阅读说明：本技术 一种金刚石生产电解用电解液 (Electrolyte for electrolysis in diamond production ) 是由 邹林汇 于 2020-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金刚石生产电解用电解液,涉及电解液技术领域,其原料包含以下重量份的组分：柠檬酸30-100份,氯化铵100-150份,本发明制备方法简单,采用该金刚石生产电解用电解液的制备设备制备时,能够将由于离心而靠近混合罐内壁的固态晶体破碎,使原料更易混合均匀,也大大提高了原料混合的速率,且通过设置的净化机构,能够净化生产过程中产生的氨气,避免尾气污染环境,健康环保,且本发明制备的电解液在金刚石生产电解过程中,所需的电解时间短,且由电化学电极电位顺序可知,镍、钴等金属均较铁为正,使得电解液的氧化还原性强,优先在阴极板上还原沉积,保证了金属的回收率,从而提高了金刚石生产电解的效率。(The invention discloses an electrolyte for diamond production electrolysis, which relates to the technical field of electrolytes and comprises the following raw materials in parts by weight: 30-100 parts of citric acid and 150 parts of ammonium chloride, and the preparation method is simple, when the preparation equipment for the electrolyte for diamond production and electrolysis is used for preparation, solid crystals close to the inner wall of a mixing tank due to centrifugation can be crushed, so that raw materials are more uniformly mixed, the rate of mixing the raw materials is greatly increased, ammonia gas generated in the production process can be purified through the arranged purification mechanism, tail gas pollution to the environment is avoided, the preparation method is healthy and environment-friendly, the required electrolysis time of the prepared electrolyte in the diamond production and electrolysis process is short, and the electrochemical electrode potential sequence shows that metals such as nickel, cobalt and the like are positive compared with iron, so that the redox property of the electrolyte is strong, reduction and deposition are preferentially carried out on a cathode plate, the recovery rate of the metals is ensured, and the efficiency of diamond production and electrolysis is improved.)

一种金刚石生产电解用电解液

技术领域

本发明涉及电解液技术领域，具体是一种金刚石生产电解用电解液。

背景技术

由高温高压法制得的人造金刚石中会有合成块，合成块内包埋残留的石墨、触媒金属和少量的叶腊石等，为了保证人造金刚石的品质，需要消除合成块，常用的消除合成块方法有机械破碎，但是合成块坚硬难碎，破碎金刚石难度大且设备易磨损，生产效率低下，产出的金刚石质量差，消除合成块方法还有“王水法”，是使用浓硫酸、高氯酸以及氢氟酸将合成块溶出，但是该方法不仅工序复杂、物耗高、劳动强度大、成本高，而且产生大量的有害酸性气体、含酸废水和含大量铁镍等的固体废弃物，对环境污染严重。消除合成块方法还有电解法，该方法是通过将合成柱破碎成碎块后再进行电解，将合成块内的触媒金属氧化成金属离子后溶入电解液中，然后在阴极上还原回收，由于触媒金属从合成块内被提取，坚硬致密的合成块因此变得酥松，金刚石能从其中顺利提取，并且从阴极还原回收的金属镍、铁经济价值较大，因此得到广泛应用，现有的金刚石生产电解用电解液在电解过程中，电解时间长，氧化还原性能弱，导致金属的回收率低，影响金刚石生产电解的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石生产电解用电解液，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金刚石生产电解用电解液，其原料包含以下重量份的组分：柠檬酸30-100份，氯化铵100-150份，硼酸10-20份，乳化剂2-4份，氯化钠2-4份，铁31,2-35.3份，镍40.5-48.6份，钴0.2-0.6份，锰0.1-0.3份、铜0.8-2.4份、铝1.2-4.8份、硅0.15-0.45份、镁0.15-0.45份，水若干份。

作为本发明进一步的方案：原料包含以下重量份的组分：柠檬酸70份，氯化铵90份，硼酸16份，乳化剂3份，氯化钠3份，铁33.4份，镍44.3份，钴0.3份，锰0.2份、铜1.4份、铝2.8份、硅0.25份、镁0.35份，水若干份。

作为本发明进一步的方案：所述氯化铵、柠檬酸和硼酸均为固态晶体，纯度在99％以上。

作为本发明进一步的方案：一种金刚石生产电解用电解液的制备设备，包括混合罐，混合罐的下表面固定连接有多个支撑腿，混合罐的下表面固定连通有出料管，出料管上安装有相匹配的控制阀一，混合罐的侧壁内开设有多个均匀分布的空腔，空腔内安装有相匹配的电加热丝，混合罐的上表面固定连有进料管，进料管上螺纹连接有相匹配的盖体，混合罐的上表面安装有电动机一，电动机一的输出端贯穿混合罐的上表面并通过联轴器固定连接有转轴一，转轴一的侧面固定连接有多个均匀分布的搅拌杆，搅拌杆的上表面和下表面均固定连接有动刀，混合罐的内侧面固定连接有多个与动刀相配合的定刀，转轴一的下端还固定连接有两个对称设置的刮板，混合罐的上表面固定连接有排气管，排气管的另一端连接有净化机构。

作为本发明进一步的方案：所述净化机构包括气泵、输气管、支撑板、支撑杆、净化箱、排液管和出气管，混合罐的侧面安装有气泵，排气管的另一端与气泵的进口固定连通，气泵的出口固定连通有输气管，混合罐的侧面固定连接有支撑板，支撑板的上表面通过多个支撑杆固定连接有净化箱，净化箱内设置若干饱和食盐水，净化箱内还安装有破碎机构，输气管的另一端贯穿净化箱的侧面并贯插于饱和食盐水内，净化箱的上表面固定连通有出气管，净化箱的侧面固定连通有排液管，排液管上安装有相匹配的控制阀二。

作为本发明进一步的方案：所述破碎机构包括电动机二、转轴二和破碎杆，净化箱的下表面安装有电动机二，电动机二的输出端贯穿净化箱的下表面并通过联轴器固定连接有转轴二，转轴二的侧面固定连有两个对称设置破碎杆，破碎杆的侧面固定连接有多个均匀分布的凸块。

作为本发明进一步的方案：所述支撑板的下表面通过两个平行设置的肋板与混合罐的侧面固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述所述混合罐的内侧面安装有温度传感器，混合罐的侧面安装有温控器，温度传感器和电加热丝均与温控器电性连接。

作为本发明进一步的方案：一种金刚石生产电解用电解液的制备步骤，其具体步骤如下：

步骤一：打开盖体，取水、柠檬酸、氯化铵和硼酸依次由进料管加入到混合罐内。

步骤二：在常温的温度条件下，启动电动机一和气泵，电动机一的转动带动转轴一转动，转轴一的转动带动搅拌杆的转动，搅拌杆的转动带动动刀转动，通过动刀与定刀配合产生的切应力，能够将由于离心而靠近混合罐内壁的固态晶体破碎，使原料更易混合均匀，也大大提高了原料混合的速率，且转轴一的转动带动两个刮板的转动，避免混合过程中混合罐的底部积攒沉淀，混合过程中，气泵通过排气管进行抽风，将混合过程中产生的氨气随气流由排气管和输气管抽入到净化箱内，通过净化箱内的饱和食盐水净化氨气，再由出气管排出净化后的气体，从而避免尾气污染环境，在此环境下，搅拌40-50分钟。

步骤三：搅拌完成后，依次由进料管向混合罐内添加乳化剂和硼酸，盖上盖体，再次启动电动机一，同时启动电加热丝，在60-70℃的温度条件下，加热搅拌10-20分钟。

步骤四：搅拌完成后，再依次由进料管向混合罐内添加铁、镍、钴、锰、铜、铝、硅和镁这些金属元素，盖上盖体后再次启动电动机一和电加热丝，在60-70℃的温度条件下，加热搅拌30-40分钟。

步骤五：搅拌完成后，启动电加热丝，在60-70℃的温度条件下，静置小时以上让各属性原料充分发挥作用相互渗透融合。

步骤六：得到成品，由出料管排出，将成品进行灌装、包装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明制备方法简单，采用该金刚石生产电解用电解液的制备设备制备时，能够将由于离心而靠近混合罐内壁的固态晶体破碎，使原料更易混合均匀，也大大提高了原料混合的速率，且通过设置的净化机构，能够净化生产过程中产生的氨气，避免尾气污染环境，健康环保。

2、本发明通过设置的破碎机构，能够将饱和食盐水中的气泡打破，使得气体与饱和食盐水接触的更加充分，提高了净化的效果。

2、本发明制备的电解液在金刚石生产电解过程中，所需的电解时间短，且由电化学电极电位顺序可知，镍、钴等金属均较铁为正，使得电解液的氧化还原性强，优先在阴极板上还原沉积，保证了金属的回收率，从而提高了金刚石生产电解的效率。

附图说明

图1为本发明中制备设备的结构示意图；

图2为本发明中制备设备剖视的结构示意图；

图3为本发明中制备设备后视的结构示意图；

图4为本发明中制备设备后视剖视的结构示意图；

图5为图4中A处放大的结构示意图。

图中：1、支撑腿；2、混合罐；3、温控器；4、进料管；5、盖体；6、电动机一；7、控制阀一；8、出料管；9、搅拌杆；10、刮板；11、排气管；12、气泵；13、温度传感器；14、电加热丝；15、空腔；16、转轴一；17、动刀；18、定刀；19、电动机二；20、肋板；21、净化箱；22、出气管；23、控制阀二；24、排液管；25、支撑杆；26、支撑板；27、转轴二；28、输气管；29、破碎杆；30、凸块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种金刚石生产电解用电解液，其原料包含以下重量份的组分：柠檬酸30-100份，氯化铵100-150份，硼酸10-20份，乳化剂2-4份，氯化钠2-4份，铁31,2-35.3份，镍40.5-48.6份，钴0.2-0.6份，锰0.1-0.3份、铜0.8-2.4份、铝1.2-4.8份、硅0.15-0.45份、镁0.15-0.45份，水若干份。

原料包含以下重量份的组分：柠檬酸70份，氯化铵90份，硼酸16份，乳化剂3份，氯化钠3份，铁33.4份，镍44.3份，钴0.3份，锰0.2份、铜1.4份、铝2.8份、硅0.25份、镁0.35份，水若干份，氯化铵、柠檬酸和硼酸均为固态晶体，纯度在99％以上。

一种金刚石生产电解用电解液的制备设备，包括混合罐2，混合罐2的下表面固定连接有多个支撑腿1，混合罐2的下表面固定连通有出料管8，出料管8上安装有相匹配的控制阀一7，混合罐2的侧壁内开设有多个均匀分布的空腔15，空腔15内安装有相匹配的电加热丝14，混合罐2的上表面固定连有进料管4，进料管4上螺纹连接有相匹配的盖体5，混合罐2的上表面安装有电动机一6，电动机一6的输出端贯穿混合罐2的上表面并通过联轴器固定连接有转轴一16，转轴一16的侧面固定连接有多个均匀分布的搅拌杆9，搅拌杆9的上表面和下表面均固定连接有动刀17，混合罐2的内侧面固定连接有多个与动刀17相配合的定刀18，转轴一16的下端还固定连接有两个对称设置的刮板10，混合罐2的上表面固定连接有排气管11，排气管11的另一端连接有净化机构。

净化机构包括气泵12、输气管28、支撑板26、支撑杆25、净化箱21、排液管24和出气管22，混合罐2的侧面安装有气泵12，排气管11的另一端与气泵12的进口固定连通，气泵12的出口固定连通有输气管28，混合罐2的侧面固定连接有支撑板26，支撑板26的上表面通过多个支撑杆25固定连接有净化箱21，净化箱21内设置若干饱和食盐水，净化箱21内还安装有破碎机构，输气管28的另一端贯穿净化箱21的侧面并贯插于饱和食盐水内，净化箱21的上表面固定连通有出气管22，净化箱21的侧面固定连通有排液管24，排液管24上安装有相匹配的控制阀二23。

破碎机构包括电动机二19、转轴二27和破碎杆29，净化箱21的下表面安装有电动机二19，电动机二19的输出端贯穿净化箱21的下表面并通过联轴器固定连接有转轴二27，转轴二27的侧面固定连有两个对称设置破碎杆29，破碎杆29的侧面固定连接有多个均匀分布的凸块30，通过设置的破碎机构，在尾气净化过程中，通过电动机二19的转动带动转轴二27的转动，转轴二27的转动带动破碎杆29的转动，通过转动的破碎杆29及其表面的凸块30，能够将饱和食盐水中的气泡打破，使得气体与饱和食盐水接触的更加充分，提高了净化的效果。

支撑板26的下表面通过两个平行设置的肋板20与混合罐2的侧面固定连接，通过设置的肋板20，使支撑板26的结构更加稳固。

所述混合罐2的内侧面安装有温度传感器13，混合罐2的侧面安装有温控器3，温度传感器13和电加热丝14均与温控器3电性连接，通过设置的温控器3，便于对混合罐2内温度的自动控制(为现有技术，在此不多做赘续)。

一种金刚石生产电解用电解液的制备步骤，其具体步骤如下：

步骤一：打开盖体5，取水、柠檬酸、氯化铵和硼酸依次由进料管4加入到混合罐2内。

步骤二：在常温的温度条件下，启动电动机一6和气泵12，电动机一6的转动带动转轴一16转动，转轴一16的转动带动搅拌杆9的转动，搅拌杆9的转动带动动刀17转动，通过动刀17与定刀18配合产生的切应力，能够将由于离心而靠近混合罐2内壁的固态晶体破碎，使原料更易混合均匀，也大大提高了原料混合的速率，且转轴一16的转动带动两个刮板10的转动，避免混合过程中混合罐2的底部积攒沉淀，混合过程中，气泵12通过排气管11进行抽风，将混合过程中产生的氨气随气流由排气管11和输气管28抽入到净化箱21内，通过净化箱21内的饱和食盐水净化氨气，再由出气管22排出净化后的气体，从而避免尾气污染环境，在此环境下，搅拌40-50分钟。

步骤三：搅拌完成后，依次由进料管4向混合罐2内添加乳化剂和硼酸，盖上盖体5，再次启动电动机一6，同时启动电加热丝14，在60-70℃的温度条件下，加热搅拌10-20分钟。

步骤四：搅拌完成后，再依次由进料管4向混合罐2内添加铁、镍、钴、锰、铜、铝、硅和镁这些金属元素，盖上盖体5后再次启动电动机一6和电加热丝14，在60-70℃的温度条件下，加热搅拌30-40分钟。

步骤五：搅拌完成后，再依次由进料管4向混合罐2内添加铁、镍、钴、锰、铜、铝、硅和镁这些金属元素。

步骤六：搅拌完成后，启动电加热丝14，在60-70℃的温度条件下，静置24小时以上让各属性原料充分发挥作用相互渗透融合。

步骤六：得到成品，由出料管8排出，将成品进行灌装、包装。

本发明制备的电解液在金刚石生产电解过程中，所需的电解时间短，且由电化学电极电位顺序可知，镍、钴等金属均较铁为正，使得电解液的氧化还原性强，优先在阴极板上还原沉积，保证了金属的回收率，从而提高了金刚石生产电解的效率。

该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的电器元件只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。