石墨行業(yè)現(xiàn)狀

1、石墨行業(yè)現(xiàn)狀石墨是碳元素的結(jié)晶礦物之一，具有耐高、抗腐蝕、抗熱震、強(qiáng)度大、韌性好、自潤(rùn)滑強(qiáng)度高、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、可塑性、涂敷性性能等特有的物理化學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、電子、化工、輕工、軍工、國(guó)防、航天及耐火材料等行業(yè)，是當(dāng)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,其中天然石墨根據(jù)結(jié)晶形態(tài)不同的石墨礦物，具有不同的工業(yè)價(jià)值和用途，將天然石墨分為三類(lèi)：致密結(jié)晶狀石墨、晶質(zhì)(鱗片)石墨和隱晶質(zhì)(土狀)石墨。 一、石墨的特性及用途1、石墨特殊性質(zhì)1）耐高溫性：石墨熔點(diǎn)為3850±50，沸點(diǎn)為4250，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨

2、溫度提高而加強(qiáng)，在2000時(shí)，石墨強(qiáng)度提高一倍。2）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性：石墨導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過(guò)鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子仍然保留1個(gè)自由電子來(lái)傳輸電荷。3）潤(rùn)滑性：石墨潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤(rùn)滑性能越好。4）化學(xué)穩(wěn)定性：石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。5）可塑性：石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片。6）抗熱震性：石墨在常溫下使用時(shí)能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時(shí)，石墨的體積變化不

3、大，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。7）高傳導(dǎo)透明性：碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)二維晶體-石墨烯，導(dǎo)電導(dǎo)熱透明，無(wú)與倫比。 2、石墨的主要用途1）、耐火材料：石墨及其制品具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì)，冶金工業(yè)上主要用來(lái)制造石墨坩堝，煉鋼上常用石墨作鋼錠之保護(hù)劑，冶金爐的內(nèi)襯。2）、導(dǎo)電材料：在電氣工業(yè)上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話零件，電視機(jī)顯像管的涂層等。3）、耐磨潤(rùn)滑材料：潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可在200-2000 溫度及很高滑動(dòng)速度下，代替潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)勿需加入潤(rùn)滑

4、油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。4）、良好的化學(xué)穩(wěn)定性：經(jīng)特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，大量用于制作熱交換器，反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過(guò)濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門(mén)，可節(jié)省大量的金屬材料。5）、鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料：因石墨的熱膨脹系數(shù)小，且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器的鑄模，使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確，表面光潔成品率高，不經(jīng)加工或稍作加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的瓷舟。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩

5、堝，區(qū)域精煉容器，支架夾具，感應(yīng)加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管，棒、板、格棚等元件。6）、原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)：石墨具良好的中子減速劑用于原子反應(yīng)堆中，鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)具有高熔點(diǎn)，穩(wěn)定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿(mǎn)足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過(guò)幾十個(gè)PPM 。特別是其中硼含量應(yīng)少于0.5PPM 。國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，導(dǎo)彈的鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件，隔熱材料和防射線材料。7）、防鍋爐結(jié)垢：在水中加入一定量的石墨粉(

6、每噸水大約用4-5 克)能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。8）、鉛筆芯、顏料、拋光劑：石墨經(jīng)過(guò)特殊加工以后，可制作各種特殊材料用于有關(guān)工業(yè)部門(mén)。9）、電極：石墨電極較之銅最極優(yōu)點(diǎn)多多， 10）、最薄最堅(jiān)硬的納米材料-石墨烯：有望在新材料與現(xiàn)代電子科技領(lǐng)域引發(fā)一輪革命。二、石墨的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)罴庸ぎa(chǎn)品主要有：高純石墨、超細(xì)（超薄石墨）、鋰離子電池負(fù)極石墨、石墨層間化合物及其衍生材料、石墨烯、天然石墨復(fù)合材料。 天然石墨精細(xì)加工制備新材料如下： 三、石墨資源中國(guó)分布中國(guó)擁有豐富的石墨礦床，石墨礦儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的75。據(jù)國(guó)土資源部資料，我國(guó)天然石墨儲(chǔ)量5500

7、萬(wàn)噸，僅次于巴西（5800萬(wàn)噸），晶質(zhì)石墨儲(chǔ)量3085萬(wàn)噸，基礎(chǔ)儲(chǔ)量5280萬(wàn)噸；隱晶質(zhì)石墨儲(chǔ)量1358萬(wàn)噸，基礎(chǔ)儲(chǔ)量2371萬(wàn)噸。中國(guó)石墨資源分布比較廣，晶質(zhì)石墨分布在19個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)），其中黑龍江省擁有可開(kāi)發(fā)石墨儲(chǔ)量2200萬(wàn)噸多、山東省有可開(kāi)發(fā)石墨儲(chǔ)量1200萬(wàn)噸，內(nèi)蒙古有可開(kāi)發(fā)石墨儲(chǔ)量400萬(wàn)噸；隱晶質(zhì)石墨分布在湖南省和吉林省。中國(guó)著名的石墨礦床有黑龍江蘿北縣白云山石墨礦床，山東南墅石墨礦床，內(nèi)蒙古興和石墨礦，湖南魯塘隱晶質(zhì)石墨礦。1、晶質(zhì)石墨晶質(zhì)石墨礦主要分布在黑龍江、山東、內(nèi)蒙、山西、河北五省，石墨保有儲(chǔ)量占全國(guó)90%， 2土狀石墨 隱晶質(zhì)石墨又稱(chēng)非晶質(zhì)石墨或土狀石墨，這種石墨的晶

8、體直徑一般小于1微米，比表面積范圍集中在1-5m2/g，是微晶石墨的集合體，只有在電子顯微鏡下才能見(jiàn)到晶形。此類(lèi)石墨的特點(diǎn)是表面呈土狀，缺乏光澤，潤(rùn)滑性也差。品位較高。一般的6080。少數(shù)高達(dá)90以上。礦石可選性較差。 隱品質(zhì)石墨礦主要分布在湖南省，石墨保有儲(chǔ)量占全國(guó)的58%。中國(guó)隱晶質(zhì)石墨礦主要分布區(qū)域結(jié)構(gòu)圖如下：3鱗片石墨 在片麻巖和片巖類(lèi)石墨礦石中富含鉛硅酸鹽礦物長(zhǎng)石和云母，在風(fēng)化作用下常水解為高嶺石和水云母，顏色呈褐黃色，選礦廠稱(chēng)之為“黃礦石”。黃礦石結(jié)構(gòu)松散，石墨易單體分離，易磨易選。中國(guó)粉片石墨礦石分類(lèi)表如下： 四、石墨資源世界分布據(jù)USGS(美國(guó)地質(zhì)勘探局)數(shù)據(jù)，2013年探明的

9、全球天然石墨儲(chǔ)量約1.3億噸，儲(chǔ)量前三位的國(guó)家為巴西、中國(guó)和印度，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的90%。巴西石墨儲(chǔ)量5800萬(wàn)噸，中國(guó)5500萬(wàn)噸，五、國(guó)內(nèi)石墨供求現(xiàn)狀中國(guó)是世界上最大天然石墨生產(chǎn)國(guó)，2009年石墨生產(chǎn)達(dá)到175.56萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)29.32%，中國(guó)的生產(chǎn)約占世界總產(chǎn)量的55%。 2005-2010年1-7月中國(guó)石墨產(chǎn)品產(chǎn)量和需求情況如下表：我國(guó)石墨出口大于進(jìn)口，出口主要是初級(jí)加工產(chǎn)品，進(jìn)口則為高端產(chǎn)品。我國(guó)近幾年的石墨進(jìn)出口情況如下表：中國(guó)進(jìn)口石墨產(chǎn)品國(guó)為朝鮮，主要是初級(jí)加工產(chǎn)品， 2009年、2010年上半年的平均單價(jià)分別為798美元/噸、773.43美元/噸。 從日本進(jìn)口的石墨產(chǎn)品主

10、要柔性石墨，目前只有日本擁有生產(chǎn)技術(shù)，2009年、2010年上半年的平均單價(jià)分別為11.67萬(wàn)美元/噸、12.94萬(wàn)美元/噸。 從德國(guó)、美國(guó)、瑞士進(jìn)口的石墨為高端產(chǎn)品。德國(guó)2009年、2010年上半年的平均單價(jià)分別為2.54萬(wàn)美元/噸、2.79萬(wàn)美元/噸；美國(guó)2009年、2010年上半年的平均單價(jià)分別為2.23萬(wàn)美元/噸、2.17萬(wàn)美元/噸；瑞士2009年的平均單價(jià)分別為4.21萬(wàn)美元/噸。中國(guó)出口的基本為石墨的初級(jí)產(chǎn)品， 2009年、2010年上半年的平均單價(jià)分別為2922美元/噸、2444.55美元/噸 2009年4月9日，巴西官方公報(bào)頒布了巴外貿(mào)委員會(huì)2009年月8日通過(guò)的第19號(hào)會(huì)議，

11、決定對(duì)從中國(guó)進(jìn)口的石墨電極征收2259.46美元/t 的最終反傾銷(xiāo)稅。涉及產(chǎn)品為在煉鋼和鑄鐵時(shí)電爐中使用的石墨電極，直徑不超過(guò)450mm（18英寸），任何長(zhǎng)度。在此案調(diào)查過(guò)程中，巴西使用了墨西哥同類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格來(lái)計(jì)算中國(guó)產(chǎn)品的傾銷(xiāo)幅度。該反傾銷(xiāo)措施自公告發(fā)布之日起生效，有效期為5年。 六、石墨世界供求現(xiàn)狀據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局最新統(tǒng)計(jì)，巴西、中國(guó)及印度三個(gè)國(guó)生產(chǎn)的石墨所占世界總產(chǎn)量的90%，顯然這三個(gè)國(guó)家是石墨的最大的主產(chǎn)國(guó)，但歐洲、加拿大及斯里蘭卡等國(guó)在生產(chǎn)上的重要性也不容小覷。 世界石墨產(chǎn)量的絕大部分消費(fèi)都集中在日本、美國(guó)、德國(guó)和英國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，這些國(guó)家每年的石墨消費(fèi)量約占世界總消費(fèi)量的30%左右。在過(guò)去的幾年中，世界石墨的消費(fèi)量一直保持相對(duì)穩(wěn)定。其主要消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)椋耗突鸩牧险伎傁M(fèi)量的26%，鑄造15%，潤(rùn)滑劑14%，制動(dòng)襯片13%，鉛筆7%，其他(碳刷、電池、膨脹石墨等)25%。 世界石墨消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例圖七、石墨價(jià)格走勢(shì)根據(jù)萬(wàn)德軟件提供的石墨在國(guó)內(nèi)的美元報(bào)價(jià)，近年來(lái)價(jià)格走勢(shì)如下圖：天然石墨價(jià)格走勢(shì)圖鱗片石墨價(jià)格走勢(shì)圖八、國(guó)內(nèi)石墨類(lèi)企業(yè)伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革，中國(guó)石墨企業(yè)構(gòu)成發(fā)生了變化，大型國(guó)有石墨礦企業(yè)基本消失，取而代之的是石墨集團(tuán)公司和石墨股份有限公司及300多個(gè)小礦山。當(dāng)前中國(guó)石墨礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)龍頭企業(yè)是黑龍江奧宇石墨集團(tuán)、山東青島石墨股份有限公司和內(nèi)蒙興和縣信義石