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1、国标绿色产品设计技术规范稀土荧光粉(预审稿)编制说明一、工作简况1.1 立项目的及意义稀土荧光粉产品主要包括三基色荧光粉、LED荧光粉和长余辉荧光粉三大类。从应用 领域和消费结构看,稀土荧光粉约90%的需求来自于照明,经过几十年的发展,稀土荧光 粉已经从普通的室内照明发展到道路照明、广场照明、景观照明及各种特殊照明等照明领域 的众多方面。LED照明以期其高效节能、安全环保、超长寿命等优势,成为目前主流半导 体照明技术,2021年我国LED荧光粉产量近700吨,同比增长59%。稀土三基色荧光粉曾 为我国照明节电做出了巨大贡献,然而受LED照明的冲击,近年来其市场呈现逐年萎缩态 势,2021年我国
2、三基色荧光粉的产量为831吨,同比下降25%。随着关键技术突破,长余 辉荧光粉的技术、产品和市场成熟度均有较大提升,除了消防安全等常规领域,在生物医疗 领域和工业领域也得到了拓展应用,2021年我国长余辉荧光粉的产量逾260顿,同比增长 8%以上。在下游应用产业快速发展的情况下,我国稀土荧光粉企业数量不断增多,但是目前从事 稀土荧光粉的生产企业普遍良莠不齐,无论是产能大小,装备水平,现场管控,产品质量以 及生产过程中的能耗、材料综合利用率、材料循环利用等方面都存在较大的差距,造成较大 的能源浪费和不对等碳排放,因此需要建立稀土荧光粉绿色产品标准,规范相关企业的生产 制造过程,促进整个行业转型升
3、级。2015年国务院印发中国制造2025(国发(2015) 28号)提倡积极构建绿色制造体 系,增强绿色精益制造能力,大幅降低能耗、物耗和水耗水平。2016年国务院办公厅发布 了国务院办公厅关于建立统一的绿色产品标准、认证、标识体系的意见(国办发(2016) 86号)明确提出:建立统一的绿色产品标准、认证、标识体系,是推动绿色低碳循环发展、 培育绿色市场的必然要求,是引导产业转型升级、提升中国制造竞争力的紧迫任务,是履行 国际减排承诺、提升我国参与全球治理制度性话语权的现实需要。2017年工业和信息化部 印发工业节能与绿色标准化行动计划(2017-2019年)(工信部节(2017) 110号)
4、倡导 在有色金属领域制定一批节能节水设计、能耗计算、运行测试、节能评价等节能绿色技术规 范标准。木标准制定符合目前我国产业发展和政策规划实际需求。综上,本项目提出绿色设计产品评价技术规范-稀土荧光粉,以建立系统科学、开放融 合、指标先进、权威统一的绿色产品标准、认证、标识体系,推动我国绿色稀土荧光粉生产 技术的快速推广应用,对促进我国稀土荧光粉产业的健康可持续发展具有重要作用,同时, 主动迎合全球市场发展变化趋势,提升我国稀土产品的国际市场竞争力,推动我国绿色产品、 技术、服务和标准走出去,提升我国稀土的国际话语权,促进我国由稀土生产大国向强国转 变。1.2 任务来源根据稀土标委下达的2022
5、年第一次委员大会暨第五次稀土标准工作会议的通知(稀土 标委202223号),绿色产品设计技术规范稀土荧光粉团体标准制定计划正式下达,项 目编号为2022033T7CNIA,完成年限为2024年。本标准制定任务由有研稀土新材料股份有 限公司牵头起草,参与起草单位为包头稀土研究院、有研稀土高技术有限公司、广东省科学 院资源利用与稀土开发研究所、广东粤科欣发新材料有限公司、国瑞科创稀土功能材料(赣 州)有限公司、江西理工大学、中国恩菲工程技术有限公司、江门市科恒实业股份有限公司、 中天捷晟(天津)新材料科技有限公司、包头市宏博特科技有限责任公司、益阳鸿源稀土有 限责任公司、内蒙古稀土功能材料创新中心
6、有限责任公司、江苏博睿光电股份有限公司、中 国南方稀土集团有限公司。1.3 起草单位有研稀土新材料股份有限公司(简称有研稀土)是2001年由北京有色金属研究总院作 为主发起人对稀土材料国家工程研究中心(简称稀土中心)进行整体改制而设立的股份公司。 有研稀土及其前身稀土中心、稀土冶金研究所是我国最早从事稀土研究的单位之一。60年来, 自主开发了500多项稀土冶炼、分离提纯、稀土金属及合金以及稀土磁、光、催化功能材料 等工程化技术,研究成果50%以上应用于工业生产。获得省部以上科技奖励162项,其中国 家级奖励40项;向国内外转让稀土冶金及材料先进技术70余项(170余次),为我国稀土工业 体系的
7、建立和发展做出了突出贡献。全世界生产的60%以上的稀土产品均采用有研稀土的技 术,行业影响力不断提升。在稀土光功能材料领域,有研稀土用有近50余年稀土发光材料研究历史,目前主要从 事高端白光LED荧光粉及其产业化开发,近年来的相继在具有自主知识产权白光LED用铝 酸盐荧光粉、氮化物荧光粉常压高温氮化技术、高稳定性氟化物荧光粉可控制备技术等领域 取得突破,连续两年获得“高工LED金球奖”,多次被评为国产LED荧光粉第一品牌,跻 身全球知名白光LED荧光粉供应商。目前有研稀土已建设了年产70吨LED荧光粉生产线, 累计生产销售LED荧光粉超过120吨、销售收入近3亿元,直接带动下游产业超过100亿
8、 元,国内中高端市场占有率约20%,所开发多种LED荧光粉打破了日美企业在中国市场的 垄断、迫使国外产品价格下降50-90%,为LED荧光粉国产化及下游产业的发展做出重要贡 献。其中有研稀土铝酸盐系列荧光粉、氮化物红粉和氟化物红粉成功销往中国台湾和美国、 韩国等海外市场。有研稀土职工总数324人,其中科技人员150人,占职工总数的46.30%;大专以上学 历科技人员126人,占职工总数的38.89%;院士 1人,高级职称以上人员62人。其中,白 光LED用稀土发光材料研发团队17名团队成员中8人具有博士学位、8人具有硕士学位, 3人具有正高级职称、5人具有副高级职称,2人次入选北京市西城区优秀
9、人才。形成了 2 个高端稀土荧光粉产业化开发小组,以及5个稀土发光材料基础研究小组。整个团队成员结 构配置合理,拥有从理论指导、技术指导到研发执行等的标准梯队。团队成员稳定、分工明 确,基础理论、技术开发和实践应用相互配合、互为补充、互补性强,同时科研及产业化经 验可以得到很好的发展和继承。依托以上团队和设施,有研稀土起草或参与制定了数项稀土发光材料国家及行业标准, 如表1所示。表1有研稀土起草并参与制定的标准清单性质标准名称编号国家标准白光LED灯用稀土黄色荧光粉试验方法第1部分:光谱性能的测定GBT 23595.1-2009国家标准白光LED灯用稀土黄色荧光粉试验方法第2部分:相对亮度的测
10、定GB/T 23595.2-2009国家标准白光LED灯用稀土黄色荧光粉试验方法第3部分:色品坐标的测定GB/T 23595.3-2009国家标准白光LED灯用稀土黄色荧光粉试验方法第4部分:热稳定性的测定GB/T 23595.4-2009国家标准LED用稀土氮化物红色荧光粉GB/T3OO75-2O13国家标准稀土长余辉荧光粉GB/T 24980-2020国家标准稀土长余辉荧光粉试验方法第I部分发射主峰和色品坐标的测定GB/T 24981.1-2020国家标准白光LED用石榴石结构铝酸盐稀土荧光粉GB/T 24982-2020国家标准白光LED用荧光粉量子效率测试方法GB/T 39492-20
11、20行业标准半导体发光二极管用荧光粉SJ/T11397-200914工作进度安排根据任务落实会议精神,有研稀土组建了绿色产品设计技术规范-稀土荧光粉制定小组, 主要由LED荧光粉生产部门、研发部、质管办、市场部等相关人员组成。具体时间安排如 下:(1)征求意见稿:2022年11月31日(2)预审稿:2023年03月31日(3)送审稿:2023年04月30日(4)审定会时间:2023年06月30日二、编制原则和依据及标准主要内容2.1 编制原则和依据标准负责起草单位在任务落实会上广泛地征求了与会专家和代表的意见,确定了制定方 案;确定了标准起草原则、主要内容框架和依据: 依据国家相关的法律、法规
12、; 查询相关标准和收集国内外客户的相关技术要求,积极向相关国际标准、世界领头 企业的技术标准要求靠拢,做到标准的先进性; 根据目前国内稀土荧光粉的具体情况,结合用户的要求及应用技术的发展趋势,力 求做到标准的合理性、实用性,与时俱进; 按照GB/TL1,稀土标准和国家标准编写示例的要求进行格式和结构编写。2. 2标准主要内容本文件规定了稀土荧光粉绿色设计产品评价的术语和定义、评价要求、产品生命周期评 价报告编制方法。本文件适用于稀土荧光粉绿色设计产品评价。三、主要技术内容说明1、主要技术指标确定的依据根据目前我国市场流通稀土荧光粉主要包括:LED用稀土荧光粉、稀土三基色荧光粉、 稀土长余辉荧光
13、粉产品实际情况制定了绿色产品设计技术规范稀土荧光粉标准,其主 要内容说明如下:一提供了稀土荧光粉、荧光粉生产工艺、破碎生产工艺、后处理生产工艺、包装生产 工艺、稀土荧光粉产品生命周期的定义。规定了: LED用稀土荧光粉、稀土三基色荧光粉、稀土长余辉荧光粉产品评价指 标要求。表1 LED用稀土荧光粉产品评价指标要求一级指标二级指标单位铝酸盐体 系硅酸盐体 系氮(氧)化物体系判定依据所属阶段资源属性单位产品新鲜水消耗 量m3t10310现场数据产品生产绿色原料使用率%80%80%80%工业用水重复利用率%36%36%36%废物回收率%5:95%N 30%20%能源属性单位产品综合能耗kWht247
14、701858040000现场数据产品生产环境属性固体颗粒物mgm331.631.68.9现场数据产品生产企业废水PH7-89-106-7企业废水悬浮物mg/L333333化学需氧量(CoD)mg/L企业噪音dB(A)6099%现场数据产品生产坐标偏差0.0020.20.002峰值波长偏差nm Inm Inm+ Inm粒径偏差u m不同粒径偏差范围不同,详见下表基础值mD1010D17.517.5D2525D32.532.5D4040D5050D60范围值m0.51.01.52.03.04.05.0表2稀土三基色荧光粉产品评价指标要求一级指标二级指标单位错激活的 氧化销锹激活的 铝酸镁低价铺、锚激活的铝酸钢镁判定依据所属阶段资源属性单位产品新鲜水消耗 量m3t150172165现场数据产品生产绿色原料使用率%280%280%280%工业用水重复利用率%O00废物回收率%299299299能源属性单位产品综合能耗kWht313636现场数据产品生产环境属性固体颗粒物mgm3150150150现场数据产品生产企业废水PH777企业废水悬浮物mg/L151515化学需辆量(COD)mg/L企业噪音