基本介紹
- 中文名：天然石墨
- 外文名：natural graphite
- 定義：自然界天然形成的石墨
- 化學成分：碳
特性,類型,晶質石墨,隱晶質石墨,中國地位,發現和利用歷史,國外發展,
特性
石墨的化學成分為碳(C)。天然產出的石墨很少是純淨的，常含有雜質，包括
以及
等。天然石墨礦物呈鐵黑、鋼灰色，條痕光亮黑色；金屬光澤，隱晶集合體光澤暗淡，不透明；硬度具異向性，垂直解理面為3～5，平行解理面為1～2；質軟，密度為2.09～2.23g/
，有滑膩感，易污染手指。礦物薄片在透射光下一般不透明，極薄片能透光，呈淡綠灰色，折射率1.93～2.07，在反射光下呈淺棕灰色，反射多色性明顯，Ro灰色帶棕，Re深藍灰色，反射率Ro23(紅)，Re5.5(紅)，反射色、雙反射均顯著，非均質性強，偏光色為稻草黃色。
石墨屬復六方雙錐晶類，呈六方板狀晶體，常見單形有平行雙面、六方雙錐、六方柱，但完好晶形少見，一般呈鱗片狀或板狀，集合體呈緻密塊狀、土狀或球狀。
類型
晶質石墨
晶質(鱗片)石墨礦石中，石墨晶體直徑大於1μm，呈鱗片狀；礦石品位較低，但可選性好；與石墨伴生的礦物常有雲母、長石、石英、透閃石、透輝石、石榴子石和少量黃鐵礦、方解石等，有的還伴生有金紅石及釩等有用組分；礦石呈鱗片狀、花崗鱗片或粒狀變晶結構，片狀、片麻狀或塊狀構造。
晶質（鱗片）石墨根據固定碳含量分為高純石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨。
高純石墨(固定碳含量大於或等於99.9%)主要用於柔性石墨密封材料，核石墨，代替白金坩堝用於化學試劑熔融及潤滑劑基料等；
高碳石墨(固定碳含量94.0%～99.9%)主要用於耐火材料、潤滑劑基料、電刷原料、電碳製品、電池原料、鉛筆原料、填充料及塗料等；
中碳石墨(固定碳含量80%～94%)主要用於坩堝、耐火材料、鑄造材料、鑄造塗料、鉛筆原料、電池原料及染料等；
低碳石墨(固定碳含量50.0%～80.0%)主要用於鑄造塗料。
隱晶質石墨
隱晶石墨也稱土狀石墨或無定形石墨，隱晶質石墨礦石中，石墨晶體直徑小於1μm，呈微晶的集合體，在電子顯微鏡下才能見到晶形；礦石品位高，但可選性差；與石墨伴生的礦物常有石英、方解石等；礦石呈微細鱗片-隱晶質結構，塊狀或土狀構造。
隱晶質石墨礦石則主要分布於接觸變質型礦床中。實際上石墨礦石中的石墨片徑是參差不齊的，所謂晶質石墨礦石中，也可能含隱晶質石墨，含量較多時通常稱為混合型石墨礦石，隱晶質石墨礦石中也可能含少量片徑略大於1μm的鱗片石墨。
隱晶質石墨主要用於鉛筆、電池、焊條、石墨乳劑、石墨軸承的配料及電池碳棒的原料等；無鐵要求的隱晶質石墨主要用於鑄造材料、耐火材料、染料及電極糊等原料。
中國地位
據不完全統計，世界天然石墨儲量約為20億噸，其中晶質石墨約8億噸。中國的天然石墨儲量居世界第一位，晶質石墨礦總保有儲量礦物4.73億噸。
中國現已形成採礦、選礦、加工、提純和製品系列配套的綜合性天然石墨產業。中國是世界上最大天然石墨生產國，2009年天然石墨生產達到175.56萬噸，中國的生產約占世界總產量的55%，居世界首位。
2015年4月，國內天然石墨市場價格穩中趨降，局部下滑100元/噸左右，跌幅在5%左右。業內人士表示，天然石墨價格下跌使得鋰電負極成本有望下降。
發現和利用歷史
中國發現和利用石墨的歷史悠久。古籍中曾有不少關於石墨的記載。如《水經注》載“洛水側有石墨山。山石盡黑，可以書疏，故以石墨名山矣。”從考古挖掘出來的甲骨、玉片、陶片發現，早在3000多年前商代就有用石墨書寫的文字，一直延續至東漢末年(公元220年)，石墨作為書墨才被松煙制墨所取代。清朝道光年間(公元1821～1850年)，湖南郴州農民開採石墨做燃料，稱之為“油碳”。
20世紀初期，用石墨製造電池和鉛筆的技術傳入中國，當時稱為“電煤”和“筆鉛”的石墨，開始用於近代工業，推動了中國石墨採掘業的發展。
國外發展
外石墨行業發展模式研究
從世界石墨行業的生產、消費、貿易以及供需情況可以看出，開發中國家和已開發國家在石墨工業發展中採取的模式具有較大差異，開發中國家為了經濟發展，不斷擴大產能，加大開採力度，不顧過度開發對環境造成的不利影響，而已開發國家更重視對戰略資源進行保護，國內只是進行少量開採，工業套用主要通過進口他國石墨資源而實現。總結如下：
(1)限制開採， “以購代采”。
已開發國家把本國石墨資源作為戰略資源進行儲備，限制開採，並實行“以購代采”的方式，從中國等石墨資源儲量豐富的國家低價進口石墨初級產品，每噸價格僅在2 000～4 000元，然後將經過提純加工的石墨產品返銷中國和其他國家，每噸價格高達10萬～20萬元。高額的差價，暴露出我國石墨產業創新能力不足，高科技套用產品開發緩慢，產品科技含量不高，產業優勢不強等問題。
(2)實施技術封鎖和壟斷。
當前，美、日、歐盟等少數已開發國家掌握石墨深加工核心技術，壟斷全球石墨深加工產品技術和市場。因受到技術限制，我國特種石墨和高檔石墨乳產品主要依靠進口，國內相關產品產量極小，不成規模，無法滿足市場需求。
(3)政策支持。
美、英、歐盟等已開發國家出台系列政策支持發展石墨深加工製品同時，還投入大量的資金和人力進行支持。如：美國能源部發布的2011版《關鍵材料戰略》中將石墨材料、石墨烯列入重點發展內容。歐洲2020戰略的七大旗艦項目中，將石墨視為關鍵工業礦物列為關鍵材料之一。
(4)投資和開採國外資源。
世界上的主要石墨生產商都十分注重海外資源的投資和開採，通過收購、兼併、聯營或直接投資購買當地資源的開採權的形式進行資源整合。在2013年6月，益瑞石集團收購全球石墨生產商Timcal公司，開採其在加拿大魁北克省的Lacdeslles石墨礦。自收購以來，益瑞石集團炭和石墨部門收入持續增長，目前該部門也發展成為集團第三大業務部門，對集團的經營收人貢獻很大。
(5)在資源地設定加工廠，以占據資源和技術優勢，降低生產成本。
