在“双碳”目标的推动下,绿色环保成为各行业高质量发展的核心导向,石墨加工行业也不例外。传统石墨加工过程中,会产生大量石墨粉尘,不仅污染环境,还会危害操作人员的健康;同时,加工过程中能源消耗较大,部分加工工艺还会产生废水、废气等污染物,不符合绿色可持续发展的要求。因此,研发推广绿色环保的石墨加工工艺,探索可持续发展路径,成为石墨加工行业的必然选择。
石墨加工过程中的主要环保问题集中在粉尘污染、能源消耗、污染物排放三个方面。石墨粉尘是石墨加工最主要的污染物,主要产生于破碎、磨粉、精密加工等环节,若不及时处理,会飘散在空气中,污染环境,同时被人体吸入后会危害呼吸系统健康。传统的粉尘处理方式主要采用布袋除尘,但除尘效率有限,且粉尘回收利用率较低,造成资源浪费。
针对粉尘污染问题,绿色加工工艺主要采用负压吸尘+粉尘回收利用的模式。在加工设备上安装高效负压吸尘装置,将加工过程中产生的石墨粉尘及时吸入收集,避免粉尘飘散;同时,对收集的石墨粉尘进行分类处理,纯度较高的粉尘可重新作为原料用于石墨加工,纯度较低的粉尘可用于制作石墨制品的辅助原料,实现粉尘的资源化利用,既减少了环境污染,又提高了资源利用率。此外,还可采用湿式加工工艺,在加工过程中喷洒适量的环保型冷却液,抑制粉尘产生,同时起到冷却刀具、提升加工精度的作用。
在节能降耗方面,绿色石墨加工工艺主要通过优化加工参数、采用节能设备、回收利用余热等方式实现。优化加工参数,如降低切削速度、减少切削深度、优化进给量,可减少设备的能源消耗;采用节能型加工设备,如变频数控机床、高效节能焙烧炉等,可大幅降低加工过程中的能源消耗;焙烧、石墨化阶段产生的余热可回收利用,用于加热原料、供暖等,提高能源利用率,减少能源浪费。
针对污染物排放问题,需优化加工工艺,减少废水、废气的产生。在化学提纯工艺中,采用环保型药剂,减少废水的污染物含量,同时对废水进行处理达标后再排放;焙烧、石墨化阶段采用清洁能源(如天然气、电能),替代传统的煤炭,减少废气排放,降低对大气环境的污染。此外,还可推动石墨加工的循环经济模式,将加工过程中产生的废料、边角料进行回收加工,制备中低端石墨制品,实现资源的循环利用。
未来,石墨加工行业的可持续发展路径,需围绕绿色环保、节能降耗、资源循环利用展开。一方面,持续研发推广绿色环保的加工工艺与设备,提升粉尘处理效率与资源回收利用率,减少污染物排放与能源消耗;另一方面,加强行业规范与标准建设,引导企业践行绿色生产理念,推动石墨加工行业向绿色化、低碳化、可持续化方向发展。同时,还需加强技术创新,开发高性能、环保型石墨制品,拓展石墨材料的应用领域,实现经济效益、环境效益与社会效益的统一。