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极速时时彩开户石墨矿情况介绍

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2019-10-01 06:01   浏览:

极速时时彩开户石墨矿情况介绍

  石墨矿情况介绍_能源/化工_工程科技_专业资料。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

  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 1 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 0.1-1m2/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 2 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 0.8mm 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。 3 (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 4 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 0.5PPM 。 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)防锅炉结垢:在水中加入一定量的石墨粉(每吨水 5 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。 6 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。 7 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 687.11 万吨,现保有储量 639.93 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。世界著名 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 8 1μm,一般为 0.05~1.5mm,大的可达 5~10mm,多呈集 合体。矿石品位较低,一般为 3-13.5%。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 99.9%)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 94.0%~99.9%)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 50.0% ~ 80.0%) 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 9 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。依照产品固定碳含量、最大粒径分为 60 个牌号,各种 牌号石墨产品其外观要求产品中不得有肉眼可见的木屑、铁 屑、石粒等杂物,产品不被其他杂质污染。微晶石墨中酸溶 铁含量不大于 1%者,主要用于铅笔、电池、焊条、石墨乳 剂、石墨轴承的配料及电池碳棒的原料等;无铁要求的微晶 石墨主要用于铸造材料、耐火材料、染料及电极糊等原料。 根据硬度不同,可将隐晶质石墨矿石分为软质石墨与硬 质石墨两种。软质石墨矿石变质彻底,质量好;硬质石墨一 般为石墨与无烟煤的过渡带,◆●△▼●质量次。 (二)石墨矿床工业指标 10 目前,标矿晶质石墨大约 4000 元/吨;隐晶质石墨大约 2000 元/吨。 (三)勘探类型的确定 石墨矿床划分为 4 个勘探类型: 1、第Ⅰ勘探类型矿体形态简单,呈层状,似层状或较大 透镜体,主矿体连续沿走向长几百米至千米以上,厚一般十 几米至几十米或更大,稳定,变化系数小于 40%;石墨分布 均匀;断裂及岩体(脉)对矿体无破坏或破坏甚微;规模中到 大型。如山东平度刘戈庄石墨矿床。 2、第Ⅱ勘探类型矿体形态较简单,呈层状、似层状、透 镜状, 主要矿体比较连续, 沿走向长一般几百米至千米以上, 矿体内夹石较少,矿体边部分叉现象较普遍,厚一般几米至 几十米,较稳定,变化系数 40%~70%;石墨分布均匀;断 裂及岩体(脉)对矿体破坏不大;规模以大、中型为主。如黑 龙江鸡西柳毛及山东莱西南墅刘家庄石墨矿床。 11 3、第Ⅲ勘探类型矿体形态复杂,呈不规则的层状、似层 状、透镜状,主矿体不连续,沿走向长几百米,夹层或夹石 较多,分叉复合现象普遍,厚一般几十厘米至几米,不稳定, 变化系数 70%~100%;石墨分布均匀;断裂及岩体(脉)对 矿体破坏较大;规模以中型为主。如湖北宜昌三岔垭、吉林 磐石烟筒山和新疆奇台苏吉泉石墨矿床。 4、第Ⅳ勘探类型矿体形态很复杂,呈小透镜状、扁豆 状及不规则状,厚度很不稳定,变化系数大于 100%;石墨 分布均匀;断裂及岩体(脉)对矿体破坏很大;规模小至中型 为主,如四川南江坪河及湖南郴州鲁塘石墨矿床。 上述勘探类型的划分是根据矿床中主矿体(一个或几个) 规模(其储量须占勘探范围内总储量 70%以上)、形态复杂程 度、主要有用组分含量的分布均匀程度、被构造和火成岩体 (脉)破坏情况等地质因素确定的。目前已勘探的石墨矿床, 属于第Ⅰ勘探类型的很少,晶质(鳞片状)石墨矿床多属第Ⅱ、Ⅲ 勘探类型,隐晶质(土状)石墨矿床多属第Ⅲ、Ⅳ勘探类型。 (四)找矿标志 1、变质的碳质沉积岩、黑色岩系和煤系地层; 2、各种电法异常区:因石墨属良导电矿物,矿化体与 围岩的电性差异特征,口▲=○▼低阻高极化异常能够指示石墨矿的寻 找。 12 三、石墨矿资源储量分布 (一)全球石墨矿产资源分布概况 全球石墨矿产相对集中分布于少数国家中。晶质石墨矿 主要蕴藏在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等 国,其中马达加斯加盛产大鳞片石墨,斯里兰卡盛产高品位 的致密块状石墨;隐晶质石墨矿主要分布于印度、韩国、墨 西哥和奥地利等国。 多数国家只产一种石墨, 矿床规模以中、 小型居多,只有中国等四五个国家晶质和隐晶质石墨都有产 出,大型矿床较多。 (二)中国石墨矿产资源分布概况 我国的石墨矿产资源非常丰富,主要有晶质石墨和隐晶 质石墨两种类型。 截至 2014 年, 我国共查明石墨矿产地 149 处,其中晶质石墨矿床有 118 处,隐晶质石墨矿有 31 处。 2001-2014 中国晶质、隐晶质石墨统计表 13 1、中国天然石墨成矿带 中国天然石墨成矿区带分布图 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 14 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。■□ 2、中国石墨矿床地理分布 中国石墨矿床地理分布图 中国石墨资源分布广泛,但又相对集中,▲●…△呈现东多西少 之势。大型晶质石墨矿床主要分布在黑龙江、内蒙、●山东、 河南、陕西、四川等境内,其中黑龙江和山东石墨矿资源最 为集中。大型隐晶质石墨矿床则分布在湖南境内。 15 3、中国晶质石墨储量及分布 截至 2015 年底,中国晶质石墨查明资源储量 26452.9 万吨,晶质石墨以大、中型规模为主,主要分布在黑龙江、 内蒙古、四川、山东和山西等省区,其中黑龙江占全国的 46.9%。 2014 年底中国晶质石墨产地及资源储量(矿物量统计表) 单位:万吨 注:数据来源 2014 国土资源部全国矿床资源储量通报。 16 注:数据来源于全国矿产资源储量通报,2015。 我国晶质石墨矿石品位相差比较大,多数矿床的矿石品 位在 3-15%, 入选品位在 5%左右, 片度在 0.1-1.5 毫米之间, 矿石的可选性通常较好。2015 年中国晶质石墨查明资源储 量分布图。 2015 年中国晶质石墨查明资源储量分布图 山西省晶质石墨矿主要集中在大同市。大同市新荣区白 山-弘赐堡石墨矿带中的弘赐堡、六亩地、鸡窝涧、白山村、 17 七里村和碓臼沟六个石墨矿区累计查明石墨矿物量为 837 万 吨。(1)弘赐堡大型晶质石墨矿处于内蒙断块南缘中部与 吕梁-太行断块的云岗块坳北端之结合处, 矿石以石墨黑云斜 长片麻岩为主,石墨矿石储量为 350 万吨,矿体固定碳品位 2.50-9.42%,平均为 3.93%。原矿鳞片大易选,经浮选后可 得到固定碳含量 80-95%的精矿。(2)六亩地中型石墨矿位 于中朝地台内蒙地轴南部边缘,矿石以片麻岩为主,有 16 个主要矿体,矿石资源储量为 705 万吨,矿石品位不高,矿 体平均品位在 3.02-3.53%之间,个别地段品位可达 17%。 4、中国隐晶质石墨储量及分布 全国隐晶质石墨查明资源储量 3548.1 万吨,其中基础 储量 807.4 万吨、储量 531.8 万吨,以中小型规模为主,主 要分布在内蒙古、湖南、陕西和吉林等省区。湖南省和吉林 省的石墨保有储量占全国隐晶质石墨储量的 66%。 隐晶质石墨矿床的原矿品位较高,石墨含量在 65%以 上,部分矿床石墨含量达到 80%以上,经过物理选矿后即可 生产出符合工业要求的石墨矿粉。 18 注:数据来源于全国矿产资源储量通报,2015。 全国隐晶质石墨分布图 5、中国石墨储量变化情况 自 2001 年以后,我国晶质石墨和隐晶质石墨储量均呈 19 下降趋势, 晶质石墨可开发储量由 2001 年的 3085 万吨下降 至 2014 年的 1807 万吨, 隐晶质石墨可开发储量由 2001 年 的 1137 万吨下降至 2014 年的 532 万吨, 其中 2010 年之后 储量降迷加快。 2001-2014 年中国石墨储量变化图 6、中国石墨资源潜力评价 预计 500 米以上浅晶质石墨资源潜力 17.2 亿吨,主要 分布黑龙江、内蒙古、山东和四川,占比为 90.3%;隐晶质 石墨资源潜力 1.5 亿吨,主要分布在湖南、内蒙古和吉林, 占比为 70.9%。 7、中国贸易现状分析 (1)进口 ①进口量分析 20 2016 年, 中国是全球第二石墨进口国, 总进口量为 4.93 万 t。主要从朝鲜(进口量 4.69 万 t,占比 95.03%)、日本(进 口量 0.82 万 t,◇•■★▼占比 1.60%)、马达加斯加(进口量 0.45,占 比 0.91%)、德国(进口量 0.44 万 t,占比 0.91%)、美国(进 口量 0.2 万 t,占比 0.16%)等进口石墨。从产品构成上看, 精矿等价值较低的初级产品主要来自朝鲜,而价值较高的加 工品主要来自日本、德国和美国等发达国家。 1992~2004 年,中国天然石墨进口量仅 0.01 万~0.46 万 t。随着中国工业化进程的不断深入以及经济的快速发展, 对作为基础性材料石墨的需求量不断增加, 2005 年之后石 墨的进口量呈快速上升趋势。2008 年世界经济危机的出现, 使 2008~2012 年中国石墨的进口量有了一定程度的影响, 2012 年后开始缓慢回升。 ②进口价格分析 随着中国工业化进程的发展,中国市场对高端石墨产品 的需求开始增大,而国内生产加工能力弱,部分产品(如各向 同性石墨、氟化石墨、高纯石墨等)只能从日本、美国、德国 等发达国家进口来满足国内需求。如果去除从朝鲜进口的石 墨,2016 年中国天然石墨单位进口价值为 4961.69 美元/t, 相对各国进口石墨价格最高,是全球平均进口石墨价格的 5.5 倍。中国从日本进口石墨,单位价值达到 10165.75 美元 /t,从美国进口石墨,单位价值达到 3582.11 美元/t。中国石 21 墨产业技术水平和深加工能力亟需提高。 (2)出口 ①出口量分析 中国作为世界最大天然石墨出口国,出口石墨商品以石 墨初级产品为主,产品附加值较低, 2016 年主要出口对象 包括日本(出口量 9.08 万 t, 占比 37.82%)、 韩国(出口量 2.46 万 t,占比 10.25%)、印度(出口量 2.37 万 t,占比 9.87%)、 美国(出口量 1.54 万 t, 占比 6.41%)、 德国(出口量 1.35 万 t, 占比 5.62%)等。 1992~2007 年,中国天然石墨出口量呈上升趋势,出 口量由 1992 年的 15.49 万 t 增长至 67.06 万 t,年增长率约 为 8.35%。受全球金融危机影响,2008 年和 2009 年中国石 墨出口量下降。2010 年黑龙江、湖南等省对其石墨产业整 合, 使得 2010~2012 年进出口量均下降, 2012 年后得以回 升。2016 年中国石墨出口量占世界的比重大于 66%。 ②出口价格分析 尽管中国对全球石墨出口市场有绝对的话语权,但由于 中国出口石墨商品以石墨初级产品为主,产品附加值较低, 使得中国石墨的单位出口价值为全球最低, 2016 年中国石 墨出口单位价值为 951.43 美元/t。日本出口是石墨产品以高 端为主,出口价值为全球最高,高达 11480.67 美元/t。 (3)中国石墨贸易分析 22 中国是第二大石墨进口国,主要从朝鲜进口, 2016 年 占比 95.03%,具有转口贸易的性质。 中国是第一大石墨出口国,如果不考虑中国因特殊性质 进口朝鲜石墨这一因素,全球石墨市场可以认为只有中国一 家供应全球的格局。因此,★-●△▪️▲□△▽中国对全球石墨出口市场有绝对 的话语权。但中国石墨贸易存在“高进低出”现象,2016 年, 中国天然石墨单位出口价值低于全球平均单位出口价值,而 单位进口价值却是全球平均单位出口价值的 5.21 倍。 而这一 现象的出现,主要是因为我国石墨产品附加值低、科学技术 落后等。因此,中国作为全球第一大出口国,并没有获取应 得的经济利益。 这种现象与稀土资源类似,我国的石墨产业已经初步形 成了产业体系,企业不断进入高附加值环节,但同样存在“资 源优势并未转化为经济优势”、技术落后、产业组织松散、管 理不严谨、资源浪费严重、资源“高进低出”现象存在、资源 环境问题突出等难题。 23 四、石墨矿开采 根据矿产资源储量规模划分标准(国土资发 [2000]133 号),中国石墨矿床规模划分标准见下表。 矿种 石墨(晶质) 石墨(隐晶质) 计算单位 矿物(万吨) 矿石(万吨) 大型 ≥100 ≥]000 中型 20-100 100-1000 20 100 小型 根据《关于调整部分矿种矿山生产建设规模标准的通 知》(国土资发[2004]208 号),石墨矿山生产建设规模划 分见下表。 矿山生产建设规模级别 矿种类别 计量单位/年 石墨 石墨万吨 大型 ≥1 中型 1-0.3 小型 <0.3 建设规模 最低生产 备 注 中国晶质石墨矿都采用露天开采,如柳毛石墨矿、南墅 石墨矿、平度刘戈庄石墨矿、兴和石墨矿和湖北三岔垭石墨 矿等,目前尚无地下开采的实例;隐晶质石墨矿多为地下开 采,如鲁塘石墨矿、吉林磐石石墨矿等。 露天开采的开拓运输方法:多用公路开拓,如柳毛石墨 矿,矿石年产量 24.4 万 t,年采剥总量达 81 万 t,运输用 TATRA815 型自卸汽车,载重为 15t;南墅岳石采区,矿石 年产量 24.3 万 t,年剥离总量达 82.8 万 t,运输用 ZG150 和 BJ374 型自卸汽车,载重分别为 15t 和 20t。内蒙古兴和 石墨矿,矿石年产量仅 12 万 t,年采剥总量为 37 万 t,运输 24 用 8t 自卸汽车。 井下开采的开拓运输方法:一是平硐开拓,如鲁塘石墨 矿;二是斜井开拓,如磐石石墨矿。○▲由于开采规模小,如磐 石石墨矿矿石年产量仅 2 万 t,斜井提升用 1.2m 的提升机, 巷道运输用人工推车,矿车为 0.55m3 的翻斗车。 中国晶质石墨矿矿床多产于区域变质中-深变质岩系中。 矿体呈层状、似层状或透镜状,矿石硬度中等,紧固性系数 f=5~8 或 f=8~10。露天开采工艺与一般露天矿相同,柳毛 石墨矿、南墅石墨矿的岳石矿区都是用公路开拓的大型露天 矿, 工作面布置有平行走向和垂直走向两种, 穿孔用 KQ-150 型潜孔凿岩机,采装工作用 1m3、2m3 电动挖掘机,工作面 运输用汽车,汽车型号选型同开拓运输的汽车。 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。地下开采的采矿方法,鲁塘石墨矿和磐石石墨矿由于 矿石及围岩的稳固性差,因此均采用崩落采矿法。鲁塘石墨 矿结合矿石和围岩的特性,经过多年的实践,创造性地采用 无底柱倾斜分段崩落法,在采准及回采工艺方面利用了矿石 的滑腻性、摩擦角小的特点,将所有巷道都做成倾斜的,见 下图,放矿溜井的倾角为 42°,每隔 7m 掘进的分段联络道 倾角为 18°~20°,分段斜巷倾角为 18°~20°,▪️•★回采进路倾 角为 10°~11°。分段联络道、分段斜巷及回采进路的底板铺 25 设搪瓷溜槽,矿石顺着溜槽自溜滑行至放矿溜井中,整个回 采工艺不再设其他装运设备,这种方法与一般的无底柱分段 崩落法相比,设备简单,装运费省,容易掌握。矿块生产能 力为 36t/d,工作面工效为 3.35 t/(工?班)。 26 五、石墨选矿与加工 (一)石墨选矿加工方法 1、晶质石墨的选矿加工方法 晶质石墨天然可浮性较好,在中国基本上都是采用浮选 方法进行选矿。由于石墨鳞片的大小是其最重要的质量指标 之一,因此在选别方法上采用多段磨矿、多次选别的工艺以 便尽早选出大鳞片石墨。浮选常用捕收剂为煤油、柴油等, 起泡剂为二号油、四号油等,调整剂为石灰、碳酸钠,抑制 剂为水玻璃。 2、隐晶质石墨选矿加工方法 隐晶质石墨晶体极小,故也叫微晶石墨,石墨颗粒常常 嵌布在粘土中,分离很困难。由于原矿品位高 ( 一般含碳 60%~80%), 因此许多石墨矿山将采出的矿石直接进行粉碎 加工,出售石墨粉产品。湖南鲁塘石墨矿曾于 50 年代建立 浮选厂浮选微晶石墨,但因成本太高而停产。目前一些单位 仍在进行微晶石墨浮选新工艺(如油团聚浮选等)的研究。 3、石墨产品的提纯加工 现代工业对石墨产品要求向两方面发展:一是要求晶体 大鳞片达到高纯, 二是要求石墨产品颗粒达到超微细(如小于 1μm 或 0.5μm)。中国已在南墅、北墅、柳毛、兴和等石墨 选厂建立了石墨提纯和微细粉加工生产线,提纯方法主要是 化学提纯。石墨化学提纯最成熟的工艺是利用苛性碱与石墨 27 在 700℃下熔融后,经洗涤到中性,再加盐酸处理、洗涤, 使石墨含碳量达到 98%~99%。 也有厂家采用氢氟酸处理生 产高纯石墨。 (二)工艺流程 1、晶质石墨选矿流程 由于石墨矿石的硬度一般为中硬或中硬偏软,品位一般 在 2%~10%之间,破碎流程比较简单,常采用三段开路、 两段开路或一段破碎流程。以加工风化矿为主的中小矿山, 则不经破碎而直接送入球磨。浮选工艺流程一般为多段磨 矿、多段选别、中矿顺序(或集中)返回的闭路流程。多段流 程有三种形式,即精矿再磨、中矿再磨和尾矿再磨。晶质石 墨多采用精矿再磨流程,正常情况下选矿作业回收率可达 80%左右。 有些矿山也曾尝试中矿再磨流程, 但效果不明显。 个别小厂也有采用开路或半开路浮选流程,因丢弃尾矿点过 多。选矿回收率很低,一般只有 40%~50%。 2.隐晶质石墨选矿加工流程 虽然隐晶质石墨矿石品位较高,但难以分选。在中国, 通常都是将开采出来的石墨矿石经过简单的手选后,直接粉 碎成产品出售。一般流程为:原矿→粗碎→中碎→烘干→磨矿 →分级→包装。 (三)常用技术设备 晶质、非晶质石墨矿石粗碎多采用颚式破碎机,中、细 28 碎多采用圆锥破碎机或锤式破碎机,磨矿采用球磨机、研磨 机或振动磨。浮选常采用 A 型或 JJF 型、CHF 型、XJK 型 浮选机。产品脱水常采用各种离心脱水机或折带式过滤机。 产品分级多采用高方筛, 少数采用平面摇动筛、 旋回筛, 其中高方筛本是粮食工业定型设备,在矿物加工中是石墨产 品分级所特有的筛分设备。 石墨超细粉碎采用雷蒙磨、高速冲击式粉碎机和气流粉 碎机。 29 六、石墨价格 (2017 年 11 月 14 日中国石墨价格) 产品名称 规格 含量≥85,鳞片尺寸:0.56—-0.045(mm),灰 黑 -195 石墨,100 目,碳含量 95% 3000 目,黑色,密度 1.92(g/cm3) 5000 目,黑色,含碳量 80-99.99% 含量≥99,密度 0.4g/cm?,灰黑 2000 目,黑色,规 量 80%以上 含量 81,0.15mm,黑色 晶体粒径:0,45(mm)含量≥:50-90 固定碳含量 86% 固定碳:45-95(%) 规格:200(目) 固定碳:95-99(%) 规格:80(目) 膨胀度:1 50-300(倍) 含量≥20-89,100-325 目 铸造石墨粉,固定碳含量 80%,200 目 含量 30-80,各种目 含量 95, 鳞片尺寸:1000-1200 目(mm) 黑,固定碳含量 90% 格:0.5mm-1um,含碳 产地 价格(元/ 吨) 6000 5200 3400 4600 5300 2400 2500 1000 2300 720 6600 500 1600 520 6500 4200 1200-130 0 备注 石墨粉 石墨粉 石墨粉 石墨粉 石墨粉 石墨粉 石墨粉 土状石墨 石墨粉 鳞片石墨 可膨胀石墨 石墨粉 石墨粉 石墨粉 胶体石墨 石墨粉 天然土状石墨 山东莱西 山东青岛 山东青岛 辽宁沈阳 山东青岛 河北灵寿 山东平度 山东莱西 山东青岛 河南 南阳 山东莱西 湖南郴州 湖南郴州 湖南郴州 山东青岛 河南宁乡 出厂价 ??价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 出厂价 固定碳含量≥:75 85(%) 水分含量≤:2(%) 辽宁 丹东 特别提示:本信息由相关企业自行提供,真实性未证实,仅供参考。 30极速时时彩平台