石墨是一種最軟的礦物,是元素碳的一種同素異形體,碳原子排列方式呈蜂巢式六邊形,層間有微弱的范德華引力。由于每個(gè)碳原子均會(huì )放出一個(gè)電子,因此石墨屬于導電體。石墨形狀有晶體狀、薄片狀、鱗狀、條紋狀、層狀體等,且不透明觸感油膩,顏色鐵黑到鋼鐵灰,化學(xué)性質(zhì)不活潑,具有耐腐蝕性,分為晶質(zhì)石墨和隱晶質(zhì)石墨,是不可再生的戰略資源和國防軍工的重要原料。
1、石墨產(chǎn)業(yè)現狀
在我國晶質(zhì)石墨產(chǎn)量最高,位于世界第一位。在黑龍江、山東、內蒙古、山西、河北等20多個(gè)省市發(fā)現石墨礦床,集中了90%以上的國家儲量。
石墨礦和低品位石墨精礦的初級加工產(chǎn)品,則是出口到日本、韓國、印度等國家。同時(shí),我國也是世界上第二大石墨進(jìn)口國,2000—2018年,我國的石墨消費高達1835萬(wàn)t之多,引起庫存持續下降。據不完全統計,2017—2019年,我國石墨進(jìn)口量飛速上升。然而我國的石墨高級加工產(chǎn)品價(jià)格遠不及美、英、日等發(fā)達國家,相反的是石墨出口價(jià)格低廉。
2、石墨產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革
我國是世界上石墨資源最豐富的國家,但出口的石墨產(chǎn)品大多為初級的低附加值產(chǎn)品,產(chǎn)能過(guò)剩,因此,今后要加大宏觀(guān)調控力度,制定合適的進(jìn)出口政策,合理開(kāi)采、科學(xué)加工,提高產(chǎn)品的技術(shù)水平,加強石墨深層產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和創(chuàng )造,例如氟化物石墨的聚合物、顯像管石墨晶體、異形碳、滲異元素石墨、碳-鋰離子電池等。另外還應加強環(huán)保治理、有序競爭、提高資源利用水平等。
近年來(lái),隨著(zhù)新能源汽車(chē)、儲能和環(huán)保等戰略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,石墨烯材料以及高純石墨等高端材料研發(fā)及應用越來(lái)越重要。石墨烯是碳原子的單片層結構,內部碳-碳σ鍵,外部大π鍵,具有極高的結構和化學(xué)穩定性,可通過(guò)適當的官能團改性,用以制造復合材料。因此,石墨烯被稱(chēng)為“新材料之王”,具有十分廣泛的應用前景。
我國目前初步具備了規?;苽涫┎牧虾鸵愿呒兪珵楦叨水a(chǎn)業(yè)化主流商品的能力,但是因為制備石墨烯成本太高以及關(guān)鍵技術(shù)短期內難以突破,目前還無(wú)法完全替代高純石墨的地位。因此,目前仍舊以出口低級石墨、進(jìn)口高附加值石墨為主。
3、石墨行業(yè)發(fā)展趨勢
目前,石墨大多集中在機械鑄造、冶金、造紙、精細化工等傳統行業(yè),隨著(zhù)新興材料科技的發(fā)展,在電子、國防、航空航天、生物技術(shù)、儲能環(huán)保等新興領(lǐng)域,新型石墨碳材料也有著(zhù)廣闊的應用前景,不同領(lǐng)域對石墨的需求大有不同,石墨的下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展十分迅速,領(lǐng)域廣泛,這充分體現了石墨的重要性。
從目前行業(yè)發(fā)展來(lái)看,新能源,新材料等新興產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了很多機遇,要將石墨產(chǎn)業(yè)由初級加工向深級加工轉型,充分發(fā)揮我國石墨資源的優(yōu)勢,綜合各大科研院所的力量,突破關(guān)鍵技術(shù),制造出石墨烯等一系列高端產(chǎn)品,進(jìn)而推動(dòng)我國高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這樣不僅能夠促進(jìn)我國非金屬礦業(yè)的整體發(fā)展,也可以滿(mǎn)足環(huán)境保護的需求。
資料來(lái)源:《靳濤,鄭業(yè)萌,李剛等.我國非金屬礦行業(yè)經(jīng)濟現狀與發(fā)展[J].現代化工,2023,43(02):6-11》,由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理,轉載請注明出處!

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