способ получения опаловидного кварца

Формула изобретения

Способ получения опаловидного кварца, включающий гидротермальное выращивание из кварцевой шихты в щелочной среде при высоком давлении и температуре на затравочных пластинах различной ориентации и последующую термообработку полученных кристаллов, отличающийся тем, что термообработку ведут в едином производственном цикле при 480 600^oС непосредственно в той же реакционной камере, где происходит синтез, без вскрытия автоклава.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения опаловидных кристаллов кварца, находящих применение в ювелирной промышленности.

Наиболее близким техническим решением является, согласно которому выращивание монокристаллов кварца осуществляют градиентным методом в гидротермальных условиях из щелочных растворов. Из полученных кристаллов изготовлялись полированные пластинки, которые в дальнейшем подвергают термообработке, что приводит к помутнению пластинок и образцы приобретают опаловидный характер.

Недостатком данного способа является его неэкономичность из-за дополнительных трудозатрат при вскрытии автоклава и извлечении материала для его распиловки перед термообработкой, малый размер заготовок (20105) мм с повышенным выходом нетрещиноватого материала.

Целью изобретения является повышение эффективности способа и получения кондиционных крупноразмерных заготовок опаловидного кварца.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения опаловидного кварца, включающем гидротермальное выращивание из кварцевой шихты в щелочной среде при высоком давлении и температуре на затравочных пластинах, последующую термообработку полученных кристаллов ведут в едином производственном цикле при 480 600^oС непосредственно в той же реакционной камере, где происходит синтез, без вскрытия автоклава.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что термообработку выращенного кварца проводят в той же реакционной среде и аппаратуре, где происходит синтез при 480 600^oС без вскрытия автоклава.

Способ-прототип позволяет повысить эффективность производства и получить крупноразмерные кондиционные нетрещиноватые заготовки опаловидного кварца, что достигается в заявленном техническом решении. Проведение термообработки в едином производственном цикле получения кварца позволяет исключить трудозатраты на дополнительные операции: вскрытие автоклава, извлечение полученных кристаллов, распиливание кристаллов на пластины перед отжигом, а также снизить потери материала из-за трещин, которые составляют около 20% что ведет к повышению эффективности способа. А проведение термообработки кварца в той же реакционной среде в закрытой системе, в которой происходит синтез, позволяет исключить возникновение в кристаллах выращенных на затравках дополнительного напряжения, ведущего к растрескиванию заготовок, и тем самым получить крупноразмерные кондиционные (нетрещиноватые) моноблоки. Температура термообработки выбрана оптимальной 480 600^oС. При температуре менее 480^oС кристаллы не отжигаются и опалесцирующий эффект не получаем, а температура 600^oС обусловлена техническими возможностями материала, из которого изготовлен автоклав.

Пример. В автоклав, предназначенный для выращивания кристаллов в гидротермальных условиях, помещая в нижнюю зону шихту из жильного кварца, в верхнюю зону автоклава подвешивали кварцевые затравки базисного среза. Выращивание производили в щелочном растворе, содержащем 4% NaOH при 310^oС, давлении 700 кг/см² и температурном перепаде 40^oC. Продолжительность опыта 40 45 суток с наростом 15 мм на каждую сторону. После окончания синтеза рабочий раствор стравливался, температура повышалась до 490^oС со скоростью 5 -10^oС/ч и отжиг осуществлялся в течение 5 суток. После вскрытия автоклава извлекали монокристаллы опаловидного кварца.

Предлагаемый способ позволяет получить кондиционные (нетрещиноватые) крупноразмерные моноблоки опаловидного кварца в едином производственном цикле без дополнительных операций для разделки на блоки нужных форм и размеров с последующей ювелирной обработкой.