè)壁，大框能放入反應(yīng)槽，大小框間側(cè)面環(huán)隙等寬，為50至100mm，兩對(duì)面環(huán)隙塞耐酸浮力材料，另兩對(duì)面環(huán)隙不塞任何材料，用耐酸繩將大小框和浮力材料固定。
本發(fā)明的有益效果是：由于采用螺旋體生產(chǎn)裝置，使高溫?fù)Q銅既不消耗能源，又不需要價(jià)格昂貴的高溫耐酸換熱設(shè)備。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
四、附圖說(shuō)明：
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1為螺旋槽，2為置換槽，3為冷卻池，4為導(dǎo)管，5 為反應(yīng)槽，6為泵。
五、具體實(shí)施方式
一種螺旋槽式連續(xù)回收金剛石的裝置，如圖1所示，它是主要由反應(yīng)槽5、置換槽2、冷卻池3、泵6和反應(yīng)框等組成，將反應(yīng)槽5、置換槽2和冷卻池3依次降低放置，反應(yīng)槽5和置換槽2制成螺旋槽，螺旋槽所有內(nèi)圈為置換槽2，最外一圈為反應(yīng)槽5，反應(yīng)槽5外設(shè)保溫層，反應(yīng)槽5和置換槽2底設(shè)保溫層，反應(yīng)槽5和置換槽2頂設(shè)保溫蓋，螺旋外圈起點(diǎn)與泵6出口管相連，泵6的進(jìn)口管與串連冷卻池3的低端相連，串連冷卻池3的高端通過(guò)管道與螺旋槽內(nèi)心相連；所述反應(yīng)筐選用或定制大小兩種底部不漏金剛砂，側(cè)壁不漏金剛石廢品的網(wǎng)狀敝口四方形耐酸框，將小框裝入大框內(nèi)，小框放入后大框側(cè)壁略高于小框側(cè)壁，大框能放入反應(yīng)槽，大小框間側(cè)面環(huán)隙等寬，為50至100mm，兩對(duì)面環(huán)隙塞耐酸浮力材料，另兩對(duì)面環(huán)隙不塞任何材料，用耐酸繩將大小框和浮力材料固定。
實(shí)施本發(fā)明時(shí)，將裝有一定量金剛石廢品的反應(yīng)筐，按塞入浮力材料的側(cè)壁與反應(yīng)槽的槽壁相接的取向，依次放入反應(yīng)槽5中，一定量的鐵屑投入置換槽2內(nèi)，向反應(yīng)槽5加水，水通過(guò)管道以自動(dòng)溢流方式，依次充滿反應(yīng)槽5、置換槽2、冷卻池3，蓋上保溫蓋；向反應(yīng)槽的螺旋外圈起點(diǎn)處通入氯氣，啟動(dòng)泵6；待反應(yīng)筐浮出液面時(shí)，取出反應(yīng)筐，先取出金剛石顆粒，再裝入金剛石廢品，然后重新放入反應(yīng)槽5；待置換槽2內(nèi)鐵屑腐蝕完時(shí)，先 取出銅泥，然后重新投進(jìn)鐵屑；待冷卻池3有大量結(jié)晶時(shí)，取出氯化鐵晶體。