一、石墨礦資源概述
石墨是碳元素的結晶礦物之一,具有潤滑性、化學(xué)穩定性、耐高溫、導電、特殊的導熱性和可塑性、涂敷性等優(yōu)良性能,其應用領(lǐng)域十分廣泛。石墨在冶金工業(yè)中主要用作耐火材料;在鑄造業(yè)中用作鑄模和防銹涂料;在電氣工業(yè)中用于生產(chǎn)碳素電極、電極碳棒、電池,制成的石墨乳可用作電視機顯像管涂料,制成的碳素制品可用于發(fā)電機、電動(dòng)機、通訊器材等諸多方面;在機械工業(yè)中用作飛機、輪船、火車(chē)等高速運轉機械的潤滑劑;在化學(xué)工業(yè)中用于制造各種抗腐蝕器皿和設備;在核工業(yè)中用作原子反應堆中的中子減速劑和防護材料等;在航天工業(yè)中可做火箭發(fā)動(dòng)機尾噴管喉襯,火箭、導彈的隔熱、耐熱材料以及人造衛星上的無(wú)線(xiàn)電連接信號和導電結構材料。此外,石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑,制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石的原料。隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,石墨的應用領(lǐng)域還在不斷拓寬,已成為高科技領(lǐng)域中新型復合材料的重要原料,在國民經(jīng)濟中具有重要的作用。
石墨的化學(xué)成分為碳(C)。天然產(chǎn)出的石墨很少是純凈的,常含有10%~20%的雜質(zhì),包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。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;解理{0001}完全,硬度具異向性,垂直解理面為3~5,平行解理面為1~2;質(zhì)軟,密度為2.09~2.23g/cm3,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,一軸晶,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(zhù),非均質(zhì)性強,偏光色為稻草黃色。石墨屬復六方雙錐晶類(lèi),沿{0001}呈六方板狀晶體,常見(jiàn)單形有平行雙面、六方雙錐、六方柱,但完好晶形少見(jiàn),一般呈鱗片狀或板狀,集合體呈致密塊狀、土狀或球狀。
石墨晶體具典型的層狀結構,碳原子排列成六方網(wǎng)狀層,面網(wǎng)結點(diǎn)上的碳原子相對于上下鄰層網(wǎng)格的中心。重復層狀為2的是石墨2H多型,屬六方晶系,即通常所指的石墨;若重復層狀為3的則為石墨3R多型,屬三方晶系,但在天然石墨結構中不能單獨分離出來(lái)。在石墨晶體結構中,層內碳原子的配位數為3,具共價(jià)金屬鍵,間距0.142nm,層與層間以分子鍵相連,間距為0.340nm,此種特殊的晶體結構和化學(xué)鍵性使石墨具有一些特殊的工藝性能。
由于碳原子在石墨結晶格子的原子層中排列緊密,熱振動(dòng)困難,因而石墨能耐高溫并具特殊的熱性能。石墨的熔點(diǎn)為3850℃,沸點(diǎn)為4250℃,吸熱量6.9036×107J/kg,經(jīng)高溫電弧灼燒重量損失極小,在2500℃時(shí)其強度比常溫時(shí)提高1倍,熱膨脹系數小(1.2×10-6),溫度驟變時(shí)其體積變化不大。由于石墨晶體中存在容易流動(dòng)的電子,因此其導電、導熱性能不亞于金屬。但隨溫度升高,導熱系數反而減少,在極高溫度下趨于不導熱狀態(tài)。石墨的化學(xué)穩定性好,不受酸、堿及有機溶劑的侵蝕。石墨的潤滑性能類(lèi)似于二硫化鉬和四氟化烯,摩擦系數在潤滑介質(zhì)中小于0.1,尤以鱗片狀石墨的潤滑性更好。此外,石墨還具涂敷性和可塑性,將其涂敷在固體物體表面,可形成薄膜牢固粘附而起保護固體作用,并可制成任何復雜形狀的制品。
由于石墨的工藝性能及用途主要決定于其結晶程度,據此,中國工業(yè)上將石墨礦石主要分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩種工業(yè)類(lèi)型。晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石中,石墨晶體直徑大于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云母、長(cháng)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。隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石中,石墨晶體直徑小于1μm,呈微晶的集合體,在電子顯微鏡下才能見(jiàn)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(zhì)結構,塊狀或土狀構造。中國石墨礦石絕大多數為晶質(zhì)(鱗片狀)礦石,約占總保有石墨礦石儲量的98%,分布于區域變質(zhì)型及巖漿熱液型石墨礦床中;隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石則主要分布于接觸變質(zhì)型礦床中。實(shí)際上石墨礦石中的石墨片徑是參差不齊的,所謂晶質(zhì)石墨礦石中,也可能含隱晶質(zhì)石墨,含量較多時(shí)通常稱(chēng)為混合型石墨礦石,隱晶質(zhì)石墨礦石中也可能含少量片徑略大于1μm的鱗片石墨。
石墨礦石的自然類(lèi)型通常按其賦礦巖石的巖性劃分,各類(lèi)礦床有其專(zhuān)屬的石墨礦石自然類(lèi)型。晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石在區域變質(zhì)礦床中,主要有片麻巖類(lèi)、片巖類(lèi)以及大理(透輝)巖類(lèi)、變粒巖類(lèi)、混合巖類(lèi)等礦石自然類(lèi)型;在巖漿熱液礦床中主要發(fā)育花崗巖類(lèi)及閃長(cháng)巖類(lèi)、長(cháng)英巖類(lèi)等礦石自然類(lèi)型。隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石在接觸變質(zhì)礦床中主要發(fā)育板巖類(lèi)和千枚巖類(lèi)礦石自然類(lèi)型。
片麻巖類(lèi)石墨礦石包括石墨花崗片麻巖、石墨黑云斜長(cháng)片麻巖、石墨夕線(xiàn)透輝片麻巖、石墨輝石片麻巖等。石墨呈鱗片狀或聚片狀,與黑云母等片狀礦物或透閃石、夕線(xiàn)石等纖維狀礦物緊密共生,一般順片麻理作定向排列,較均勻地分布于長(cháng)石、石英等脈石礦物顆粒之間。石墨片徑0.04~4mm,往往隨脈石顆粒的大小而變化,脈石顆粒粗的其周?chē)瑥酱?,一般?.1~0.5mm較多。片巖類(lèi)石墨礦石包括石墨片巖、石墨石英片巖、云母石墨片巖、石英石墨片巖等。石墨呈鱗片集合體與云母、絹云母等片狀礦物緊密共生,順片理定向排列于石英、斜長(cháng)石等粒狀礦物之間。石墨片徑0.01~1.5mm,以0.1~0.2mm的較多。石墨大理巖、石墨透輝巖、石墨變粒巖都具有粒狀變晶結構和塊狀構造。礦石中石墨往往呈鱗片狀或不規則片狀,雜亂浸染于脈石礦物顆粒間或解理內,構成填隙結構。石墨片徑在變粒巖型礦石中一般為0.1~0.3mm,在大理巖型礦石中一般為0.1~0.5mm,在透輝巖型礦石中一般為0.5~1mm,大的可達5~10mm。石墨混合巖一般是作為混合巖化產(chǎn)物疊加于片麻巖、片巖或變粒巖類(lèi)礦石之上,常呈條帶狀或脈狀。由于大量石英物質(zhì)的加入,混合巖化重熔再結晶,組分遷移以及再分配的結果,礦石的礦物成分與結構構造很不均勻,出現條帶狀構造、眼球狀構造及陰影構造,化學(xué)成分變化大。礦石固定碳含量一般為2.5%~4.5%,石墨鱗片分布不均勻,有時(shí)局部富集,片徑增大,一般為0.2~0.5mm?;◢弾r類(lèi)礦石是由巖漿熱液不同階段結晶礦物和石墨組成的各種含石墨花崗巖,與石墨共生的礦物比較復雜,常含多種金屬和稀有金屬礦物。石墨呈浸染狀分布于花崗巖中,在一些富氣液的巖漿礦床中,石墨可呈球狀、豆狀聚積,構成球狀石墨花崗巖,石墨片徑一般為0.1~0.2mm。賦存于板巖和千枚巖中的隱晶質(zhì)石墨礦石,石墨呈隱晶質(zhì)鱗片集合體為主,粒徑一般在0.2mm左右,主要為無(wú)定形花瓣狀、疊層狀,一般含有部分微晶鱗片石墨,片徑大的可達1~2μm,與石墨共生的有伊利石或高嶺石等粘土礦物,以及石英、水云母、絹云母、紅柱石、黃鐵礦等。隱晶質(zhì)石墨礦石常殘留原巖的層理構造,變質(zhì)不徹底的部分還可含部分未變質(zhì)的無(wú)煙煤,保留煤巖結構。有的隱晶質(zhì)石墨礦床的礦石分為軟質(zhì)石墨與硬質(zhì)石墨兩種,軟質(zhì)石墨礦石變質(zhì)徹底,質(zhì)量好,硬質(zhì)石墨一般為石墨與無(wú)煙煤的過(guò)渡帶,質(zhì)量次。
二、世界石墨礦產(chǎn)資源分布
石墨是一種非金屬礦物質(zhì),具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱震、強度大、韌性好、自潤滑強度高、導熱、導電性能等特有的物理化學(xué)性能,廣泛應用于冶金、機械、電子、化工、輕工、軍工、國防、航天及耐火材料等行業(yè),是當今高新技術(shù)發(fā)展必不可少的非金屬材料。石墨分為人造石墨和天然石墨,其中天然石墨分為晶質(zhì)(鱗片)石墨和隱晶質(zhì)(土狀)石墨。據不完全統計,世界石墨儲量約為20億噸,其中晶質(zhì)石墨約8億噸。中國的石墨儲量居世界第一位,晶質(zhì)石墨礦總保有儲量礦物4.73億噸。黑龍江省儲量占全國的60%以上,黑龍江、山東、內蒙古與山西和河北交界處集中了全國晶質(zhì)石墨保有儲量的85%以上。
石墨礦床產(chǎn)在火山巖、沉積巖和變質(zhì)巖中。世界石墨礦床分布比較廣,但是有些石墨礦床由于開(kāi)采條件不佳、礦石質(zhì)量差,沒(méi)有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值。
據USGS(美國地質(zhì)勘探局)數據,2013年探明的全球天然石墨儲量約1.3億噸,儲量前三位的國家為巴西、中國和印度,其中中國儲量約為5500萬(wàn)噸,占全球儲量的42%。2013年全球天然石墨產(chǎn)量為119萬(wàn)噸,其中中國生產(chǎn)81萬(wàn)噸,占全球產(chǎn)量的68%,位居全球首位。
中國的天然鱗片石墨的資源儲量遠遠超過(guò)上面USGS的統計數據,主要分布在黑龍江、內蒙、山東、吉林、山西等省份。其中黑龍江的蘿北的資源儲量號稱(chēng)14個(gè)億,實(shí)際可利用量應該在40000萬(wàn)噸以上;柳毛礦原探有儲量約40000萬(wàn)噸,但從1936年開(kāi)礦至今仍目前可開(kāi)采的礦石據稱(chēng)約15000萬(wàn)噸左右,雞西市麻山區可開(kāi)采量不足500萬(wàn)噸,勃利縣和樺南縣新發(fā)現優(yōu)質(zhì)石墨資源大約6000萬(wàn)噸。內蒙和山西交界處以及山西境內新發(fā)現大鱗片石墨資源超過(guò)8000萬(wàn)噸,吉林省通化和集安地區新發(fā)現大鱗片石墨約3500萬(wàn)噸。山東的大鱗片石墨資源儲量還約剩余600萬(wàn)噸。
黑龍江儲量據稱(chēng)占全國的67%以上,其次為山東。黑龍江、山東、內蒙古、山西河南和四川集中了全國晶質(zhì)石墨保有儲量的85%以上。
三、我國石墨資源簡(jiǎn)要介紹
我國石墨礦產(chǎn)資源豐富,成礦地質(zhì)條件較好,資源分布廣泛,是我國有優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一;并且我國的石墨儲量大,質(zhì)量好。 中國石墨礦資源相當豐富。全國20個(gè)省(區)有石墨礦產(chǎn)出。探明儲量的礦區有91處,主要有黑龍江省雞西(柳毛)、勃利(佛嶺)、穆棱(光義)、蘿北;吉林省磐石;內蒙古自治區興和;湖南省魯塘;山東省南墅;陜西省銀洞溝、銅峪等石墨礦床。以黑龍江省為最多.總保有儲量礦物1.73億噸,居世界第1位。
據估算(礦石儲量)大約有20多億噸,分布在我國20多個(gè)省、市、自治區。天然石墨分類(lèi)為兩大類(lèi)一類(lèi)是晶質(zhì)石墨,一類(lèi)是微晶石墨;晶質(zhì)石墨呈鱗片狀,結晶良好;根據石墨結晶片的大小,晶質(zhì)石墨又分為大鱗片、中鱗片和小鱗片;按礦石中石墨含量多少分類(lèi):較低礦石品位,C3%~5%,約占總儲量2%;中等礦石品位,C6%~12%約占總儲量75%;較高礦石品位,C13%~22%約占總儲量20%。微晶質(zhì)石墨品位一般的較高,c65%~80%的占80—左右,含碳量較高能達到90%約占2%,約有105的含碳量低于65%。
由于我國石墨物理、化學(xué)性能優(yōu)異,在經(jīng)濟發(fā)展中又是不可缺少的非金屬材料,因此深受?chē)鴥韧饪蛻?hù)的歡迎。
我國的石墨分布廣泛,就黑龍江省儲量約15億噸以上,其次為山東、內蒙、河南等。 微晶石墨以湖南為最多,吉林、安徽、福建、陜西、河北等地儲量也較豐富。由于石墨具有特殊的物化性能,所以石墨在國民經(jīng)濟中應用十分廣泛,在冶金、耐火、石油、化工、機械、輕工、核工業(yè)、國防軍工、航天等方面得到廣泛的應用。
四、我國石墨的資源特點(diǎn)
(一) 礦 床 規 模
中國石墨礦的規模以大、中型為主,保有儲量的礦產(chǎn)地中,大型礦占23%,中型礦占44%,小型礦占33%。其中:晶質(zhì)石墨礦的規模以大、中型礦居多,占礦產(chǎn)地總數的70%(大型礦占26%、中型礦占44%),全國晶質(zhì)石墨保有礦物儲量約88%集中分布于大型礦中,其中:黑龍江省蘿北縣云山、勃利縣佛嶺、雞西市柳毛和四川省攀枝花市中壩4處為世界罕見(jiàn)規模特大的礦床,各礦保有儲量為大型礦規模下限的15~40多倍,共計保有礦物儲量占全國晶質(zhì)石墨保有礦物儲量的66%,其他中型和小型礦的保有儲量只占11%和1%;隱晶質(zhì)石墨礦的規模以中、小型為主(中型礦占38%、小型礦占54%),但唯一的湖南省桂陽(yáng)縣荷葉大型礦卻集中了隱晶質(zhì)石墨保有礦石儲量的57%,其他中型礦的儲量占39%,小型礦的儲量只占4%。
(二) 礦 石 質(zhì) 量
中國石墨礦石質(zhì)量?jì)?yōu)良。晶質(zhì)石墨礦石品位雖然總體屬于中等,但也不乏富礦石,礦石中石墨呈鱗片狀,結晶程度較高,雜質(zhì)含量較少,易于選別;隱晶質(zhì)石墨礦石品位高、雜質(zhì)含量少。無(wú)論是用晶質(zhì)石墨礦石生產(chǎn)的鱗片石墨產(chǎn)品,還是用隱晶質(zhì)石墨礦石生產(chǎn)的微晶石墨產(chǎn)品,工藝性能好,在國際市場(chǎng)中久享盛譽(yù)。
晶質(zhì)石墨礦石品位相差較懸殊,各礦床礦石中固定碳含量為2.34%~34.55%,平均為7.4%左右。礦床平均品位較富的(礦石固定碳含量平均大于10%)有15處,其中:大型礦5處、中型礦4處、小型礦6處,共計保有儲量占晶質(zhì)石墨總保有礦物儲量的46%,主要分布于黑龍江、江西、湖北、四川及海南等地的礦床中。礦床平均品位中等的(礦石固定碳含量為5%~10%)有30處,其中:大型礦10處、中型礦13處、小型礦7處,共計保有儲量占晶質(zhì)石墨總保有礦物儲量的37%,主要分布于黑龍江、四川、河南、陜西等地的礦床中。礦床平均品位較低的(礦石固定碳含量平均為2%~5%)有45處,其中:大型礦8處、中型礦23處、小型礦14處,共計保有儲量占晶質(zhì)石墨總保有礦物儲量的17%,主要分布于山東、內蒙古、山西、河北等地的礦床中。
晶質(zhì)石墨礦床礦石中主要有害雜質(zhì)鐵、硫、磷的含量,各個(gè)礦床由于礦床類(lèi)型和礦石類(lèi)型的區別而不盡相同,一般含量為:Fe2O3 3%~10%,S 1%~4%,P2O5 0.02%~0.55%,總體來(lái)說(shuō),有害雜質(zhì)含量不高,且通過(guò)選礦后一般即可基本脫除。
晶質(zhì)石墨礦石中石墨鱗片片徑多在0.05~1.5mm之間,有的可達5~10mm,總體以中等鱗片居多。礦石中含有大鱗片石墨(+100目、0.147mm)比例高的礦床約占晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)地的1/3,保有儲量約占晶質(zhì)石墨保有礦物儲量的10%以上,主要分布于山東、內蒙古及湖北等地的礦床中;其余大多數礦床礦石中含大鱗片石墨的比例不高,以中等鱗片(+200目、0.074mm)石墨為主,只有少數礦床礦石中石墨以細小鱗片(0.074~0.01mm)為主。
隱晶質(zhì)石墨礦石品位相差也很懸殊,各礦床礦石中固定碳平均含量12.17%~85.39%,平均為70.8%左右。礦床平均品位富的(礦石固定碳含量為71%~86%)有5處,其中:大型礦1處,中型礦2處,小型礦2處,共計保有儲量占隱晶質(zhì)石墨總保有礦石儲量的76%,主要分布于湖南以及廣東等地的礦床中。礦床平均品位中等的(礦石固定碳含量為60%~70%)3處,其中:中型礦1處,小型礦2處,保有儲量占隱晶質(zhì)石墨總保有礦石儲量的13%。礦床平均品位低貧的(礦石固定碳含量為12%~56%)有5處,其中:中型礦2處,小型礦3處,共計保有儲量占隱晶質(zhì)石墨總保有礦石儲量11%,分布于廣東、陜西、吉林、北京等地的礦床中。隱晶質(zhì)石墨礦石中主要有害雜質(zhì)硫的含量一般較低,多為0.26%~1.16%。
(三) 共、伴生礦產(chǎn)
中國石墨礦床中,與石墨共、伴生的其他礦產(chǎn)較少,綜合回收價(jià)值不高。與晶質(zhì)石墨共生的有益組分主要有硫、鈦、釩三種:硫賦存于黃鐵礦與磁黃鐵礦中,鈦賦存于鈦鐵礦與金紅石中,釩賦存于釩云母與鈣釩榴石等礦物中。湖北宜昌三岔埡和內蒙古興和等石墨礦礦石中SO3 含量達3.2%~3.5%;山東萊西南墅和內蒙古土默特什報氣等石墨礦礦石中,SO3 含量達3.4%~4.3%,TiO2含量達0.35%~0.6%;江西金溪峽山和黑龍江雞西市柳毛等石墨礦礦石中,TiO2含量達0.35%~0.68%、V2O5含量達0.13%~0.33%。與隱晶質(zhì)石墨共生的礦產(chǎn)更為鮮見(jiàn),只在部分礦床中,見(jiàn)有未變質(zhì)好的無(wú)煙煤或由原來(lái)煤系地層中的粘土質(zhì)巖變質(zhì)而成瓷土,品質(zhì)都差。
(四) 可 選 性 能
中國晶質(zhì)石墨礦石品位不高,需經(jīng)選礦才能得到符合工業(yè)要求的高純度鱗片石墨產(chǎn)品。大多數晶質(zhì)石墨礦石的可選性能良好,尤以片麻巖型礦更佳,雖然多屬貧礦石,品位一般僅為3%~5%,但石墨和脈石礦物粒度較大,片狀或泥質(zhì)物較小,有利于分選。一些礦床勘探選礦試驗結果說(shuō)明,片麻巖型礦石選礦流程較簡(jiǎn)單,一般經(jīng)一次粗磨、三次再磨、六次精選的閉路浮選后,精礦品位可達85%~94%,回收率90%~95%,尾礦品位小于0.4%,精礦中+100目(0.147mm)產(chǎn)率在30%~40%以上。因此,分布于山東南墅、北墅和內蒙古興和石墨礦等礦床中的低品位片麻巖型礦石,得到廣泛開(kāi)發(fā)利用,成為中國生產(chǎn)鱗片石墨尤其是大鱗片石墨產(chǎn)品的主要原料。廣泛分布于黑龍江、湖北、四川、河南等地礦床中的片巖型礦石,礦石品位較高,一般通過(guò)浮選也能獲得精礦品位90%~92%,回收率92%~95%,尾礦品位0.4%~0.6%的選別效果,正日益得到廣泛利用。其他礦石類(lèi)型的礦石可選性能也較好,只有個(gè)別礦床礦石較難選,選礦流程較復雜,精礦品位較低。隱晶質(zhì)石墨礦石精選一般較困難,也不經(jīng)濟。中國隱晶質(zhì)石墨礦石品位一般較高,雜質(zhì)較少,因此,礦石只需經(jīng)手選、粉碎、磨粉后,即可生產(chǎn)出符合工業(yè)要求的微晶石墨產(chǎn)品。
(五) 開(kāi)采技術(shù)條件
中國石墨礦床開(kāi)采技術(shù)條件一般為簡(jiǎn)單-中等復雜。晶質(zhì)石墨礦床一般適于露天開(kāi)采,多數可山坡露天開(kāi)采,礦體位于當地侵蝕基準面以上,大部分裸露地表,地形有利于自然排水,礦石和圍巖的穩固性較好,一般無(wú)較厚的軟弱層等不良工程地質(zhì)現象,預計礦坑涌水量小,礦區水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單;少數晶質(zhì)石墨礦床由于礦體處于當地侵蝕基準面以下,需采用凹陷露天開(kāi)采,有的礦床鄰近有地表水體影響,開(kāi)采技術(shù)條件相對要復雜一些。多數晶質(zhì)石墨礦床由于礦體內部夾石和頂板剝離量大,剝采比達1∶1~6∶1。晶質(zhì)石墨礦床風(fēng)化帶厚度一般小于50m,原生礦石風(fēng)化后,有利于采選,化學(xué)成分變化不大。隱晶質(zhì)石墨礦一般適于地下開(kāi)采,礦體厚度小,形態(tài)復雜、質(zhì)地松軟,頂底板圍巖的穩定性較差,開(kāi)采巷道預計涌水量不大,礦床工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件中等,通??刹捎闷巾虾托本_(kāi)拓、分層崩落法采礦。
五、中國石墨的生產(chǎn)能力
中國主要國有石墨礦山企業(yè)目前有40余個(gè),其他經(jīng)濟類(lèi)型石墨礦山企業(yè)有100余個(gè),一般規模較小。年產(chǎn)石墨萬(wàn)噸以上的礦山企業(yè)有:山東南墅石墨礦、北墅石墨礦、青島黑鯉石墨工業(yè)公司、平度田莊石墨礦、平度劉各莊第二石墨礦、平度黑龍石墨礦、平度官莊石墨公司;黑龍江柳毛石墨礦、雞西石墨礦、穆棱光義石墨礦;吉林磐石石墨礦;內蒙古興和石墨礦;湖南魯塘石墨礦等。中國石墨總生產(chǎn)能力約200萬(wàn)噸。
此外,目前中國有石墨加工制品企業(yè)100余家,其加工制品的總生產(chǎn)能力約數十萬(wàn)噸。
中國晶質(zhì)石墨主要集中在山東、黑龍江、內蒙古、湖北等省區內。四個(gè)省區的晶質(zhì)石墨產(chǎn)量占中國晶質(zhì)石墨總產(chǎn)量的95%以上;隱晶質(zhì)石墨主要集中在湖南、吉林、陜西三省。三個(gè)省區的隱晶質(zhì)石墨產(chǎn)量占中國隱晶質(zhì)石墨總產(chǎn)量的60%以上。
目前中國石墨產(chǎn)量居世界第1位,其次為韓國、印度;其他主要生產(chǎn)國還有墨西哥、巴西等。加拿大石墨生產(chǎn)近幾年來(lái)增長(cháng)較快,有可能成為世界石墨的主要生產(chǎn)國。一些潛在的石墨生產(chǎn)國有:坦桑尼亞、澳大利亞、納米比亞、莫桑比克、瑞典、埃及等。
六、我國石墨出口量遙居世界第一
我國生產(chǎn)的天然石墨產(chǎn)品中,絕大部分是最初級的加工產(chǎn)品。這些初級加工產(chǎn)品,都面臨著(zhù)產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題,而產(chǎn)能過(guò)剩又壓制了價(jià)格。2011年之前,天然石墨產(chǎn)量最大的初級產(chǎn)品鱗片石墨粉的價(jià)格逐年遞升,一直到2011年時(shí)達到6700元/噸。隨后其價(jià)格又開(kāi)始連續下跌,截至當前,石墨精粉的價(jià)格較高位時(shí)已跌去超過(guò)50%。
由于天然石墨行業(yè)內格局分散,以小企業(yè)居多,不少企業(yè)選擇出口以減輕資金壓力。
多年來(lái),我國一直是出口石墨初級產(chǎn)品最多的國家,每年出口總量占世界總出口量的50%左右。中國海關(guān)的數據顯示,2011~2013年,國內“天然石墨”出口數量分別為44萬(wàn)噸、25萬(wàn)噸、25萬(wàn)噸。有專(zhuān)家告訴記者,海關(guān)統計的“天然石墨”主要是石墨精粉,其中純度較低的一些產(chǎn)品出口時(shí)價(jià)格甚至不足3000元/噸。
另有數據顯示,2010年時(shí),中國對外出口的石墨產(chǎn)品超過(guò)58萬(wàn)噸,而出口石墨產(chǎn)品第二多的印度總出口量還不足10萬(wàn)噸。
七、近年我國鱗片石墨出口情況

2011-2014年我國鱗片石墨出口數量基本穩定,保持在11到13萬(wàn)噸區間,出口價(jià)格呈現下降趨勢,由2011年的1200美元/噸,逐漸下降至900美元/噸。(見(jiàn)圖1)
2014年我國出口海關(guān)統計顯示,日本、美國、德國是我國鱗片石墨的主要出口市場(chǎng)。日本是我國鱗片石墨出口的最大市場(chǎng),出口量達2.39萬(wàn)噸,同比增長(cháng)39.7%,出口平均價(jià)格為970美元/噸,同比下降4.74%。美國為2.1萬(wàn)噸,數量略低于日本,同比增長(cháng)9.4%,出口平均價(jià)格為954美元/噸,同比增長(cháng)0.27%。德國列第三位,數量為1.3萬(wàn)噸,同比增加28.4%,出口平均價(jià)格為1047美元/噸,同比下降3%(見(jiàn)表1)。從石墨出口分洲別統計可以看出口,亞洲、歐洲、美洲是我國鱗片石墨出口的主要市場(chǎng),合計占據了出口總量的97%(見(jiàn)圖2)。
八、中國石墨出口市場(chǎng)的形勢分析
近年世界石墨產(chǎn)量總體上呈增長(cháng)趨勢。中國、印度、墨西哥等國家產(chǎn)量均有所增加。
世界石墨產(chǎn)量的絕大部分消費都集中在日本、美國、德國和英國等工業(yè)發(fā)達國家,這些國家每年的石墨消費量約占世界總消費量的30%左右。在過(guò)去的幾年中,世界石墨的消費量一直保持相對穩定。其主要消費領(lǐng)域為:耐火材料占總消費量的26%,鑄造15%,潤滑劑14%,制動(dòng)襯片13%,鉛筆7%,其他(碳刷、電池、膨脹石墨等)25%。從目前形勢看,近期內石墨尚難有大的、新的應用領(lǐng)域,因此,國際市場(chǎng)對石墨的需求不會(huì )有太大的增長(cháng)。
中國石墨消費目前仍處于低水平狀態(tài),其主要消費領(lǐng)域為:鋼鐵和鑄造業(yè)、耐火材料、電導材料、鉛筆芯、化工及汽車(chē)制造方面的石墨密封材料。
中國石墨產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,品種齊全,在國際市場(chǎng)上具有較強的競爭能力并享有很高的聲譽(yù),已成為中國出口量最大的非金屬礦產(chǎn)品之一。目前,中國晶質(zhì)石墨出口的增長(cháng)速度為世界第一,出口量占晶質(zhì)石墨國際市場(chǎng)的一半左右,成為世界第一石墨出口大國,共計出口40余個(gè)國家和地區。
當前世界石墨供給日益擴大,除前已述及的主要生產(chǎn)國外,加拿大、挪威、馬達加斯加、莫桑比克、津巴布韋等國生產(chǎn)的石墨也越來(lái)越多地進(jìn)入國際市場(chǎng)。
未來(lái)中國石墨出口形勢預測
從總的國際石墨市場(chǎng)分析看,隱晶質(zhì)石墨供大于求,今后也難有大增長(cháng)的趨勢,市場(chǎng)價(jià)格亦將日趨穩定;晶質(zhì)石墨將會(huì )供不應求,大鱗片晶質(zhì)石墨缺口仍較大。據專(zhuān)家分析,今后中國石墨的進(jìn)出口將面臨更多的矛盾與機遇。世界鋼鐵工業(yè)可能出現徘徊狀態(tài),國際市場(chǎng)對晶質(zhì)石墨的需求量可能增長(cháng),但增長(cháng)幅度不會(huì )太大,同時(shí),中國還面臨幾個(gè)主要晶質(zhì)石墨生產(chǎn)國的挑戰,形勢不容樂(lè )觀(guān)。但靜觀(guān)全球,中國仍有優(yōu)勢,因為主要生產(chǎn)國只有少數幾個(gè),而中國的晶質(zhì)石墨長(cháng)期以來(lái)以質(zhì)量好而享譽(yù)世界,具有較強的競爭力,估計在較長(cháng)的時(shí)期內,中國晶質(zhì)石墨在國際市場(chǎng)上的主導地位將不會(huì )改變。未來(lái)幾年,中國可望繼續保持晶質(zhì)石墨在日本、韓國、美國和西歐市場(chǎng)上的份額,并且還可以增加石墨制品及隱晶質(zhì)石墨出口。
作者:中國五礦化工進(jìn)出口商會(huì ) 礦產(chǎn)品部 劉向榮
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