旧刀头中金刚石的提取方法及产生的合金粉再利用工艺

摘要

本发明公开了一种旧刀头中金刚石的提取方法，包括以下步骤：收集市场上工业旧刀头的废旧材料在常压大气压下加热，合金出现粉红色颜色时候加热完成；将加热后的废旧材料用高速粉碎机进行打磨与粉碎；将粉碎后的废旧材料进行分离，用磁选机将金刚石筛选出来，当粉碎后的废旧材料经过磁选机内部时，合金粉被磁吸住，金刚石不上磁，达到分离目的。本发明还提供一种上述提取方法中产生的合金粉再利用工艺，本发明提取金刚石的一个环节可降低原材料成本70％。相比传统和现有企业原材料都用新材料制造刀头产品，本发明从购买旧材料到生产出新产品的整个过程可节约企业成本30％‑35％。

权利要求

1.一种利用旧刀头中金刚石提取方法制备得到的合金粉末再利用工艺，其特征在于：旧刀头的提取方法包括以下步骤：

步骤1、加热：收集市场上工业旧刀头的废旧材料在常压大气压下加热，加热温度为：

800-900℃，加热功率为90KW-150KW，加热的持续时间为11-20s，合金出现粉红色颜色时候加热完成；

步骤2、将加热后的废旧材料用高速粉碎机进行打磨与粉碎，常压下打成100-200目的颗粒，高速粉碎机的转速为2500-2980r/min，功率为90KW-120KW；

步骤3、通过筛选机把100-200目的颗粒筛选出来，低于100目的颗粒重新粉碎；

步骤4、将粉碎后的废旧材料进行分离，分离功率为400-500瓦，转速为10-20r/min，用磁选机将金刚石筛选出来，当粉碎后的废旧材料经过磁选机内部时，合金粉被磁吸住，金刚石不上磁，达到分离目的；

由上述方法得到的合金粉末，进行再利用，包括以下步骤：

1)将上述合金粉末进一步粉碎，常压下打成200-300目的粉末；把200-300目的粉末进行打包，低于200目的粉末重新磨碎，然后再把打包好的粉末进行如下处理：在还原炉中加氮气，温度控制800-850℃，11-12小时完成2-3吨合金粉末还原；

2)还原处理后的粉末和上述旧刀头提取的金刚石混合，机器自动搅拌，全自动冷压成毛坯，然后再热压定型，制备得到刀具。

说明书

旧刀头中金刚石的提取方法及产生的合金粉再利用工艺

技术领域

[0001] 本发明属于环境保护技术领域，具体地说，涉及一种旧刀头中金刚石的提取方法及产生的合金粉再利用工艺。

背景技术

[0002] 我国对环保的重视程度在加强，国家在环保方面对企业发展提出更高要求，一方面工业废料不断堆积，另一方面传统的处理方法造成大量污染，因为化学处理过程需要用到强酸，包括盐酸、硫酸、硝酸，而且一吨废料至少需要六吨酸，还需要大量的水，存在成本高和污染严重的问题，这种酸腐蚀产业也是目前我国严令禁止的。

[0003] 我国是金属矿石进口大国，每年花掉大量外汇，原材料矿石依赖进口，排放的废料多；泉州又是制造业密集地区，这种废料很多，经考察，广东好福建是这类废料最多的区域。

[0004] 旧刀头合金材料主要成分是铜25％、铁68％、镍4％、锡1.5％、鋅1.5％等元素和人造金刚石等，过去一直沿用的处理旧刀头的传统方法是：用酸洗的方法把金刚石、银子，铜分别选出来，第一步就要1:6进行，也就是1吨废料需要6吨强酸进行酸洗，才能洗出金刚石，因为金刚石耐强酸，不会化学反应掉，所以第一步先洗出金刚石，第二步提炼银子同样也是用酸加盐等物质，银子是刀头与磨盘的连接剂，紧紧粘在刀头上面，之后再分别用还原方法提炼其它金属，留下大量化学反应生成物，其废水里面含有余下的重金属，污染环境，现在许多这样企业迫于环保压力停止这项工作或者躲到深山里面去做。

[0005] 经过3年来的考察与实验测试，目前国内这个项目还是空白，环保方面生产技术的问题是研究领域比较热门的课题，但是目前我国还没有成功的例子在生产中出现，更没有相关的技术标准。

[0006] 现有废旧利用的技术生产过程人工成本高，劳动强度大，因为需要每个工人守着一台机器，根据加热打磨情况进行送料，机器打磨声音大，产生热量，耗电高热，有待继续完善，前期投入和改进设备需要资金庞大。目前已有一套比较好的改进方案，待后期提高生产规模再投入设备。

发明内容

[0007] 有鉴于此，本发明针对上述的问题，提供了一种旧刀头中金刚石的提取方法及产生的合金粉再利用工艺，实现用环保的方法使废物重新加以利用，能够规模生产。

[0008] 为了解决上述技术问题，本发明公开了一种旧刀头中金刚石的提取方法，包括以下步骤：

[0009] 步骤1、加热：收集市场上工业旧刀头的废旧材料在常压大气压下加热，合金出现粉红色颜色时候加热完成；

[0010] 步骤2、将加热后的废旧材料用高速粉碎机进行打磨与粉碎，常压下打成100-200目的颗粒；

[0011] 步骤3、通过筛选机把100-200目的颗粒的筛选出来，低于100目的颗粒重新粉碎；

[0012] 步骤4、将粉碎后的废旧材料进行分离，用磁选机将金刚石筛选出来，当粉碎后的废旧材料经过磁选机内部时，合金粉被磁吸住，金刚石不上磁，达到分离目的。

[0013] 进一步地，步骤1)中的加热温度为：800-900℃；加热功率为90KW-150KW，加热的持续时间为10-20s。

[0014] 进一步地，步骤2)中的高速粉碎机的转速为2500-2980r/min，功率为90KW-120KW。

[0015] 进一步地，步骤4)中的分离功率为400-500瓦，转速为10-20r/min。

[0016] 本发明还提供一种由上述的方法制备得到的合金粉的再利用工艺，包括以下步骤：

[0017] 步骤1、将合金粉末进一步粉碎，常压下打成200-300目的粉末；把200-300目的粉末进行打包，低于200目的粉末重新磨碎，然后再把打包好的粉末进行如下处理：在还原炉里面加氮气，温度控制800-850℃，11--12小时完成2-3吨粉末还原。

[0018] 步骤2、将步骤1)中还原处理后的粉末和金刚石混合，每吨合金粉末配比14Kg左右的金刚石机器自动搅拌，全自动冷压成毛坯，然后再热压定型，制备得到刀具。

[0019] 与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

[0020] 1)本发明节省了矿石资源，不用新的金属制作合金材料，实现旧材料的重复利用，保持了原来刀头中合金成分中各种金属的配比。

[0021] 2)本发明没有强酸及其生成物对环境的污染，实现环保产业发展，符合国家政策方向。

[0022] 3)用此方法提取金刚石的一个环节可降低原材料成本70％左右。相比传统和现有企业原材料都用新材料制造刀头产品，本发明从购买旧材料到生产出新产品的整个过程可节约企业成本30％-35％。

[0023] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

具体实施方式

[0024] 以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

[0025] 本发明提供一种旧刀头中金刚石的提取方法，包括以下步骤：

[0026] 步骤1、收集市场上工业旧刀头的废旧材料在常压大气压下加热到800-900℃，所用加热装置是高频电磁感应加热炉，加热功率为90KW-150KW，在由常温加热到所需温度的持续时间为10-20s；合金出现粉红色颜色时候加热完成；

[0027] 步骤2、将加热后的废旧材料用高速粉碎机进行打磨与粉碎，常压下打成100-200目的颗粒；高速粉碎机的转速为2500-2980r/min，功率为90KW-120KW；

[0028] 步骤3、通过筛选机把100-200目的颗粒的筛选出来，低于100目的颗粒重新粉碎；

[0029] 步骤4、将粉碎后的废旧材料进行分离，用磁选机将金刚石筛选出来，分离功率为400-500瓦，转速为10-20r/min；当粉末经过磁选机内部时，合金粉被磁吸住，金刚石不上磁，就掉下来，达到分离目的。

[0030] 本发明还提供一种上述制备得到的合金粉的再利用工艺，包括以下步骤：

[0031] 1)将合金粉进一步粉碎，常压下打成200-300目的粉末；把200-300目的粉末进行打包，低于200目的粉末重新磨碎，然后再把打包好的粉末进行如下处理：在还原炉中加氮气，温度控制800-850℃，11--12小时完成2-3吨粉末还原；

[0032] 2)将步骤1)中还原处理后的粉末和金刚石混合，每吨合金粉末配比14Kg左右的金刚石机器自动搅拌，全自动冷压成毛坯，然后再热压定型，制备得到刀具。

[0033] 本方法中，高频炉的功率的取值范围90KW—150KW,因为功率太小加热慢，时间成本高，功率太大，不容易控制温度，温度太高会损坏金刚石，或者使之碳化；粉碎机的功率的取值范围90KW—120KW,因为功率太小加热后送来的料会堆积，粉碎速度慢，功率太大机器太热，机器容易损坏；磁选机的转数的取值范围10--20转，转数太小，磁选速度慢，影响产量，转数太大，粉末会被离心力甩掉，影响筛选效果。

[0034] 实施例1

[0035] 一种从刀头废料提取金刚石的方法，包括以下步骤：收集市场上工业旧刀头的废旧材料在常压大气压下加热到850℃，所用加热装置是高频电磁感应加热炉，加热功率为90KW时，在由常温加热到所需温度的持续时间为20s；合金出现粉红色颜色时候加热完成；
将加热后的废旧材料用高速粉碎机打磨与粉碎，常压下打成100-200目的颗粒；高速粉碎机的转速为2780r/min，功率为100KW；通过筛选机把100-200目的颗粒的筛选出来，低于100目的颗粒重新粉碎；将粉碎后的废旧材料进行分离，用磁选机将金刚石筛选出来，分离功率为
450瓦，转速为15r/min；当粉末经过磁选机内部时，合金粉被磁吸住，金刚石不上磁，就掉下来，达到分离目的。将合金粉进一步粉碎，常压下打成200-300目的粉末；把200-300目的粉末进行打包，低于200目的粉末重新磨碎，然后再把打包好的粉末进行如下处理：在还原炉中加氮气，温度控制825℃，11.6小时完成2-3吨粉末还原；将还原处理后的粉末和金刚石混合，每吨合金粉末配比14Kg左右的金刚石机器自动搅拌，全自动冷压成毛坯，然后再热压定型，制备得到刀具。

[0036] 实施例2

[0037] 一种从刀头废料提取金刚石的方法，包括以下步骤：收集市场上工业旧刀头的废旧材料在常压大气压下加热到800℃，所用加热装置是高频电磁感应加热炉，加热功率为150KW时，在由常温加热到所需温度的持续时间为11s；合金出现粉红色颜色时候加热完成；
将加热后的废旧材料用高速粉碎机进行打磨与粉碎，常压下打成100-200目的颗粒；高速粉碎机的转速为2890r/min，功率为90KW；通过筛选机把100-200目的颗粒的筛选出来，低于
100目的颗粒重新粉碎；将粉碎后的废旧材料进行分离，用磁选机将金刚石筛选出来，分离功率为400瓦，转速为10r/min；当粉末经过磁选机内部时，合金粉被磁吸住，金刚石不上磁，就掉下来，达到分离目的。将合金粉进行粉碎，常压下打成200-300目的粉末；把200-300目的粉末进行打包，低于200目的粉末重新磨碎，然后再把打包好的粉末进行如下处理：加氮气，温度控制800℃，12小时完成2-3吨粉末还原；将还原处理后的粉末和金刚石混合，机器自动搅拌，全自动冷压成毛坯，然后再热压定型，制备得到刀具。

[0038] 实施例3

[0039] 一种从刀头废料提取金刚石的方法，包括以下步骤：收集市场上工业旧刀头的废旧材料在常压大气压下加热到900℃，所用加热装置是高频电磁感应加热炉，加热功率为120KW时，在由常温加热到所需温度的持续时间为16s；合金出现粉红色颜色时候加热完成；
将加热后的废旧材料用高速粉碎机进行打磨与粉碎，常压下打成100目的颗粒；高速粉碎机的转速为2500r/min，功率为120KW；通过筛选机把100-200目的颗粒的筛选出来，低于100目的颗粒重新粉碎；将粉碎后的废旧材料进行分离，用磁选机将金刚石筛选出来，分离功率为
500瓦，转速为20r/min；当粉末经过磁选机内部时，合金粉被磁吸住，金刚石不上磁，就掉下来，达到分离目的。将合金粉进行粉碎，常压下打成200-300目的粉末；把200-300目的粉末进行打包，低于200目的粉末重新磨碎，然后再把打包好的粉末进行如下处理：加氮气，温度控制850℃，11小时完成2-3吨粉末还原；将还原处理后的粉末和金刚石混合，机器自动搅拌，全自动冷压成毛坯，然后再热压定型，制备得到刀具。

[0040] 新产品的使用数据和测试效果如下：已经批量使用我们产品的企业有：南安市环球石材磨料有限公司、泉州中星石材工具有限公司，广东还有几家企业试用阶段，经过下游企业1年多的使用反馈结果是我们的产品质量和耐用程度不比之前市场上的产品差，比市场上有的品牌产品使用起来综合指标还好，综合指标主要体现在：配方锋利度、耐磨度、通用性等，我们的一盘刀头打磨花岗岩，锋利度达到300平米，锋利速度比普通的高25％，耐磨度可达到350-400平米，通用性广泛，这个指标主要指打磨硬度强的花岗岩，至于打磨大理石如上指标会增加3倍；我们的产品生产成本降低于传统30％--35％。

[0041] 上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。