《废石墨提纯技术规范》
(征求意见稿)
编制说明
标准编制组
2025年7月
目录
一、任务来源与目的意义 3
二、与相关法律法规及标准的关系 7
三、标准制定工作概况 8
四、标准编制原则、主要内容及确定依据 9
五、采用国际标准情况 17
六、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性 18
七、重大分歧意见的处理经过和依据 18
八、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议 18
九、建议贯彻标准的要求和措施建议 18
一、任务来源与目的意义
1.1项目背景与任务来源
石墨作为支撑现代工业发展的关键战略性矿产资源，在《全国矿产资源规划(2016-2020年)》中被列为战略性新兴产业矿产之一，其重要性在新能源、新材料、高端制造等领域日益凸显。我国是全球最大的石墨生产国和消费国，产业的高速发展在满足国内需求、推动技术进步的同时，也带来了巨大资源消耗和废弃物产生。每年因生产加工过程中的边角料、产品性能不达标、消费使用后的报废等环节，产生了规模庞大、种类繁多的废石墨材料，形成了一座价值可观却开发不足的城市矿产，主要包括：
冶金行业：消耗的石墨电极在使用末期会产生大量的残段和碎块。这些材料在使用过程中经受了电弧高温和钢水熔渣的浸润，表面和近表面区域被诸多氧化物和硅酸盐严重污染，其本身及回收处理过程可能涉及铁、硅、钙、铝、镁、锰、铬、钛、钠、钾、磷、硫、氯等元素。
新能源产业：报废的锂离子电池产生了巨量的废旧负极材料。这些材料通常是表面包覆有无定形碳层的人造石墨或改性天然石墨粉末，其中混杂有电解质(锂盐、有机溶剂)、粘结剂热解产物，以及正极、集流体等部件，其本身及回收处理过程可能涉及铁、铜、铝、镍、钴、锰、钠、钾、磷、硫、氯、氟、硅等元素。
机械加工行业：在对石墨块体进行切削、钻孔、研磨等精密加工时，会产生大量的边角料、切屑和粉尘。这些废料往往被切削液、润滑脂、脱模剂等有机物严重污染，这些有机物将严重影响后续的提纯过程。其本身及回收处理过程可能涉及铁、锌、铬、镍、钴、钙、镁、钠、钾、铝、硅、硫、磷、氯、氟等元素。
半导体与光伏产业：在单晶硅生长、外延等工艺中，使用的高纯石墨坩埚、加热器、保温罩等部件在达到一定使用寿命后被替换下来。这类废石墨本身纯度极高，但其表面会附着硅、二氧化硅、碳化硅以及工艺中引入的微量金属污染物，涉及铁、铜、镍、铬、钛、硅、硼、磷、氯、氟等元素，其回收再利用的目标是重新制备高纯乃至超高纯石墨，对提纯技术的要求最为苛刻。
上述来源废石墨材料，其主体成分仍然是具有高附加值的石墨，但因在使用过程中混入了上述各类无机杂质和有机污染物，导致其性能(如导电性、导热性、电化学性能等)严重下降，无法直接回用于原领域或其它高价值领域。目前，行业内对这些废石墨的处理方式较为粗放，多数被简单作为低端填料、增碳剂使用，或者更甚者，被直接废弃或填埋。这不仅是对国家宝贵的碳资源的巨大浪费，也对生态环境构成潜在威胁，与我国循环经济发展和“双碳”战略目标背道而驰。因此，对废石墨进行高效绿色提纯，并实现其高值化再生，已成为发展循环经济、保障关键材料供应链安全、助力国家双碳目标实现的必然要求和重要途径。但我国废石墨回收利用行业仍面临严峻挑战，具体表现为：
(1)技术路线不统一，工艺水平参差不齐
企业多采用自行摸索的技术路线，从简单的酸洗、碱洗等湿法化学处理，到复杂的高温氯化、氟化等物理化学提纯，工艺参数的选择 (如酸碱浓度、反应温度、液固比、提纯剂种类与用量等),缺乏统一的科学规范。这导致行业整体的提纯效率、能耗水平、成本控制能力差异巨大。部分企业工艺落后，不仅产品质量低下，还可能产生严重的二次污染。
(2)产品质量不稳定，缺乏统一评价标准
由于没有统一的提纯标准，不同厂家生产的再生石墨产品，其关键性能指标，如固定碳含量、关键杂质元素(铁、铜、钙、铝、硅、硼等)的残留量、pH值、粒度分布等千差万别，导致下游用户在采购时难以进行有效的质量评估和横向比较，采购决策多依赖于小批量试用，交易成本高昂。质量的不确定性严重影响了再生石墨的市场信誉和在高价值领域的应用推广。
(3)高值化应用受限，产业链未能有效闭环
绝大部分废石墨仅能被降级利用于对纯度要求不高的增碳剂、耐火材料、铸造涂料等低附加值领域，未能充分发掘其潜在价值。特别是对于报废锂电池负极材料这类成分复杂、潜在价值高的原料，如何通过“提纯+改性”实现其到新一代高性能电池负极材料的“同级”乃至“升级”再利用，是实现产业链真正闭环的关键，但这迫切需要标准化的技术路径和产品规范