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| 我國石墨產(chǎn)業(yè)轉型升級的科技需求 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-01-04 15:11:31 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/遠志）在產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈且新需求不斷涌現的情況下，我國石墨產(chǎn)業(yè)正面臨著(zhù)轉型升級的迫切需求。而要轉變我國石墨產(chǎn)業(yè)附加值低、利潤流失的“資源—產(chǎn)品—廢棄物”線(xiàn)性發(fā)展模式，就必須依靠科技創(chuàng )新，突破深加工技術(shù)瓶頸，通過(guò)深加工延長(cháng)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)而走向價(jià)值鏈的高端，形成從采礦、選礦、提純、深加工到循環(huán)利用的全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)集群，實(shí)現我國石墨產(chǎn)業(yè)的轉型升級。
1 實(shí)現清潔高效開(kāi)發(fā)
當前，我國石墨產(chǎn)業(yè)高能耗、高污染、低效率的問(wèn)題依然嚴重。在采礦環(huán)節，小規模掠奪式開(kāi)采模式普遍存在，開(kāi)采技術(shù)力量薄弱，生產(chǎn)工藝落后，缺少專(zhuān)業(yè)化協(xié)作分工和規模效應，缺乏正規的礦山開(kāi)采設計，采富棄貧現象嚴重，剝采比例嚴重失調，甚至只采不剝； 在選礦和提純環(huán)節，主要采用多級浮選法進(jìn)行初選，再通過(guò)多級強酸強堿法進(jìn)行提純，浮選和提純廢水含有大量劇毒有害物質(zhì)，嚴重威脅地表水和地下水安全;在深加工環(huán)節，由于技術(shù)、工藝和裝備的落后導致深加工產(chǎn)品的技術(shù)標準不高、批次質(zhì)量不穩定、效率低下；在尾礦環(huán)節，基本采取堆積的方式，不僅占用大量的地表面積，而且尾礦中有毒有害物質(zhì)對水資源威脅巨大，缺乏資源綜合利用的系統考慮。
因此，實(shí)現石墨產(chǎn)業(yè)轉型升級首先就要實(shí)現清潔高效開(kāi)發(fā)，這就需要在采礦環(huán)節開(kāi)發(fā)能耗低、環(huán)境友好、生產(chǎn)能力強的綠色保護性開(kāi)采技術(shù)和工藝，研制自動(dòng)化、大型化的石墨礦專(zhuān)用開(kāi)采裝備；在選礦環(huán)節，開(kāi)發(fā)高效清潔且能保護石墨大鱗片的浮選技術(shù)及工藝，研制全流程自動(dòng)化綠色選礦系統； 在提純環(huán)節，開(kāi)發(fā)節能環(huán)保型提純技術(shù)工藝，研制配套的大型連續式提純關(guān)鍵裝備；在深加工環(huán)節，突出應用導向，充分利用高技術(shù)增加石墨產(chǎn)品的價(jià)值，增加深加工產(chǎn)品的比重，真正做到石墨產(chǎn)業(yè)的高效開(kāi)發(fā)；在資源綜合利用環(huán)節，開(kāi)發(fā)適用于石墨及伴生元素綜合回收技術(shù)、尾礦資源化利用技術(shù)、礦山生態(tài)治理與修復技術(shù)。
2 適應戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2012年7月9日，國務(wù)院發(fā)布了《“十二五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》，對節能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車(chē)等戰略性新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了部署。鑒于石墨在新能源、節能環(huán)保等領(lǐng)域的廣闊應用前景，《“十二五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》的發(fā)布對我國石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展既是一個(gè)難得的機遇，也是一個(gè)重大的挑戰。
目前，我國天然石墨在大型動(dòng)力型鋰離子電池和儲能型鋰離子電池中的使用尚處于研究開(kāi)發(fā)階段，主要是在循環(huán)壽命、倍率特性與低溫性能等方面達不到動(dòng)力電池負極材料要求，因此為了降低成本，急需研發(fā)符合要求的天然石墨基鋰離子電池負極材料； 我國只能生產(chǎn)低品質(zhì)的各向同性石墨，高品質(zhì)各向同性石墨完全依賴(lài)進(jìn)口且受?chē)獬隹谙拗?，我國大力發(fā)展核電的客觀(guān)需求使得高質(zhì)量各向同性石墨的國產(chǎn)化的要求更加迫切；我國在柔性石墨密封材料上與國際水平的差距是高檔產(chǎn)品少、品牌效益差、缺乏明確的質(zhì)量技術(shù)標準，需要對不同用途的柔性石墨密封材料研發(fā)通用級、高導熱級、核能級、緩蝕級、高純級等不同的技術(shù)標準。
因此，在新能源領(lǐng)域，我國石墨產(chǎn)業(yè)需要突破動(dòng)力型和儲能型鋰離子電池用石墨負極材料的制備技術(shù)和成型技術(shù)，攻克核反應堆用各向同性石墨、鋰氟電池用氟化石墨的制備技術(shù)等。在節能環(huán)保領(lǐng)域，我國石墨產(chǎn)業(yè)需要突破低硫高抗氧化可膨脹石墨的制備技術(shù)，研制用于油污處理、污水凈化等民生領(lǐng)域的高效吸附材料，開(kāi)發(fā)高強型、高導熱型、緩蝕型、超薄型、高純型、高導電型等系列高端柔性石墨密封材料制備技術(shù)、工藝及生產(chǎn)裝備。
3 創(chuàng )造新的應用需求
石墨產(chǎn)業(yè)作為典型的資源型原材料產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)的轉型升級必須以應用為牽引，以提升自主創(chuàng )新能力為重點(diǎn)，充分依托全國科技和工業(yè)基礎，在基礎科學(xué)和核心關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破的基礎上，開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，開(kāi)拓新的應用領(lǐng)域，創(chuàng )造新的應用需求。目前，石墨烯是石墨產(chǎn)業(yè)最前沿的科技和產(chǎn)業(yè)概念之一，在電池材料領(lǐng)域如鋰離子電池正負極材料、燃料電池催化劑及其載體、超級電容器材料以及太陽(yáng)能電池材料等方面已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，且很有希望成為最先獲得產(chǎn)業(yè)化應用的領(lǐng)域。但目前的研究多為將石墨烯與現有材料的復合，發(fā)揮石墨烯的優(yōu)點(diǎn)以提高材料的宏觀(guān)性能，而針對石墨烯在相關(guān)領(lǐng)域的基礎研究相對薄弱，如石墨烯的嵌脫鋰機制、電催化過(guò)程中的作用機理、界面電荷輸運動(dòng)力學(xué)、光電轉換增強機制等方面亟需開(kāi)展系統深入的理論研究工作，進(jìn)而拓展石墨烯的應用領(lǐng)域。
因此，我國石墨產(chǎn)業(yè)的轉型升級還需要不斷地創(chuàng )造新的應用需求，推動(dòng)石墨產(chǎn)業(yè)持續向高端發(fā)展。這就需要跟蹤國外發(fā)達國家石墨應用領(lǐng)域的高技術(shù)發(fā)展態(tài)勢，積極研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新技術(shù)、新工藝和新設備。根據國外石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和我國的現狀，需要突破石墨烯規?；苽浼夹g(shù)，面向納米電路技術(shù)、石墨烯晶體管、石墨烯電容觸摸屏、新能源電池宏觀(guān)組裝、新型顯示技術(shù)、納米復合材料制備技術(shù)等領(lǐng)域開(kāi)展石墨烯在新型功能復合材料中的應用研究； 突破浸硅石墨的規?；苽浼夹g(shù)，開(kāi)發(fā)高導熱/導電/耐高溫石墨復合材料的制備工藝，攻克金屬/石墨的界面設計和調控技術(shù)等，進(jìn)而創(chuàng )造更多的應用需求。
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