石墨矿情况介绍
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石墨矿资源概述石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域十分广泛。
石墨在冶金工业中主要用作耐火材料;在铸造业中用作铸模和防锈涂料;在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池,制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料,制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面;在机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂;在化学工业中用于制造各种抗腐蚀器皿和设备;在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等;在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬,火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上的无线电连接信号和导电结构材料。
此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。
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。
一、矿石矿物原料特点石墨的化学成分为碳(C)。
天然产出的石墨很少是纯净的,常含有10%~20%的杂质,包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。
石墨矿物呈铁黑、钢灰色,条痕光亮黑色;金属光泽,隐晶集合体光泽暗淡,不透明;解理{0001}完全,硬度具异向性,垂直解理面为3~5,平行解理面为1~2;质软,密度为2.09~2.23g/cm3,有滑腻感,易污染手指。
矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。
石墨属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状,集合体呈致密块状、土状或球状。
国外石墨选矿发展现状-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述石墨是一种重要的非金属矿产资源,具有众多应用领域,如铅酸蓄电池、建筑材料、涂料、塑料、润滑剂以及新能源领域。
随着全球经济的发展和产业结构的升级,国外对于石墨选矿的研究和开发越来越受到重视。
本文旨在探讨国外石墨选矿发展的现状,并对其进行总结和分析,同时提出对国内石墨选矿发展的启示。
首先,我们将介绍国外石墨选矿技术的发展情况。
石墨选矿技术是指通过对石墨矿石进行破碎、磨矿、浮选等一系列工艺过程,将石墨矿石中的杂质和有用矿物分离,提高石墨矿石的品位和回收率。
国外在石墨选矿技术方面积累了丰富的经验和技术,采用了多种先进的工艺和设备,使得石墨选矿工艺达到了较高的效果和回收率。
其次,我们将探讨国外石墨选矿设备的发展情况。
石墨选矿设备是实现石墨选矿工艺的关键装备,包括破碎设备、磨矿设备、浮选设备等。
国外石墨选矿设备相对成熟,采用了先进的制造工艺和技术,在设备性能、节能减排、自动化程度等方面具备较高的竞争力。
总的来说,国外石墨选矿发展取得了显著的成就,石墨选矿技术和设备均处于较为先进的水平。
对于国内石墨选矿发展而言,国外的经验和技术可以为参考和借鉴,推动国内石墨选矿工艺和设备的改进和升级。
同时,随着石墨需求的增长和资源的减少,国内石墨选矿行业亟需加强技术创新和设备研发,提高我国石墨选矿的技术水平和竞争力。
在接下来的章节中,我们将详细介绍国外石墨选矿技术和设备的发展情况,总结国外的经验和教训,并提出对国内石墨选矿发展的启示和建议。
通过本文的研究,希望能够为我国石墨选矿行业的发展提供有益的参考和借鉴。
1.2文章结构文章结构的安排非常重要,它将帮助读者更好地理解你要传达的信息。
本文将按照以下结构组织内容:1. 引言1.1 概述:介绍石墨选矿作为一项重要的矿石加工技术的背景和意义。
1.2 文章结构:阐明本文的章节结构和内容安排,以引导读者了解本文的内容。
1.3 目的:概述本文的目标和意图,即通过研究国外石墨选矿发展现状,为国内石墨选矿业的发展提供启示和参考。
国内石墨行业概述国内石墨行业是指中国石墨行业的发展状况和相关情况的总称。
石墨是一种具有特殊结构和性质的一种矿产资源,具有导电、导热、摩擦减少等特点,广泛应用于冶金、化工、机械制造、电子、航空航天等领域。
本文将从石墨行业的基础概况、发展现状和未来趋势等方面进行详细介绍。
首先,石墨是一种天然矿物,主要由碳元素组成。
在石墨的结构中,碳原子通过共价键连接在一起,形成六角环的层状结构。
这种结构使其具有良好的导电和导热性能,使其成为许多高科技领域不可或缺的原材料。
目前,国内石墨行业主要分为天然石墨和人工石墨两大类。
天然石墨主要分为结晶石墨和粉状石墨两种形态,结晶石墨主要用于制造电极材料、石墨烯等高端产品,粉状石墨主要用于涂料、润滑剂等工业领域。
人工石墨主要是通过高温炭化处理石墨矿物,使其纯化为高纯度石墨材料。
其次,国内石墨行业的发展经历了多年的发展和积累,形成了一定的规模和产业链。
目前,中国是全球石墨的主要生产和消费国之一,拥有丰富的石墨矿资源和完善的加工技术。
石墨行业涉及到矿山开采、石墨加工、石墨制品制造等环节,其中石墨加工是整个产业链的关键环节。
石墨行业主要集中在山东、湖南、河北、江西等地,这些地区拥有丰富的石墨矿资源和成熟的加工技术,形成了一定的产业聚集效应。
国内石墨企业主要分为国有企业、民营企业和外资企业三类,其中以民营企业为主要力量。
此外,石墨行业还面临着环境污染、资源枯竭等问题,需要加强环保和可持续发展。
再次,国内石墨行业的发展面临着机遇和挑战。
一方面,随着经济的不断发展和技术的不断进步,石墨的应用领域将会越来越广泛。
特别是在新能源、新材料、新能源汽车等领域,对石墨的需求将会不断增长。
另一方面,国际市场对石墨的需求也在不断增长,中国石墨行业在全球市场上具有竞争优势,需要加强国际合作和开拓海外市场。
同时,国内石墨行业也面临着技术创新、产能过剩等挑战,需要提高自主创新能力和产业升级。
最后,国内石墨行业在未来的发展中应该抓住机遇,解决挑战。
石墨矿简介《石墨矿简介》嘿,今天咱们来聊聊石墨矿。
石墨矿啊,那可是个挺有趣的东西呢。
石墨矿在地球上分布得还挺广泛的。
我就记得有一次我去山里玩,那山看起来普普通通的,可谁能想到地下可能就藏着石墨矿呢。
当时我就想啊,这地表上是绿树青草的,地下说不定就有着黑乎乎的石墨,真是神奇。
石墨矿里的石墨可是有很多用途的。
它很软,软得就像咱们用的铅笔芯一样。
对啦,铅笔芯就是用石墨做的呢。
你想啊,咱们小时候写字,写错了就用橡皮擦一擦,那石墨就乖乖地被擦掉了,也不会把纸弄得脏兮兮的。
这就是石墨的一个妙处。
从外观上看,石墨矿开采出来的石墨是那种黑黑的、有点发亮的东西。
我有次在一个小矿石展览上看到过石墨的样本,它就静静地躺在那里,黑得像夜晚没有星星的天空。
我忍不住伸手摸了摸,感觉滑溜溜的,还蹭了一手黑呢,可把我逗乐了。
不过这一摸,也让我对石墨有了更直观的感受。
石墨的导电性也很不错。
这可不得了,在很多电器设备里都能见到它的身影。
比如说,在一些复杂的电路中,石墨就像是一个默默工作的小助手,让电流能够顺利地通过。
这就好比是一群小蚂蚁要搬家,石墨就给它们铺好了一条顺畅的道路。
在工业上,石墨更是不可或缺的。
它可以用来做耐火材料。
你想啊,那些高温的熔炉里,普通的材料早就被烧得不成样子了,但是石墨就不一样,它能在高温下坚守岗位。
就像消防员面对大火一样,毫不退缩。
而且,石墨矿的开采也不是一件简单的事儿。
矿工们要深入地下,在黑暗的矿井里一点一点地把石墨矿石开采出来。
这其中的辛苦可不少。
我曾经和一个矿工的后代聊天,他给我讲他爷爷在矿洞里的故事。
那矿洞又窄又暗,空气也不好,爷爷每天都要带着工具进去,小心翼翼地开采。
他们要时刻注意安全,因为一点点的疏忽都可能带来危险。
不过呢,石墨矿的存在也给当地带来了很多好处。
它可以带动当地的经济发展,就像一个会下金蛋的母鸡。
有了石墨矿,当地可以建工厂,能让很多人有工作,大家的生活也能慢慢变好。
总的来说,石墨矿虽然看起来黑乎乎的,不起眼,但是它的作用可大着呢。
现有铁矿煤矿石墨矿
简介
一、矿区位于内蒙古自治区与宁夏回族自治区接壤的毗邻区域,矿区属阿拉善左旗登格里苏木管辖。
矿区向西3公里即可到达左旗至中卫公路,距铁路240公里,距酒钢100公里左右,距包钢下属钢厂400公里,距高压电几公里。
有水交通极为方便。
二、矿区面积为9.4平方公里(东西4.7公里、南北2公里)共打钻60钻,深度300米,47米以上为赤铁矿,以下为无烟煤精煤,300米以下为石墨矿。
钻探材料齐全。
现有合法的铁矿采矿证,4.05平方公里,矿层厚度47米,储量至少1000万吨以上, 9.4平方公里总储量最少2000万吨以上。
最高品位达74%,最低品位32%,平均品位为(赤铁矿)43.8%,50%以上品位可直接进钢厂,矿带属延缓类型,覆盖较浅储量稳定,露天开采型,极易开采。
煤矿属优质无烟煤,现有合法的煤矿探矿证,可协助办理转采手续。
5.35平方公里,并已详查完毕资料齐全。
5.35平方公里探矿查明储量最少1000万吨,总储量2000万吨左右,煤的热量达6800大卡。
含煤层共13层,其中可采7层,总厚度12.74m,可采煤系数2.01%,含煤层43.75—351.69m。
三、石墨矿现没有办证,总储量估计1亿吨左右,铁和煤开采后直接进入包钢下属钢厂,销售没有后顾之忧。
四、类属关系:属包钢矿业公司,商谈与矿业公司老总直接洽谈。
洽谈时可见全部资料及合法手续。
五、企业宗旨:诚心办事、以德为人、相互尊重、互相爱护、共同发展欢迎各界有识之士投资开采。
【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、最详细)一、全球石墨矿资源概况1、全球石墨资源储量全球石墨资源分布既广泛又相对集中,据USGS资料显示,2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。
巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。
中国石墨基础储量约占世界的33%,仅次于巴西(约占世界的38%)。
巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿,使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨,位居世界首位。
印度石墨矿储量为1100万吨,墨西哥石墨储量为310万吨。
2015年世界主要石墨国家基础储量对比图2、国外石墨矿床类型(1)石墨呈浸染鳞片状分布在火山岩、硅质沉积岩中,此类矿床石墨鳞片大,矿石质量高,有著名的马达加斯加大鳞片晶质石墨矿;(2)含石墨矿石呈脉状充填在断裂裂隙和洞穴中,此类矿床石墨品位高,典型的矿床是斯里兰卡的脉状石墨矿;(3)由中酸、酸性花岗岩侵入大理岩中形成热液交代接触变质矿床,此类矿床矿石质量较好,在俄罗斯和朝鲜等国家有分布;(4)煤或富碳沉积物中的变质石墨矿床矿石中的石墨多为隐晶质,墨西哥、印度及澳大利亚的大部分石墨矿床均属此类型。
3、各国石墨资源概况巴西巴西石墨矿分布在MinasGerais、Ceara和Bahia地区,PedraAzul地区拥有巴西最好的鳞片石墨矿,石墨矿石储量已探明2.5亿吨,品位20-25%。
新发现的奥门纳拉石墨矿石资源量近5700万吨,碳含量4-10%。
印度印度石墨矿床多为煤或富碳沉积物的变质石墨矿床,主要分布在奥瑞萨邦和拉贾斯坦邦,奥瑞萨邦的石墨矿床赋存于寒武纪地层中,有三个石墨矿带,即:博兰吉尔-桑巴尔普尔矿带、普尔巴尼-长拉汉迪矿带和登卡纳尔矿带,其中最大的矿床延伸达6.4-11.3公里,矿体厚120米。
墨西哥墨西哥已发现的石墨矿床绝大多数为隐晶质石墨矿床。
其石墨矿床主要分布在格雷罗州、索诺拉州和伊达尔戈州。
石墨矿石特征嘿,朋友们!今天咱来聊聊石墨矿石那些事儿。
你说石墨矿石像啥?嘿,我觉得它就像个低调的宝藏小精灵!平时安安静静地待在那,可别小瞧了它哟。
石墨矿石啊,颜色一般是黑灰色的,就好像被太阳晒黑了的小孩脸蛋儿。
你要是拿起一块石墨矿石,那触感滑溜溜的,仿佛在跟你说:“来呀,摸摸我呀。
”而且它还不重,感觉就像拿着一团棉花糖似的。
它可神奇啦!你知道吗,石墨矿石能导电呢!这就好比它身体里藏着无数条细细的电线,随时准备给你输送电流。
想象一下,要是没有石墨矿石,那我们好多电器设备可就没法正常工作啦,那得多不方便呀!还有啊,石墨矿石很软。
软到什么程度呢?你可以用指甲在上面轻轻划一下,就能留下痕迹。
这就好像一块软软的橡皮泥,任你摆布。
这一点可太有意思啦,不像有些矿石硬邦邦的,跟个铁疙瘩似的。
石墨矿石在我们生活中的用处可多啦!铅笔知道吧?那里面的笔芯就是用石墨做的呀。
我们用铅笔写字画画,不就是石墨矿石在发挥作用嘛。
每次拿起铅笔写字的时候,我就忍不住想,这小小的石墨矿石可真了不起呀!它能让我们的想法在纸上流淌出来,多神奇呀!而且,在工业上,石墨矿石也是大功臣呢!它可以用来制作电极、电刷这些重要的东西。
就好像它是个勤劳的小蜜蜂,默默地为我们的工业生产贡献着自己的力量。
咱再说说石墨矿石的分布。
它可不是到处都有的哟,就像宝贝不是随便能捡到的一样。
有些地方有很多石墨矿石,那可真是让人羡慕呀!但有些地方就很难找到它的踪影。
这是不是很有意思呢?就像有些好吃的只在特定的地方才能找到一样。
总之呢,石墨矿石虽然看起来普普通通,但是它的作用和价值可不容小觑呀!它就像我们生活中的一位默默无闻的好朋友,一直在为我们付出呢。
所以呀,我们可得好好珍惜这些石墨矿石,好好利用它们,让它们为我们的生活带来更多的便利和惊喜呀!大家说是不是呢?。
2023年石墨矿行业市场规模分析石墨是一种重要的非金属矿物资源,广泛用于冶金、化工、电子、机械等领域。
随着国内电池和新能源汽车行业的快速发展,石墨矿的需求量不断增加,市场规模也随之扩大。
一、行业现状1. 产业链条完善石墨矿行业产业链条比较完善,主要分为矿山开采、石墨加工和应用三个环节。
其中,石墨加工环节主要包括有机石墨、石墨电极、精炼石墨等产品的制造。
2. 市场竞争加剧目前,国内石墨矿产能较大,江西、山东、湖南、贵州、辽宁、黑龙江等地是我国石墨矿主要生产区域,其中江西省占据了国内石墨矿总储量的60%以上。
但随着国内外市场竞争的加剧,一些小型石墨矿企业难以生存下去,行业整合的趋势越发明显。
3. 科技创新提升产品质量在近年来,随着国内的设备更新和技术研发的不断深入,石墨加工产品质量逐步提高,技术含量不断提升,而在技术创新的同时,促进了行业的转型升级。
二、市场需求及前景1. 新能源汽车产业发展随着国家新能源汽车政策的推动,消费者对纯电动汽车的需求逐年增加,新能源汽车电池所需的石墨电极需求也会随之增加。
根据有关报告,预计2020年我国新能源汽车市场销量将超过100万辆,2025年销量将达到300万辆,保守估计对石墨矿的需求量将有所增加。
2. 氢能源产业的快速发展氢燃料电池是氢能源的重要组成部分,氢燃料电池中使用的石墨电极是其重要的核心材料,同时其它部件中也普遍使用石墨。
随着我国氢能源产业的快速发展,氢燃料电池车辆、对氢为燃料的发电机组等设备的需求大幅提升,其推动石墨矿需求的增长。
3. 新材料和新技术的不断涌现在新材料的研发及新技术的推广应用中,石墨材料也是其中重要的组成部分。
如高导电石墨材料、高功率石墨材料、高温石墨材料等,这些新型材料的出现将会进一步扩大石墨矿需求市场。
三、未来发展趋势1. 产业升级在市场竞争日益激烈的情况下,企业只有不断提高核心竞争力,加强技术创新,才能取得长足的发展。
产业升级是行业未来发展的必然趋势。
中国石墨矿床成矿规律概要中国石墨矿床具有丰富的资源量和广泛的分布,在工农业以及新材料领域都有广泛的应用,因此对其成矿规律的研究具有重要的意义。
本文将对中国石墨矿床成矿规律的基本情况进行概述。
首先,石墨矿床的形成与地质背景密切相关。
中国石墨矿床主要分布在花岗岩、板岩、石英岩、片麻岩等岩石中,主要与变质作用和岩浆活动有关。
其中,板岩型石墨矿床多发生在地层构造单元交界处及其包边绿带内,与裂隙-滑移作用、地幔流体活动等有关。
而松散性石墨矿床则多见于河流冲积扇、冰碛矿床等地质环境中。
其次,石墨矿床的成因与成矿物质有关。
中国石墨矿床主要来源于地壳中的碳元素,包括生物残骸、沉积岩中的有机质以及深部流体等。
石墨矿床的成矿作用包括:1)热液作用:在岩浆作用过程中,流体经过主矿体岩石的周围,使石墨与它们结合,并伴随着黏土矿物的沉淀,形成硬脆性岩石;2)变质作用:在高温、高压和流体的作用下,侵入岩石中的石墨结合成为块状或片状矿物;3)沉积作用:浅海区沉积中的海生有机质,经过富集和压实作用,可形成薄层或块状石墨矿。
另外,石墨矿床的成矿地质条件也是影响其规律的关键因素。
一般来说,中国石墨矿床的成矿地质条件包括:1)富碳质岩石:在石墨矿床形成过程中,碳是矿物的主要成分,富含石墨的岩石在形成矿床时是必不可少的;2)含水岩石:石墨矿床的形成通常与流体的活动有关,因此在成矿地质条件中含水岩石也是一个重要因素;3)适宜的构造环境和地质构造背景:多数石墨矿床位于构造带中,并与断层带、褶皱波动以及岩浆等有关。
综上所述,中国石墨矿床成矿规律包括地质背景、成矿物质、成矿作用和成矿地质条件等方面。
在实际生产中,对石墨矿床成矿规律进行深入研究,提高相关技术,将有助于优化石墨矿床的勘探、开采和利用,从而更好地满足社会需求并推动经济发展。
对于中国的石墨矿床,根据中国地质调查局的发布数据,中国拥有世界上最大的石墨矿储量,达到了7900万吨,同时在世界总产量中,中国的石墨矿产量也位居第一,占据了全球的31%。
石墨矿普查报告1. 引言本报告旨在对石墨矿进行普查,以评估其资源储量、开采潜力和市场前景,并提供相关数据和分析供相关部门和企业决策参考。
2. 石墨矿概述2.1 定义和特征石墨矿是一种含有高比例的碳元素的矿石,通常以片麻岩、石英岩等形式存在。
其主要特征包括良好的导电和热传导性能,具有高温稳定性和化学稳定性。
2.2 应用领域石墨矿在多个领域有广泛的应用,包括铅铅笔芯、锂离子电池、高温材料、涂料等。
3. 石墨矿资源分布3.1 全球资源分布石墨矿资源分布广泛,主要分布在中国、印度、巴西、加拿大和澳大利亚等地。
3.2 国内资源分布中国是全球最大的石墨矿生产国之一,主要分布在山东、浙江、河北、江xi和贵州等地。
4. 石墨矿储量评估4.1 储量评估方法石墨矿储量评估一般采用面积法和体积法,其中面积法适合对较大规模的矿床进行评估,而体积法适用于对较小规模的矿床进行评估。
4.2 储量评估结果根据我们的石墨矿普查数据,中国的石墨矿储量约为XX万吨,占全球总储量的XX%。
5. 石墨矿开采潜力5.1 开采技术和设备石墨矿的开采主要采用露天矿和地下矿开采方法,根据不同矿床的特点,可以选择合适的开采技术和设备,如爆破、电动铲和矿用车辆等。
5.2 开采潜力评估根据我们对石墨矿矿床的调查和分析,预计未来几年中国的石墨矿开采潜力较大,可以满足国内市场的需求,并有一定的出口潜力。
6. 石墨矿市场前景6.1 国内市场需求石墨矿在中国国内有广泛的应用市场,主要用于制造铅笔芯、锂离子电池、高温材料等。
随着国内经济的发展和人民生活水平的提高,对石墨矿的需求将会持续增长。
6.2 国际市场前景目前,中国是全球最大的石墨矿生产国,但国内市场需求仍不足以满足全部产能,因此中国的石墨矿出口市场前景广阔。
同时,全球其他国家和地区对石墨矿的需求也在增长,国际市场潜力巨大。
7. 结论根据我们对石墨矿的普查和分析,可以得出以下结论:- 中国石墨矿储量庞大,占全球比例较高; - 中国石墨矿开采潜力大,能满足国内市场需求并有出口潜力;- 石墨矿市场前景广阔,国内和国际市场需求持续增长。
石墨矿情况介绍一、石墨简介(一)石墨概念石墨(graphite)是有机成因的碳质物变质而成,最常见于大理岩、片岩或片麻岩中。
煤层可经热变质作用部分形成石墨,而少量石墨则是火成岩的原生矿物。
石墨由于其特殊结构,具有耐高温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性,一直是军工与现代工业及高、新、尖技术发展中不可或缺的重要战略资源,石墨应用范围广泛,国际曾有专家预言“20世纪是硅的世纪,21世纪将是碳的世纪”。
石墨鉴定特征:1、铁黑色,硬度低,一组极完全解理,有滑感和染手。
2、石墨是在高温下形成。
3、石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中,是有机成因的碳质物变质而成。
煤层可经热变质作用部分形成石墨。
少量石墨是火成岩的原生矿物。
石墨也常见于陨石中,一般为团块状,以一定方位关系组成立方体外形的多晶集合体称方晶石墨。
(二)石墨的分类1、天然石墨按石墨结晶形态和工艺特性,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,比表面积范围集中在g,晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。
这类石墨矿品位很高,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)鳞片石墨鳞片石墨晶体呈鳞片状;这是在高温高压下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。
此类石墨矿品位不高,一般在2~3%,或10~25%之间。
它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,因此其工业价值最大。
(3)隐晶质石墨隐晶质石墨又称微晶石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,比表面积范围集中在1-5m2/g,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,润滑性比鳞片石墨稍差。
品位较高,一般固定碳含量60~85%。
少数高达90%以上。
一般应用于铸造行业比较多。
主要蕴藏在湖南郴州鲁塘。
随着石墨提纯技术的提高,土状石墨的应用将越来越广泛。
2、人造石墨人造石墨(特种石墨),按成型方式可分为:(1)等静压石墨(三高石墨),但并非三高就是等静压;(2)模压石墨;(3)挤压石墨,多为电极材料。
按石墨颗粒度分为:(1)细结构石墨;(2)中粗石墨(一般的颗粒度在左右);(3)电极石墨(2-4mm)。
(二)石墨工艺性质与用途1、石墨的特殊性质(1)耐高温性:石墨熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量损失很小,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。
石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
(3)润滑性:石墨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,可碾成很薄的薄片。
(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。
(7)高传导透明性:碳原子构成的单层片状结构二维晶体--石墨烯,导电导热透明,无与伦比。
2、石墨的用途(1)耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,冶金工业上主要用来制造石墨坩埚,炼钢上常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。
(2)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)耐磨润滑材料:润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可在200-2000 ℃温度及很高滑动速度下,代替润滑油工作。
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)良好的化学稳定性:经特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,渗透率低等特点,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。
(5)铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:因石墨的热膨胀系数小,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)原子能工业和国防工业:石墨具良好的中子减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是目前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。
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)防锅炉结垢: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)铅笔芯、颜料、抛光剂:石墨经过特殊加工以后,可制作各种特殊材料用于有关工业部门。
(9)电极:石墨电极较之铜电极优点多多:1)加工速度更快,比铜的加工速度快2-5倍,放电加工速度比铜快2-3倍;2)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,易受热变形,而石墨升华温度为3650度,热膨胀系数仅为铜的1/30;3)重量更轻,石墨密度只有铜的1/5;4)放电消耗更小,因火花油中含有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,铜电极加工完成后,需手工修整以去除毛刺,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,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%,且价格更稳定,短期价格波动非常小。
石墨逐渐取代铜成为EDM电极的首选材料。
(10)最薄最坚硬的纳米材料-石墨烯:有望在新材料与现代电子科技领域引发一轮革命。
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。
(1)柔性石墨制品。
柔性石墨又称膨胀石墨,是一种新的石墨制品。
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。
(2)轻工业应用。
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。
二、石墨矿床地质(一)石墨矿石特征与分类1、石墨矿石特征自然界中没有纯净的石墨,其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO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。
在自然界中,石墨是在高温下形成的变质矿床,是富含有机质或碳质沉积岩经变质作用形成的,常见于大理岩、片岩、变粒岩和片麻岩中。
煤层经热变质,也可形成石墨。
中国山东省莱西市(石墨探明储量万吨,现保有储量万吨)、吉林省磐石市(石墨储量500 万吨)、黑龙江鸡西市柳毛、湖南郴州宜章鲁塘等产石墨矿。
世界着名产地有纽约Ticonderoga和马达加斯加和Ceylon等。
2、石墨矿石分类按结晶形态,将石墨矿石分为晶质(鳞片状)石墨矿石和隐晶质(土状)石墨矿石两大类。
(1)晶质石墨矿石又可分为鳞片状和致密状两种。
致密状晶质石墨只见于新疆托克布拉等个别矿床中,工业价值不大。
鳞片状石墨矿石结晶较好,形似鱼鳞状,晶体粒径大于1μm,一般为~,大的可达5~10mm,多呈集合体。
矿石品位较低,一般为%。
伴生的矿物有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石和少量硫铁矿、方解石等,有时还伴有金红石,钒云母等有用组分。
矿体呈层状、似层状或透镜状,矿石硬度中等或中硬偏软。
鳞片状石墨矿石按其所赋存岩石的岩性不同,分片麻岩型、片岩型、透辉岩型、变粒岩型、混合岩型、大理岩型及花岗岩型等七种,前六种矿石类型产于区域变质成因矿床中,后一种矿石类型则产于岩浆热液成因矿床中。
根据固定碳含量,可将鳞片状石墨分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨4类。
高纯石墨(固定碳含量大于或等于%)主要用于柔性石墨密封材料,代替白金坩埚用于化学试剂熔融及润滑剂基料等;高碳石墨(固定碳含量%~%)主要用于耐火材料、润滑剂基料、电刷原料、电碳制品、电池原料、铅笔原料、填充料及涂料等;中碳石墨(固定碳含量80%~94%)主要用于坩埚、耐火材料、铸造材料、铸造涂料、铅笔原料、电池原料及染料等;低碳石墨(固定碳含量大于或等于%~%)主要用于铸造涂料。
(2)隐晶质石墨矿石(曾称土状石墨或无定形石墨、微晶石墨),系微小的天然石墨晶体构成的致密状集合体(微晶集合体),晶体粒径小于1μm,只有在电子显微镜下才能观察到其晶形。
矿石呈灰黑色、钢灰色,一般光泽暗淡,具有致密块状、土状及层状、页片状构造。
隐晶质石墨矿多产于接触变质煤系变质页岩中,矿体呈层状、似层状、带状及透镜状,矿石呈土状,松软、易碎、滑腻。
隐晶石墨的工艺性能不如鳞片状石墨,工业应用范围也较小,矿石品位一般都较高,但矿石可选性差。
矿物成分以石墨为主,伴生有红柱石、水云母、绢云母及少量黄铁矿、电气石、褐铁矿、方解石等。
品位一般为60~80%、灰分为15~22%、挥发分为1~2%、水分为2~7%。
根据含铁量,可将隐晶质(微晶)石墨分为有铁和无铁两类。