石墨论文

石墨行业可持续发展的环境问题与对策初探

录向红

摘要石墨是一种重要的非金属矿产资源。在其开采、选矿与加工过程中产生较严重的污染。通过对产生污染、治理污染的分析研究，提出相应的减少排放、节约资源的对策。关键词石墨环境对策现状

The Environmental Problems for the Sustainable Development of Graphite Industry and the Strategic Solution Research

luxianghong

Abstract Graphite is one of the important non-metallic industrial minerals. During the mining, processing and deep processing of the mineral, it creates heavier pollution to the environment. Through the analysis and evaluation to the pollution and taking actions, the strategic solution has been put out to reduce the emission of the pollutants and to save the resources.

Key words graphite environment strategic solution

我国是世界上石墨储量最丰富的国家，也是第一生产大国和出口大国，在世界石墨行业中占有重要地位。但其生产加工过程中对土地资源、水环境和空气构成严重污染，破坏了矿区的生态平衡，威胁到居民的生存，影响到石墨行业的可持续发展，因此，研究其污染的成因和对策具有极其重要的意义。

1石墨行业生产加工过程中对环境的污染类型及危害,目前，我国石墨行业在开采、选矿与深加工过程中产生的主要污染物是粉尘与废气、废水和废渣。

1.1 粉尘与废气污染天然鳞片石墨在选矿过程中，游离的石墨粉的细度为毫米级甚至微米级，达到无孔不入的地步，例如在白炽灯泡发光状态下，灯泡底部有石墨粉存在。石墨选矿厂干燥车间、筛分车间、包装车间粉尘飞扬，操作工人除牙齿和眼睛外，均呈黑色。目前在高纯石墨生产中主要应用酸碱法和混合酸法提纯石墨，尤其是采用氢氟酸法，挥发出含酸的废气，污染环境和侵害人体。

1.2 废水污染石墨选矿厂主要采用浮选法生产鳞片石墨，浮选的尾矿废水，含有浮选药剂和溶于其中的微量矿物，含有有害成分。但建有尾矿坝的生产企业则屈指可数，多数厂家不经处理排入周边河流或渗入地下，某些区域形成黑水遍地横流，严重污染地表

水和地下水。

1.3 废渣污染在石墨采矿企业，矿山开采的废石,普遍就地堆放，占用大量土地，有的堆放在矿体之上，构成压矿。当遇雨水或山洪时，会形成泥石流，危胁下游安全。大量的石墨选矿厂，其尾矿在无尾矿坝情况下，堆放在干河床及周边空地，遇区域暴雨时，随水冲入河流，构成雨水污染和抬高河床。

2 石墨行业污染的控制对策

2.1 粉尘与废气污染治理通过对石墨选矿与加工生产工艺的改进，治理粉尘与废气污染，采用过滤空气方式，净化含尘空气。在干燥的尾气处理中，先用旋风收集器或水浴除尘器作一级处理，用布袋除尘器作二级处理，按含尘浓度选择除尘器的过滤面积，控制过滤风速，使石墨粉尘回收利用。干燥工艺宜使用密封式的干燥器，淘汰敝开式的干燥炕方式。筛分工艺先利用空气分级，分出大部分-100 目石墨，在减少-100 目细粉石墨总量前提下，使用密封性好的高方筛或平面旋回筛。石墨粉的输送使用密闭性好的运输方式或设备。装卸料点要连接除尘系统，使周围空气中的石墨粉尘含量低于10mg/Nm3。石墨提纯采用不产生酸碱生产过程和化学污染废气的非化学法的热化学法工艺，利用石墨耐高温特点，将之加热2000℃（或通氯气加热至1200℃）以上，使杂质升华, 达到提纯石墨的目的。

2.2 废水污染治理石墨选矿厂的尾矿废水，要经过尾矿库澄清后重复使用，不向外界排放。采用化学法提纯工艺的石墨提纯工厂，其废水应进行中和处理，使水的酸碱度呈中性，再用沉淀池澄清（用混凝法除悬浮物），获得的沉淀物如氟石膏、氟化钙等，清淤出池，晾晒干燥，作建材原料开发利用。

2.3 废渣污染治理石墨矿山开采的废石要设废石场堆积存放，废石场的容积要满足生产期容量，堆积物要进行无害化处理，如覆土造田，进行植被绿化。石墨选矿厂的尾矿，要设尾矿库的堆积存放，并应加强管理，防止滑坡，同时进行植被绿化，固沙防尘。2.4 提高技术水平，有效利用资源。

2.4.1 尾矿综合利用：石墨尾矿往往伴生有金红石、硫铁矿、绢云母等有用矿物。这些矿物资源的价值较高，应通过各种选矿手段加以回收利用。如某石墨矿已成功回收尾矿中的硫铁矿，使得尾矿处理费用得到很大补偿；由于历史的原因，有的尾矿库中的尾砂，较目前采矿场原矿品位还高，可开展尾矿再利用工程, 研究尾矿库的安全合理开采，降低排弃尾矿所含石墨，增加企业效益，有效利用资源。采矿场的二级品、等外品矿石往往作为废石堆放，通过开展工艺技术研究，使这部分矿石成为可选矿石，减少固体污染物数

量，又充分利用资源。

2.4.2 提高工艺技术水平，对石墨进行深加工：改进我国大量生产石墨原料，每年出口20~30 万t 石墨原料的局面，对石墨精矿深加工，用少量资源获得更大利益；用少量资源，制成更多产品，节约资源，提高资源利用率，比如20 世纪镁碳砖用石墨，普遍使用大鳞片的80%~85% 品位石墨精矿，用量达到20%~23%, 由于我国石墨选矿技术的进步，100 目、120 目甚至150 目产品品位达到95%~97%，使得镁碳砖添加不再用大鳞片石墨，其用量也减少至13% 以下，相应其使用寿命还延长一倍以上，说明通过技术进步，可以更有效地利用宝贵的资源。

2.5 作好政策引导，加强行业管理

2.5.1 利用政策引导行业减少污染：有关部门应制订相关的产业政策，改变石墨行业“高开采、高消耗、高排放、低利用”的传统发展模式。石墨采选加企业必须具备废石场、尾矿库和酸碱污染治理措施。不具备相应条件，不能采矿、选矿或提纯石墨；对利用二级品、等外品生产石墨的企业，减免资源费（税）；废气、废水、废固达标的企业给予环保费用支持。

2.5.2 大力复垦矿损土地：对被废石堆积、露天矿形成的矿坑、地下矿的塌陷、尾矿库的尾砂堆积造成的土地破坏，采用工程或生物手段，综合整治，达到适合人类利用。比如山东地区相当多的小石墨矿存在土地矿损问题，若在土地归属权、效益分配等方面给予

明确，将会推动其土地复垦速度。

2.5.3 制定科学合理的采矿、选矿和加工指标：针对不同的矿区特点，制定合理的石墨采矿规模、剥采比、回采率、贫化率、损失率等量化指标，保护资源，限制资源的无序开采。制定石墨选矿及加工厂合理的建设规模、选矿回收率、加工产品的矿物利用率、其伴生矿物的回收率等工业指标，促进资源高效利用。

3 结论

我国石墨行业是一个较初级的产业，环境污染较严重，资源回收率较低，产品的资源利用率不高，产品的深加工程度较浅，要通过产业政策引导、产业技术升级和有效的环境治理措施、减少污染，提高资源利用率，推动石墨行业可持续发展。

1.适度压缩膨胀石墨的密度对其过滤水的速率有显著影响，密度越低过滤水的速率越高。

2.适当提高适度压缩膨胀石墨的密度，控制较低的过滤速率均可提高适度压缩膨胀石墨

对乳化油处理的除油率。

3.当过滤速度控制在1m/h附近，采用0.25g密度0.025g/cm3的适度压缩膨胀石墨块

对200ml含油废水（含乳化油68.67mg/L）过滤10次，含油废水中油的含l量低于5mg/L。参考文献：

1 Toyada M, Inagaki M. Heavy oil sorption using exfoliated graphite:

New application of exfoliated to protect heavy oil pollution[J]. Car-

bon, 2000, 38(2): 199-210.

2 Toyoda Masahiro, Nishi Yoko, Iwashita Norio, et al. Sorption and recovery of

heavy oils using exfoliated graphite Part IV: Discussion of high oil sorption of exfoliated graphite[J]. Desalination, 2002, 151(2): 139-144.

3 陈志刚，刘成宝，张勇，等. 膨胀石墨对油田含油废水的动态吸附[J]. 机械工程材料，

2006，30(5)：81-83.

4 Celzard A, Mareche J F, Furdin G. Modelling of exfoliated graphite[J]. Progress in Materials

Science, 2005, 50 (1): 93-179.