国家标准计划《石墨和萤石中有害元素限量要求》由 339(工业和信息化部)提出,委托TC406(全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会)执行 。
主要起草单位 咸阳非金属矿研究设计院有限公司 、中国非金属矿工业有限公司 、中国国检测试控股集团咸阳有限公司 。
73 采矿和矿产品 |
73.080 非金属矿 |
石墨是我国重要的战略性矿产资源之一,也是工业发展不可缺少的原料之一,在新兴产业中具有重要作用。
我国约有生产高碳石墨、高纯石墨、微粉石墨等近千家石墨企业,2021年我国天然石墨生产量约73.5万吨,2021年我国天然磷片石墨进口量为5.98万吨,同比增长133%,出口量为28.55万吨,同比增长20%。
石墨是一种极为重要的非金属矿,其产品不仅广泛应用于钢铁等传统产业,也广泛应用于新能源、新材料等新兴产业,各国政府都非常重视石墨资源的保护、开发和利用。
我国石墨产业发展目前仍以原料及初级加工产品生产为主,石墨中硫元素可引起石墨相关密封产品发生腐蚀现象,严重影响产品性能,石墨中磷元素含量过高会引起石墨表面形貌的变化并增大石墨的电阻率,降低石墨相关产品的使用性能。
我国石墨高附加值产品仍需要大量进口,由于没有对应的标准,在进口石墨矿产品的过程中引入有害元素不可避免,汞、砷均是毒性很强的重金属,对人体危害极大。
2016年11月国务院批复通过的《全国矿产资源规划(2016—2020年)》也首次将石墨列入战略性矿产目录。
同年,国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》,提出开发燃料电池等新一代能源技术对新材料产业发展的引领作用,石墨是新能源汽车等新兴产业的关键原材料,受到了各方面越来越多的关注。
萤石是世界级稀缺资源,2021年我国萤石产量540万吨,占世界总产量的62.8%,2021年我国萤石进口量66.8万吨,出口量20.94万吨。
我国萤石生产企业规模普遍较小、行业集中度不高,以民营企业为主,我国萤石产能8万吨及以上的企业数量占比约为29%,4~8万吨(不包含8万吨)的企业数量占比约为21%,而1万吨到4万吨以下产能规模的企业占比达到50%之多。
在冶金工业方面,萤石中硫元素可使钢在加工轧制时产生热脆现象,降低钢的延展性和耐蚀性,磷元素能促使钢产生冷脆现象,降低钢的冲击韧性且影响锻接。
化学工业方面,在氢氟酸生产过程中硫元素会造成洗涤塔、冷凝器硫结晶且堵塞严重。
建材工业方面,萤石常作为助熔剂、遮光剂,但萤石中硫元素和磷元素含量会影响助熔和遮光效果。
氟化氢工业中砷含量对其影响巨大,且我国进口的萤石质量参差不齐,砷含量严重超标,但当前无除砷技术,会对环境资源和居民健康造成严重威胁,重金属汞、铅及镉元素也会对人体健康造成巨大影响。
萤石应用领域涵盖冶金、化工、新材料、国防、光学等多个行业,我国拥有全球最丰富的萤石资源,并日益成为全球氟化工重要的生产国、消费国和出口国,由于萤石矿的不可再生性,国家出台了相关的政策严控萤石的生产和出口,同时保障萤石行业健康稳定发展,2016年11月国务院批复通过的《全国矿产资源规划(2016—2020年)》将萤石列入战略性矿产目录,2019年工信部发布《萤石行业规范条件(征求意见稿)》,推进萤石行业结构调整,促进萤石产业高质量发展。
制定《石墨和萤石中有害元素限量要求》强制性国家标准,对石墨、萤石中有害元素进行管理控制,确保石墨、萤石加工制造的产品符合我国相关法律法规要求,保障了产品安全性及使用者的健康,我国石墨和萤石需大量进口,在进口过程中产品差异性大,有害元素引入风险极高,有害元素具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性,危害大、治理成本高,本标准的制定对进口贸易中控制石墨、萤石中有害元素迁移风险具有关键作用,为相关进口贸易提供检测依据,减少贸易摩擦,且对建立健全石墨、萤石的标准体系具有重大意义。
范围:本文件适用于石墨和萤石。 主要技术内容:本文件规定了石墨、萤石中有害元素限量要求。石墨分为鳞片石墨和微晶石墨,其中鳞片石墨有害元素限量为硫含量、磷含量、汞含量及砷含量,微晶石墨有害元素限量为硫含量、汞含量及砷含量。萤石有害元素限量为硫含量、磷含量、砷含量、汞含量、铅含量及镉含量。根据石墨和萤石各指标要求,分别制定对应的试验方法,其中,因石墨与煤炭主成分相近,石墨中磷含量、汞含量及砷含量的测试方法参照煤中磷含量、汞含量和砷含量的测试方法进行。