1僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB/T3836.1-2021爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB5085.3-2007危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別GB5085.7-2019危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則GB/T19077-2024粒度分布激光衍射法GB/T24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料HG/T6116-2022廢棄化學(xué)品中硫、氟、氯含量測定氧彈燃燒離子色譜法2固定碳fixedcarbon試樣總質(zhì)量減去水分、灰分和揮發(fā)分的質(zhì)量。粒度分布particlesizedistribution用特定的方法和儀器測得的，不同粒徑區(qū)間的顆粒占粉體總量的百分?jǐn)?shù)。通常以中位徑(D50)等特征粒徑值來表征。振實密度tapdensity將一定量的粉末裝在容器中，通過振動裝置振動、旋轉(zhuǎn)，直至粉末的體積不再減小。該粉末的質(zhì)量除以振實后的體積得到相應(yīng)粉體振實密度。溶液酸堿度的量度，通常定義為氫離子活度的負(fù)對數(shù)。本文件中指提純石墨產(chǎn)品水懸浮液的pH值。4技術(shù)要求4.1產(chǎn)品分級與代號根據(jù)提純石墨的固定碳含量的比例，將產(chǎn)品分為6個等級。提純石墨產(chǎn)品的等級代號由“PG”(PurifiedGraphite的縮寫)和表示其最低固定碳含量百分比的數(shù)字組成。各等級劃分見表1。表1提純石墨產(chǎn)品等級劃分高性能消費(fèi)電子電池負(fù)極、電碳制品(如電刷)高端半導(dǎo)體外延生長用石墨盤、超高導(dǎo)熱石墨散熱片4.2原料要求為保證提純效率、經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品質(zhì)量，本文件適用的廢石墨原料在經(jīng)有機(jī)物脫除、物理處理等預(yù)處理后，應(yīng)滿足表2的要求。典型來源廢石墨原料灰分的主要構(gòu)成可參考附錄A。表2廢石墨原料技術(shù)要求指標(biāo)項目固定碳含量4.3預(yù)處理預(yù)處理旨在為后續(xù)提純工序提供物理和化學(xué)性質(zhì)適宜的原料。根據(jù)廢石墨原料的污染狀況和物理形態(tài)，預(yù)處理可包括有機(jī)物脫除和物理處理兩個階段。4.3.1.1適用對象適用于表面或內(nèi)部沾染有油污、潤滑脂、樹脂、聚合物等有機(jī)污染物的廢石墨原料。對于此類原料，應(yīng)優(yōu)先實施本步驟。34.3.1.2工藝要求采用焙燒(在氧化性氣氛下)或熱解(在惰性或缺氧氣氛下)工藝，在400℃~900℃溫度區(qū)間內(nèi)對原料進(jìn)行熱處理，以燒除或分解有機(jī)物。熱處理過程產(chǎn)生的焦油、揮發(fā)性有機(jī)物等廢氣，應(yīng)收集并引入二次燃燒室、蓄熱式熱氧化爐、催化燃燒裝置等專業(yè)的廢氣處理設(shè)施進(jìn)行凈化處理，確保其排放符合GB16297要求。4.3.2物理處理經(jīng)有機(jī)物脫除(如需要)或潔凈的廢石墨原料，應(yīng)根據(jù)其物理形態(tài)(塊狀、粉狀、含水率等)選擇適宜的物理處理方法，如破碎、球磨、氣流磨、振動篩分、風(fēng)選、烘箱干燥或回轉(zhuǎn)窯干燥等，使其達(dá)到后續(xù)提純工序要求的粒度和水分含量。4.4提純工藝路線選擇應(yīng)根據(jù)原料的灰分雜質(zhì)特性和4.1中確定的目標(biāo)產(chǎn)品等級，選擇適宜的預(yù)處理和提純工藝路線。本文件涵蓋的提純工藝主要圍繞預(yù)處理后的廢石墨的提純要求，分為濕法提純工藝、高溫提純工藝、濕法-高溫聯(lián)合提純工藝三類。提純路線選擇決策流程可參考圖1。不同來源廢石墨的提純路線選擇可參考附錄B。圖1廢石墨提純路線選擇的決策圖4.5濕法提純工藝要求4.5.1適用對象用于以固定碳含量不低于85%的各類廢石墨為原料，通過去除各類金屬及非金屬雜質(zhì)，生產(chǎn)純度為PG-990的石墨。4.5.2酸法浸出4.5.2.1適用對象用于去除廢石墨中鐵、鈣、鎂、鋁、銅、鎳、鈷、錳等絕大多數(shù)金屬元素及其化合物。4.5.2.2工藝要求選擇硫酸、鹽酸或硝酸等作為廢石墨回收提純用酸性浸出介質(zhì)。一般的酸浸工藝條件為酸濃度宜控制在1mol/L～8mol/L,液固比(質(zhì)量比)宜為2:1～10:1,反應(yīng)溫度宜控制在60℃~95℃,反應(yīng)時間4控制在1mol/L～5mol/L,溫度宜控制在70℃~120℃,反應(yīng)時間宜為2h～6h。反應(yīng)過程中應(yīng)保持充分?jǐn)噺U石墨經(jīng)過酸/堿浸出雜質(zhì)后，應(yīng)進(jìn)行多級逆流洗滌，直至洗滌濾液的pH值接近于中性值(如6.0-8.0),再通過壓濾或離心設(shè)備進(jìn)行固液分離。應(yīng)采用可控溫的干燥設(shè)備，在105℃~150℃下將物料干燥至產(chǎn)品要求的水分含量。一般以固定碳含量不低于99%的各類廢石墨為原料(在電力等能源成本相對較低情況下，固定碳含PG-9997、PG-9999、PG-99999、PG-99選用氣密性良好的專業(yè)高溫爐作為廢石墨深度提純裝備，一般在純度不低于99.9護(hù)下進(jìn)行提純操作，并保持爐內(nèi)微正壓(50Pa～2000Pa)。可根據(jù)雜質(zhì)類型、含量及提純目標(biāo)，考慮精確控制。專業(yè)高溫爐控溫程序一般為：①預(yù)熱階段，緩慢升溫(如5°C/min~10C/min)至1500℃,脫除吸附水、結(jié)晶水和低沸點雜質(zhì)；②主提純階段，升溫至高溫區(qū)(如2200℃~2800℃)保持恒溫，按預(yù)設(shè)程序通入提純劑，恒溫時間宜為5h～30h;③高溫凈化階段，升溫至2800℃以上，停止通入提濕法提純中可能產(chǎn)生的酸霧，應(yīng)采用噴淋塔等吸收凈化裝置進(jìn)行處理。高溫鹵素、硫氧化物等酸性氣體),應(yīng)經(jīng)過多級堿洗、吸附等凈化系統(tǒng)處理。所有廢氣排放口的污染物排放5濕法提純所用的酸、堿等腐蝕性化學(xué)品，應(yīng)在專門的存儲區(qū)域分類存放，并盤)等二次容器。作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)配備洗眼器、緊急噴淋裝置等應(yīng)急設(shè)施。操作人員警信號聯(lián)鎖的緊急切斷閥和應(yīng)急吸收/處理系統(tǒng)。作業(yè)場所應(yīng)保持良好通在自然光或光照度不低于3001x的白光下，用目視方法檢查，應(yīng)符合7.1.1的要求。6按GB/T3521-2023中規(guī)定的方法進(jìn)行。7.2.5粒度分布按GB/T19077-2016規(guī)定的方法進(jìn)行。按GB/T24533-2019中規(guī)定的方法進(jìn)行。7.2.7PH值按GB/T3780.7-2016《炭黑第7部分：pH值的測定》規(guī)定的方法進(jìn)行。表3提純石墨產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)項目固定碳含量%%一一一一一粒度(D50)由供需雙方協(xié)商確定，并在產(chǎn)品質(zhì)量證明書中注明一雜質(zhì)限值鐵1釩55銅55鎳55鈷55鉻55鋅55錳55鈣55鎂55鋁55鈉55鉀55硅1鈦55硫1氯1氟1磷51硼21注：2水分指標(biāo)主要用于考核濕法提純產(chǎn)品的干燥效果。對于采用高溫提純工藝的產(chǎn)品，其水分含量通常極低，可7.2.8主要雜質(zhì)元素含量7.2.8.1金屬及部分非金屬元素取具代表性的樣品，經(jīng)微波消解或高壓密閉消解等方法制備成待測溶液，必要時采用含有氫氟酸的混合酸體系進(jìn)行處理直至各種雜質(zhì)元素完全消解成溶液。鐵、釩、銅、鎳、鈷、鉻、鋅、錳、鈣、鎂、鋁、鈉、鉀、硅、鈦、磷、硼共17種元素的含量測定，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS),具體方法和控制要求可參照J(rèn)C/T2571-2020執(zhí)行。硫元素的含量測定采用高頻燃燒紅外吸收法，具體方法和控制要求可參照GB/T3521-2023執(zhí)行。氯、氟元素的含量測定采用氧彈燃燒-離子色譜法，具體方法和控制要求可參照HG/T6116-2022執(zhí)8(資料性)廢石墨電極(冶金行業(yè))廢石墨匣缽(磷酸鐵鋰制備)廢石墨匣缽(三元正極材料制備)鎳鈷錳酸鋰、氧化鎳/鈷/錳、碳酸鋰/氫氧鐵、銅、鋁、鎳、鈷、錳等氧化物/氫氧化物/鹵化物/廢石墨部件(半導(dǎo)體行業(yè))