【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料制备工艺，具体为一种单高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺。
技术介绍
1、人造金刚石微粉是当今国际上应用较多的一种超硬精细研磨抛光材料。随着尖端科技和高端制造业的发展，金刚石微粉的应用领域也越来越广，对金刚石微粉的要求也越来越高，不仅仅是对金刚石原材料、晶型的要求，对金刚石微粉的粒度的要求也越来越高。
2、对应于不同的应用领域，对其金刚石微粉的粒度要求也不同，这就造就了一些粒度号段的金刚石微粉供求紧张，价格上涨。例如目前光伏行业所需的7微米以细的金刚石微粉，而其它号段的金刚石微粉不在光伏应用领域。随着光伏技术的发展，该粒度要求仍在逐渐减小，这就为金刚石微粉企业提出了很高的要求，需要提高该粒度段的出品率。目前常规的破碎技术，即使一步破碎到7微米以细，出料率最高在10％左右，其余的为3微米以细的细料，经济价值不大，因此需要开发一种高粒度分布的金刚石微粉破碎技术。
3、金刚石微粉属于粉体材料，粉体材料的制备一般都是利用粗粒度的物料作为原料采用破碎的方法来实现。一般来说将粗粒度的原料破碎至微米或亚微米粒度有三种基本原理：压碎、研磨和机械冲击高速(9m/s以上)运动颗粒之间的直接碰撞，具体如下。
4、1、压碎法：压碎法是指将物料置于两块工作面之间，施加压力后物料因压应力达到其抗压强度而破碎，这种方法一般适用于破碎大块物料，由于单晶金刚石粒度较小，压碎法并不适用于单晶金刚石破碎，而且破碎后的金刚石也不易收集，破碎后的金刚石的颗粒形状也不易控制，呈无规则状，不利于金刚石微粉的应用，因此一般
5、2、研磨：研磨法制备粉体材料由来已久，目前主要用于碳化硅、耐火材料等粉体材料的制备，其分干磨和湿磨两种，其研磨程度与助磨剂、研磨球的材质、研磨球的直径大小、球料比等参数均有较大的关系，其成本较高，目前在金刚石微粉领域还未曾有利用研磨机进行单晶金刚石粉碎技术的研究。
6、3、机械碰撞法：目前机械碰撞法在金刚石微粉制备领域的主要应用有滚筒式球磨机和气流破碎机两种。滚筒式球磨机是以压碎作用兼低速机械冲击作用的破碎设备，就方法而言，滚筒式球磨机对粗颗粒单晶金刚石破碎加工来生产金刚石微粉是最常用的方法，球磨破碎法在我国金刚石微粉生产中已经使用了多年，曾经取得了较为满意的效果，但是滚筒式球磨机存在着生产效率低的缺点，目前逐渐已经被一种气流粉碎机取代，滚筒式球磨机主要用于细颗粒金刚石微粉的整形。气流粉碎机是以压缩空气为工作介质，压缩气体通过拉瓦尔喷嘴加速成高速气流射入粉碎室，粉碎室中的金刚石物料被高速气流加速，金刚石颗粒之间猛烈碰撞，从而实现金刚石物料的超细粉碎。被粉碎的金刚石物料随气流运动到分级区，由分级轮分选出粒度合格的物料，粒度不合格的金刚石物料再返回粉碎区继续粉碎到所需要的粒度，再由分级轮分选出去，携带物料的气流进入粒度分离器进行收集，物料在电机旋转产生的离心力的作用下，沿着筒壁下滑，然后经排料口排出，小部分物料随气流进入除尘器，被除尘器收集，经过净化的气体排入到大气中，如附图1所示。
7、气流粉碎机是以气流携带金刚石物料高速运动，使金刚石物料之间发生强烈碰撞、磨擦与剪切从而达到粉碎的目的，根据动能公式可知，动能的大小与质量及速度的平方成正比。当作用在颗粒上的力大于它的破坏应力时就产生破碎。高速冲击碰撞使颗粒产生体积破碎，而剪切和研磨作用则使颗粒产生表面破碎。这种破碎方式对金刚石微粉的生产是很有利的，因为可以生产出比较理想的颗粒形状。气流粉碎机最大的优点是不受机械线速度的限制，能够产生很高的气流速度，特别是超音速气流粉碎机能产生数倍于音速的流速，因而能产生巨大的动能，比较容易获得微米级和亚微米级的超细粉体，从粉碎原理上说，这种机型用于金刚石微粉的生产是较有发展前景的。
8、虽然目前已经长时间使用气流破碎机来进行破碎金刚石，但是关于破碎参数对其破碎效果的影响研究不多，也没有深入的理论研究。而且，随着金刚石微粉应用领域的不断扩大以及特殊应用领域对金刚石微粉的特殊要求，人们对金刚石微粉的质量也提出了较高的技术要求。金刚石微粉产品是由金刚石直接破碎制成，其产品的质量取决于金刚石产品的纯度、晶型的规则度、粒度分布的均匀度、耐磨度、磁性等。
9、就粒度而言，金刚石微粉属于微米、亚微米级，与人造金刚石原生料相比，其比表面积明显增大，因而在生产过程中颗粒之间的相互作用力大为增大，另外随着颗粒粒度减小，颗粒缺陷减少，强度必然增大。因此，金刚石微粉的生产不仅仅是颗粒细化的过程，同时还伴随着晶体结构和表面物理化学性能的变化，其过程控制存在着相当大的难度，因此对金刚石破碎技术开展研究是非常必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是通过研究金刚石破碎工艺，提高人造金刚石微粉的粒度分布，最终目的是提高要求粒度产品的出料比例，并提高产品的晶型规则度，基于该目的，本专利技术公开了一种高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，具体方案是：
2、一种高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，包括以下步骤：
3、1)将原料金刚石在气流破碎机内进行一次破碎，气流破碎机按气流方向依次设有一次出料口、二次出料口和三次出料口，各个出料口对应设有一级分级轮、二级分级轮、三级分级轮，通过各级分级轮的频率控制各个出料口的出料粒度，一次出料口的出料粒度控制在d1，二次出料口的出料粒度控制在d2，三次出料口的出料粒度控制在d3，d1＞d2＞d3；
4、2)对一次出料口的物料进行筛分粒度分级，得到粗料、中料、中细料和细料，粗料作为二次破碎的原料，其余料单独进行气流整形后，整形后的中料和细料经过提纯处理后成为产品；二次出料口的物料进行气流整形，提纯处理后成为产品；
5、3)整形后的中料再次进行筛分粒度分级，得到中料、中细料和细料，中料作为二次破碎的原料，中细料和细料提纯处理后成为产品；
6、4)步骤2)的粗料和步骤3)的中料进行二次破碎，一次出料口的物料进行筛分粒度分级，得到中料、中细料和细料，中料作为三次破碎的原料，中细料、细料和二次出料口的物料进行气流整形，提纯处理后成为产品；
7、5)步骤4)的中料进行三次破碎，一次出料口和二次出料口的物料进行气流整形，提纯处理后成为产品；
8、步骤2)-4)中，粗料的粒径＞d1，中料的粒径为[d1,d2)，中细料的粒径为[d2,d3)，细料的粒径≤d3。
9、优选的，步骤1)、4)、5)中，三次出料口的物料均进行球磨整形，提纯处理后成为产品。
10、优选的，步骤4)中，二次破碎时二级分级轮的频率比一次破碎时提高5hz。
11、优选的，步骤4)中，二次破碎时一级分级轮的频率比一次破碎时提高1-3hz，三次破碎时一级分级轮的频率比二次破碎时提高1-5hz。
12、优选的，当目标粒径为d0时，控制d1为d0的1.8-2.1倍，控制d3与d0一致。
13、具体的，目标粒径为20-40微米，控制d1为27本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：步骤1)、4)、5)中，三次出料口的物料均进行球磨整形，提纯处理后成为产品。
3.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：步骤4)中，二次破碎时二级分级轮的频率比一次破碎时提高5Hz。
4.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：步骤4)中，二次破碎时一级分级轮的频率比一次破碎时提高1-3Hz，三次破碎时一级分级轮的频率比二次破碎时提高1-5Hz。
5.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：当目标粒径为D0时，控制D1为D0的1.8-2.1倍，控制D3与D0一致。
6.根据权利要求2所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：目标粒径为20-40微米，控制D1为270目，D2为325目，D3为500目。
7.根据权利要求6所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于
8.根据权利要求7所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：步骤2)中，中料气流整形的气压为0.6MPa，时间为50min；中细料气流整形的气压为0.55MPa，时间为1h；细料气流整形的气压为0.55MPa，时间为1.5h；二次出料口的物料气流整形的气压为0.55MPa，时间为1.5h；
...【技术特征摘要】
1.一种高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：步骤1)、4)、5)中，三次出料口的物料均进行球磨整形，提纯处理后成为产品。
3.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：步骤4)中，二次破碎时二级分级轮的频率比一次破碎时提高5hz。
4.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：步骤4)中，二次破碎时一级分级轮的频率比一次破碎时提高1-3hz，三次破碎时一级分级轮的频率比二次破碎时提高1-5hz。
5.根据权利要求1所述的高粒度分布的人造金刚石微粉破碎工艺，其特征在于：当目标粒径为d0时，控制d1为d0的1.8-2.1倍，控制d3与d...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫双伟，宋忠凯，吴鹏辉，吴美芳，
申请(专利权)人：河南省豫星碳材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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