如何處理石墨加工生產(chǎn)的石墨粉？

　　任何做過(guò)石墨加工的人都知道，機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的灰塵非常細(xì)，而且往往會(huì)留在空氣中。然而，與普通的家用粉塵不同，石墨粉塵具有必須考慮的特征。

　　一、傷害或無(wú)害

　　當(dāng)石墨粉被處理時(shí)，最常見(jiàn)的問(wèn)題可能是它是否對(duì)人體有害。要回答這個(gè)問(wèn)題，我們必須首先了解石墨有兩種類(lèi)型：天然石墨和合成石墨。用于制造電火花加工電極的石墨粉是人工合成的石墨粉塵，它被認(rèn)為是生物惰性材料，被歸類(lèi)為麻煩粉塵而非危險(xiǎn)粉塵。因?yàn)樘际鞘凶畛Ｒ?jiàn)的同位素，所以人體不會(huì)將其識(shí)別為外來(lái)物質(zhì)，也不會(huì)試圖拒絕它。人體本身主要是碳，它與合成石墨中的惰性碳材料非常相容。

　　雖然應(yīng)該采取措施從源頭捕捉灰塵，但實(shí)際上這是不可能的，而且一定數(shù)量的灰塵肯定會(huì)逸出到周?chē)髿庵小Ｒ驗(yàn)閴m埃顆粒的尺寸很小，所以人眼可能看不見(jiàn)。石墨粉塵可能刺激眼睛，并可能導(dǎo)致刺痛，流水和發(fā)紅。接觸這種灰塵可能會(huì)造成皮膚磨損和輕微干擾，但不會(huì)被人體吸收。

　　任何類(lèi)型的過(guò)度接觸都會(huì)引起一些健康問(wèn)題，石墨粉也不例外。因此，在材料安全數(shù)據(jù)表（MSDS）中已經(jīng)確定了石墨粉塵暴露指南。根據(jù)美國(guó)工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議（ACGIH）的決定，8小時(shí)內(nèi)石墨粉末的時(shí)間加權(quán)平均（TWA）暴露指南總計(jì)為10mg/m 33。

　　在此濃度下，石墨粉末將變得足夠厚以影響視力。不能在制造環(huán)境中集中這種強(qiáng)度，特別是當(dāng)使用某種類(lèi)型的除塵系統(tǒng)時(shí)。

　　長(zhǎng)期接觸石墨塵?？赡軐?dǎo)致慢性和更嚴(yán)重的疾病，稱為鈣質(zhì)沉著癥，即塵肺。當(dāng)吸入的石墨顆粒留在肺部和支氣管時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。石墨疾病和其他危害通常與天然石墨有關(guān)，但在極少數(shù)情況下與人造石墨有關(guān)。天然石墨中含有沉淀石墨析出的結(jié)晶二氧化硅。這是沒(méi)有任何灰塵通過(guò)合成或加工石墨產(chǎn)生的。對(duì)嚙齒動(dòng)物的長(zhǎng)期吸入研究尚未表明石墨粉塵具有嚴(yán)重的健康影響，但應(yīng)定期采集空氣質(zhì)量樣品，以監(jiān)測(cè)空氣中石墨粉塵的濃度。

　　二、收塵

　　除了需要捕獲石墨加工過(guò)程中產(chǎn)生的石墨塵埃，以保持潔凈車(chē)間環(huán)境和保護(hù)員工之外，另一個(gè)關(guān)鍵的塵埃收集要求是防止石墨粒子進(jìn)入電氣外殼、控制面板和開(kāi)關(guān)盒。人造石墨本質(zhì)上具有導(dǎo)電性。如果允許在與國(guó)外導(dǎo)電材料接觸時(shí)積累在短路傾向的區(qū)域，將會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題。

　　在電極制造過(guò)程中，控制石墨粉塵的方法主要有兩種。第一種方法是在集塵器上使用高風(fēng)速。設(shè)計(jì)用于處理石墨的高速加工中心已經(jīng)配備了集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)可以通過(guò)強(qiáng)大的真空去除灰塵。然而，傳統(tǒng)的加工中心，如銑床、帶鋸或磨床，必須配備二次收集系統(tǒng)。便攜式設(shè)備非常適合于只有有限數(shù)量的石墨被處理的車(chē)間，因?yàn)樗梢愿鶕?jù)需要從一臺(tái)機(jī)器移動(dòng)到另一臺(tái)機(jī)器。與流行的觀點(diǎn)相反，現(xiàn)成的車(chē)間真空系統(tǒng)不適合石墨粉塵，因?yàn)檫^(guò)濾系統(tǒng)通常不適合收集石墨粉末顆粒。為了提高效率，便攜式真空系統(tǒng)必須配備符合某些政府效率標(biāo)準(zhǔn)的HEPA過(guò)濾器。為了達(dá)到政府標(biāo)準(zhǔn)，HEPA過(guò)濾器必須能夠去除0.3微米以上所有顆粒物質(zhì)的99.97%。

　　三、固定系統(tǒng)

　　對(duì)于大量從事石墨加工的工廠，最佳的除塵系統(tǒng)是一個(gè)有足夠真空的固定裝置，使機(jī)器中的石墨粉能夠穿過(guò)管道進(jìn)入收集箱。建議加工中心集塵的最小風(fēng)速為每分鐘500英尺。一旦灰塵進(jìn)入管道系統(tǒng)，應(yīng)該有每分鐘2000英尺的最小空氣速度，以防止灰塵在進(jìn)入收集箱之前從氣流中沉淀。

　　空氣速度取決于空氣中石墨粉塵的數(shù)量和每臺(tái)機(jī)器上的材料去除率。設(shè)計(jì)粉塵收集系統(tǒng)的推薦信息來(lái)源是“工業(yè)通風(fēng)：美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議的推薦實(shí)踐手冊(cè)”。

　　四、濕式系統(tǒng)

　　還有一種防塵方法是使用“濕”系統(tǒng)使工具部件周?chē)囊后w飽和，以防止灰塵進(jìn)入周?chē)髿??；覊m與使用中的流體接觸并被洗滌到收集單元中。雖然這可以有效地控制石墨加工產(chǎn)生的石墨灰塵，但重要的是要記住流體“吸收”或被吸收到正在處理的電極中的能力。如果發(fā)生這種情況，必須在將電極放入電火花加工之前將流體除去，否則電介質(zhì)油可能受到污染。

　　在濕式除塵系統(tǒng)中，應(yīng)使用水基溶液，因?yàn)檫@種流體不像油基溶液那樣容易穿透石墨。無(wú)論使用什么溶液，在電火花加工之前，電極材料都應(yīng)該完全干燥。為了加速這個(gè)過(guò)程，可以將材料置于對(duì)流爐中，在略高于溶液蒸發(fā)點(diǎn)的溫度下放置約1小時(shí)。在任何情況下，如果烤箱溫度超過(guò)400華氏度，材料就會(huì)被氧化和腐蝕。此外，應(yīng)當(dāng)注意，壓縮空氣不能用于干燥電極，因?yàn)榭諝鈮毫χ荒苡糜谄仁沽黧w進(jìn)入電極結(jié)構(gòu)。