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什么是天然石墨中国地位

周敏

据不完全统计,世界天然石墨储量约为20亿吨,其中晶质石墨约8亿吨。中国的天然石墨储量居世界第一位,晶质石墨矿总保有储量矿物4.73亿吨。中国现已形成采矿、选矿、加工、提纯和制品系列配套的综合性天然石墨产业。

速读石墨及石墨烯/产业链全览

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行业概览

石墨:分为“天然和人造”两类。是一种重要的非金属矿产资源,是碳的同素异形体。具有耐高温、可塑导电、导热等优质性能全球石墨矿资源约32亿吨,7174%的储量集中在《土耳其、我国和巴西》三国。

石墨是锂电池主流的负极材料。2021年,我国石墨产量约82万吨,占全球总量的79%。

晶质石墨资源主要分布在「黑龙江、内蒙古陕西、山东和吉林」占比达97%左右。

石墨的特点:耐高温、导电 导热、润滑、可塑、化学稳定、抗热震。

石墨的分类:按来源可分为“天然石墨和人造石墨”两类。

石墨按来源分类

天然石墨:石墨矿;鳞片状、土状、块状;经选矿、降低杂质含量后方可使用,杂质含量较高,容量高、压实由度高、价格较便宜,石墨颗粒大小不一,粒径分布广与电解液相容性较差,副反应较多。

人造石墨:易石墨化的石油焦、沥青焦,经配料、混捏、成型、焙烧、石墨,化和机械加工制成,价格较高,各项性能较均衡,循环性能好,与电解液相容性较好。

产品类型可分为“选矿产品和加工产品”两类

(1)选矿产品:根据石墨晶体大小分为晶质和微晶质两类。

(2)加工产品:高纯石墨常作高级耐火材料、化肥工业催化剂等。可膨胀石墨可用于环保领域,吸附海面浮油。球形石墨是锂离子电池负极材料的重要部分。

产业链:上游是原材料及设备,中游是产品加工,下游是终端应用。其在《汽车产业、医疗产业和能源产业》里得到广泛应用。

上游:1)原材料企业:方大炭素、南方石墨、奥宇石墨等。2)设备:星球石墨、三圣石墨、晨光石墨。

中游:1)天然石墨:中科电气、贝瑞特、翔丰华等企业。2)人造石墨:璞泰来、尚太科技、凯金能源、杉杉股份等企业。

下游:1)锂电池:ATL、宁德时代、BYD2)散热材料:新纶新材料、泰启力飞等企业。

石墨烯:是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。

应用于:新能源、涂料、大健康、电子信息计算机等众多领域。

天然石墨和人造石墨

天然石墨:I类,海达石墨,鳞片石墨、球形石墨销售收入均较高。Ⅱ类,鸡西东北亚矿资源、贝特瑞、大盛石墨、中国石墨、普晨石墨,以鳞片石墨为主。Ⅲ类,广星电子材料、泰达天润碳材料、聚鑫新修源、烯石电动汽车新材料,以球形石墨为主。

人造石墨

领导者:璞泰来,璞泰来,负极材料和石墨化产能均位于中国前列。

挑战者:贝特瑞,杉杉股份,凯金能源,中科电气。贝特瑞负极材料产能居于前列,但石墨化产能较少,中科电气负极材料和石墨化产能均较高,综合实力强。

参与者:尚太科技,翔丰华。尚太科技和翔丰华石墨化产能较高但负极材料产能均较低。

中国的石墨矿主要分布在哪些地区?

石墨是碳质元素结晶矿物,它的结晶格架为六边形层状结构,见图1—1。每一网层间的距离为340人,同一网层中碳原子的间距为1.42A。属六方晶系,具完整的层状解理。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。

石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。

自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外,还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。因此对石墨的分析,除测定固定碳含量外,还必须同时测定挥发分和灰分的含量。

石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途。工业上,根据结晶形态不同,将天然石墨分为三类。

1.致密结晶状石墨

致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直径大于0.1毫米。晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这种:石墨的特点是品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。

2.鳞片石墨

石墨晶体呈鳞片状;这是在高强度的压力下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高,一般在2~3%,或100~25%之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一,经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越;因此它的工业价值最大。

3.隐晶质石墨

隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,是微晶石墨的集合体,只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状,缺乏光泽,润滑性也差。品位较高。一般的60~80%。少数高达90%以上。矿石可选性较差。

石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:

1)耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。

2)导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。

3)润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。

4)化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

5)可塑性:石墨的韧性好,可年成很薄的薄片。

6)抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。

天然石墨以块状石墨和鳞片石墨最好,用途最广。我国还没有发现大规模的块状石墨矿床,鳞片石墨和隐晶质石墨均有较大矿床,并形成了大规模开采的基地。

天然石墨具有许多优良的性质,因而广泛应用于国民经济各部门,尤其在冶金、机械、电器、化工工业中得到广泛的应用。

石墨具有突出的耐高温和耐低温的性质,膨胀系数很小,体积稳定,因此能抗急冷急热的变化,石墨的耐高温性质和一般金属不同当温度升高时,它不是趋于软化,而其强度反而增高。

石墨是热和电的良导体,其传热性能和导电性能和大多数金属差不多,但又有其特点,一般的金属当温度升高时,导热系数也随之升高,而石墨的导热系数相反,温度升高时,其导热系数反而下降。在极高的温度下,石墨趋于绝缘状态,因此在超高温条件下,石墨的

隔热性能是很可靠的。

石墨的可塑性和润滑性早已在工业上获得应用,鳞片越大,摩擦系数越小,因此鳞片石墨最滑,润滑性最好,致密结晶状石墨次之,土状石墨润滑性较差。

石墨是化学工业的超级材料,它的化学稳定性非常突出,它耐酸、耐碱、耐腐蚀,在化工工业中具有特殊地位。

石墨还是原子反应堆优良的减速剂,使石墨的用途进入了一个新的历史阶段,为了制造优良的减速剂,石墨的提纯工艺得到了进一步发展,因此石墨已成为原子能工业的重要材料。

世界五大矿产资源国是哪几个丫?

中国天然石墨成矿区带分布

1-佳木斯地块石墨成矿区;2-额尔古纳地块石墨成矿区;3-老爷岭陆缘活动带接触变质型石墨成矿区;4-辽吉裂谷石墨成矿带;5-华北陆块北缘中、东段石墨成矿带;6-阿拉善陆块石墨成矿区;7-塔里木古陆块东北缘石墨成成矿区;8-准噶尔地块东缘被动陆缘石墨成矿带;9-华北陆块南部古裂谷石墨成矿带;10-胶东地块石墨成矿区;11-龙门-大巴陆缘石墨成矿带;12-康滇地轴成矿区;13-华夏陆块北部成矿带;14-东南地区中生代隐晶石墨成矿区;15-华夏陆块南部成矿带。

来自网页链接

天然石墨的发现和利用历史

世界五大矿产资源国是:世界前三位的矿业大国是美国、俄罗斯和中国,它们也是世界的矿产资源大国。第四位是澳大利亚,第五位是巴西。

美国是世界上占第一位的矿业大国。1997 年的原矿总产值1473亿美元,其中石油、天然气和煤(即能源矿产)的产值为1068 亿美元,非燃料矿产405 亿美元。即在矿业产值中,能源矿产占72%。

苏联曾是世界头号矿业大国。苏联解体后的俄罗斯自1991年以来矿业产值锐减。俄罗斯1995 年原矿总产值为1150 亿美元,稍逊于美国。据称,俄罗斯矿业产值中约80%为燃料矿产。

近年来,俄罗斯原油和煤稍有减产,但天然气产量回升。1998 年俄罗斯原矿总产值估计为1000 亿美元左右。

扩展资料:

矿产资源的特性:主要有耗竭性、隐蔽性、分布不均衡性和可变化性四种。

矿产资源是经济社会发展的重要物质基础。开发利用矿产资源是现代化建设的必然要求。党中央、国务院高度重视。

在党的十六届五中、六中全会文件中,对加快建设资源节约型社会、加强重要矿产资源地质勘查、实行合理开采和综合利用、建立健全资源开发有偿使用制度和补偿机制,提出了明确要求。

国务院先后出台了一系列文件,从地质勘查、矿产开发、资源节约、循环经济、环境保护、土地管理、安全生产、境外资源开发利用以及煤炭工业发展等方面,对矿产资源开发利用工作作了全面部署。

促进经济社会全面协调可持续发展,必须加强矿产资源合理利用和保护管理。

参考资料:

百度百科-矿物资源

鸡西石墨矿是中国最大的吗

中国发现和利用石墨的历史悠久。古籍中曾有不少关于石墨的记载。如《水经注》载“洛水侧有石墨山。山石尽黑,可以书疏,故以石墨名山矣。”从考古挖掘出来的甲骨、玉片、陶片发现,早在3000多年前商代就有用石墨书写的文字,一直延续至东汉末年(公元220年),石墨作为书墨才被松烟制墨所取代。清朝道光年间(公元1821~1850年),湖南郴州农民开采石墨做燃料,称之为“油碳”。

20世纪初期,用石墨制造电池和铅笔的技术传入中国,当时称为“电煤”和“笔铅”的石墨,开始用于近代工业,推动了中国石墨采掘业的发展。

石墨都有哪些用途?

鸡西石墨矿是中国最大。

鸡西市矿产资源比较丰富,截至2010年,已发现矿产资源54种,查明储量的有28种,主要有煤炭、石墨、硅线石、钾长石、大理岩、黄金、钯、铂、矿泉水等。其中,煤炭储量639亿吨,煤田分布广、煤种齐全,有焦煤、气煤、肥煤等7个煤种,石墨查明矿石量49亿吨,储量居亚洲之首。

自然资源:

鸡西地区林业经营总面积863万公顷,有林地686万公顷,活立木总蓄积3627万立方米(不含森工、农垦系统),森林覆盖率达到28%,森林树种达到20余种,林下野生植物比较丰富,种类多、分布广,药用植物有240种,食用经济植物近50余种。植物691种,其中,国家二级植物9种。

以上内容参考 百度百科—鸡西

一、传统用途

1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。

2.作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。

3.作耐磨润滑材料:石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200~2000℃温度中在很高的滑动速度下,不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。

4.石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,渗透率低等特点,就大量用于制作热交换器,反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节省大量的金属材料。

不透性石墨的品种因所含树脂不同,耐蚀性也有差异。如酚醛树脂浸渍者耐酸,但不耐碱;糠醇树脂浸渍者既耐酸,又耐碱。不同品种的耐热性也有差异:碳和石墨在还原性气氛中可耐2000~3000℃,在氧化气氛中分别在350℃和400℃开始氧化;不透性石墨品种随浸渍剂而异,一般由酚醛或糠醇浸渍者耐热在180℃以下。

5.作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:由于石墨的热膨胀系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确,表面光洁成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座,高温电阻炉炉管,棒、板、格棚等元件。

6、用于原子能工业和国防工业:石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点,稳定,耐腐蚀的性能,石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个PPM。特别是其中硼含量应少于05PPM。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴,导弹的鼻锥,宇宙航行设备的零件,隔热材料和防射线材料。

7.石墨还能防止锅炉结垢,有关单位试验表明,在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用4~5克)能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。

8.石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后,可以制作各种特殊材料用于有关工业部门。

9.电极:石墨何以能取代铜做为电极?

20世纪60年代,铜做为电极材料被广泛应用,使用率约占90%,石墨仅有10%左右;21世纪,越来越多的用户开始选择石墨作为电极材料,在欧洲,超过90%以上的电极材料是石墨。铜,这种曾经占统治地位的电极材料,和石墨电极相比它的优势几乎消失殆尽。是什么导致了这个戏剧性的变化?当然是石墨电极的诸多优势。

(1)加工速度更快:通常情况下,石墨的机械加工速度能比铜快2~5倍;而放电加工速度比铜快2~3倍材料更不容易变形:在薄筋电极的加工上优势明显;铜的软化点在1000度左右,容易因受热而产生变形;石墨的升华温度为3650度;热膨胀系数仅有铜的1/30。

(2)重量更轻:石墨的密度只有铜的1/5,大型电极进行放电加工时,能有效降低机床(EDM)的负担;更适合于在大型模具上的应用。

(3)放电消耗更小;由于火花油中也含有C原子,在放电加工时,高温导致火花油中的C原子被分解出来,转而在石墨电极的表面形成保护膜,补偿了石墨电极的损耗。

(4)没有毛刺;铜电极在加工完成后,还需手工进行修整以去除毛刺,而石墨加工后没有毛刺,节约了大量成本,同时更容易实现自动化生产。

(5)石墨更容易研磨和抛光;由于石墨的切削阻力只有铜的1/5,更容易进行手工的研磨和抛光。

(6)材料成本更低,价格更稳定;由于近几年铜价上涨,如今各向同性石墨的价格比铜更低,相同体积下,东洋炭素的普遍性石墨产品的价格比铜的价格低30%~60%,并且价格更稳定,短期价格波动非常小。

正是这种无可比拟的优势,石墨逐渐取代铜成为EDM电极的首选材料。

二、石墨新用途:

随着科学技术的不断发展,人们对石墨也开发了许多新用途。

柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。

1971年美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外,还具有特殊的柔性和弹性。

因此,是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求量逐年增长。

轻工业应用

此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可缺少的原料。它是一种很好的节能环保材料,美国已用它做为汽车电池。随着现代科学技术和工业的发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济中具有重要的作用。

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