Способ получения синтетического аметиста

 

Изобретение относится к гидротермальному синтезу кристаллов аметиста для ювелирной промышленности с использованием в качестве шихты кремнийсодержащих материалов. Изобретение позволяет повысить один из основных показателей ювелирного качества интенсивность окраски минимум до 1,9 бел. Аметист выращивают в гидротермальных условиях методом температурного перепада. Используют шихту, предварительно перекристаллизованную из обычного жильного кварца. При перекристаллизации в шихту вводятся примеси железа, лития, марганца и кобальта. Наращивание аметиста производят на затравки, параллельные граням большого или малого ромбоэдров. В качестве рабочего раствора используют раствор карбоната калия с добавками железа и азотнокислого марганца. Выросшие кристаллы для придания окраски подвергают ионизирующегому облучению. 1 табл.

Изобретение относится к гидротермальному синтезу кристаллов аметиста для ювелирной промышленности с использованием в качестве шихты кремнийсодержащих материалов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения синтетического аметиста.

Выращивание производится в гидротермальных условиях методом температурного перепада на затравки, параллельные грани пинакоида. В процессе получения аметиста из полученной шихты в рабочий раствор карбоната калия добавляют двуокись железа и азотнокислый марганец. Выращенные кристаллы для придания окраски подвергают ионизирующему облучению. В результате получают кристаллы аметиста с интенсивностью окраски минимум 1,8 бел и относительной плотностью двойников менее 8% Изобретение улучшает интенсивность окраски аметиста минимум до 1,9 бел.

Улучшение интенсивности окраски по сравнению с прототипом достигается за счет введения в состав шихты, синтезированной из обычного жильного кварца, кроме примесей железа, лития, марганца, дополнительно примеси кобальта. Вся остальная технология та же, что и в прототипе.

Пример конкретного исполнения. В промышленном цикле N 6668 в автоклаве объемом 1,5 м³ камеру растворения заполняют синтетической шихтой в количестве 675 кг, предварительно перекристаллизованной из обычного жильного кварца, в растворе карбоната калия с добавками растворимых солей железа, лития, марганца и кобальта. Перекристаллизацию шихты производят на затравки, параллельные граням большого или малого ромбоэдров.

По данным спектрально-химического анализа содержание примесей, захваченных шихтовыми кристаллами кварца, составило, мас. железо 0,0036; литий 0,0012; марганец 0,00015; кобальт 0,0022.

При синтезе аметиста в раствор карбоната калия вводят добавки Fe₂O₃в количестве 15 кг и Mn(NO₃)₂ (окислитель) в количестве 5 кг.

Параметры в режиме роста кристаллов аметиста: температура кристаллизации Т_кр 340^оС, температурный перепад ΔТ=29^оС, давление Р=1100 кг/см².

При этом получены кристаллы аметиста с интенсивностью окраски 1,98 бел и относительной плотностью двойников менее 8% Сравнительные данные предлагаемого способа и прототипа сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, наличие в искусственной шихте, перекристаллизованной из обычного жильного кварца, примеси кобальта позволяет значительно повысить интенсивность окраски аметиста. При этом примесь железа и марганца в синтезированной шихте может быть уменьшена на порядок и это не скажется на интенсивности окраски.

Предлагаемый способ осуществляется с помощью широко известного в области выращивания кристаллов гидротермального синтеза методом температурного перепада.

Процесс осуществляется в автоклавах емкостью до 7 м³, используемых в отечественной практике получения монокристаллов, рассчитанных на давление до 1200 кгсм² и температуру до 500^оС.

Автоклав имеет вертикальный цилиндрический корпус и снабжен средствами нагрева нижней и верхней частей. В нижнюю часть загружается шихта, в верхней размещаются затравочные пластины. Затем автоклав заливается рабочим раствором и герметизируется. Между нижней и верхней частями создается нужный температурный перепад и происходит процесс роста кристаллов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО АМЕТИСТА в гидротермальных условиях методом температурного перепада из шихты синтетического кварца в растворе карбоната или гидроксида калия, содержащем примесь железа и окислитель, с последующим ионизирующим облучением, отличающийся тем, что в шихту при ее перекристаллизации из жильного кварца дополнительно вводят примеси железа, лития, марганца и кобальта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2