石墨礦基本知識

石墨本為無名鼠輩，然2010年的諾貝爾物理學(xué)獎，使石墨一夜揚名四海，風(fēng)光無限。借著石墨礦的傳說與光環(huán)，中國寶安股上竄下跳，令人心驚肉跳，欲仙欲死。石墨礦究有何種神奇，請聽我說！一、石墨特性、分類及用途（一）石墨基本性質(zhì)早在3000多年前商代，中國就有用石墨書寫的文字，一直延續(xù)至東漢220石墨英文名Graphite，源于希臘文“graphein”，意為“用來寫”。由德國化學(xué)家和礦物學(xué)家于1789命名。C，分子量為。天然石墨呈鐵黑色、鋼灰色，條痕亮黑{0001}呈六方板C-C間距=，層間C-C間距=）。具{0001}完全解理，比重，比表面積5-10m2/g3-51-2。集～，Ro灰色帶棕，ReRo23石墨是元素碳的一種同素異形體（60碳納米管和石墨烯（排列方式呈蜂巢式的多個六邊形）者是多晶體，現(xiàn)在普遍認(rèn)為石墨是一種混合晶體。（二類：致密結(jié)晶狀石墨致密結(jié)晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結(jié)晶明顯，晶體肉眼可見。顆粒直徑大于0．1毫米，比表面積范圍集中在g，晶體排列雜亂無章，呈致密塊狀構(gòu)造。這類石墨礦品位很高，一般含碳量為60～65%，有時達(dá)80～98%，但其可塑性和滑膩性不如鱗片石墨好。鱗片石墨2～310～25精礦。這類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均比其他類型石墨優(yōu)越，因此其工業(yè)價值最大。隱晶質(zhì)石墨1-5m2/g，是微晶石墨的集合體，只有在60～85%。90%以上。一般應(yīng)用于鑄造行業(yè)比較多。主要蘊藏在湖南郴人造石墨（特種石墨），按成型方式可分為：1．等靜壓石墨（三高石墨），2．模壓石墨；3．?dāng)D壓石墨，多為電極材料。按石墨顆粒度分為：1、細(xì)結(jié)構(gòu)石墨；2、中粗石墨（一般的顆粒度在左右）；3、電極石墨（2-4mm）。（三）石墨工藝性質(zhì)與用途石墨具有如下特殊性質(zhì)：3850±504250℃，即使經(jīng)超高2000℃時，石墨強度提高一倍。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1個自由電子來傳輸電荷。系數(shù)越小，潤滑性能越好。和耐有機溶劑的腐蝕?？伤苄裕菏捻g性好，可碾成很薄的薄片。破壞，溫度突變時，石墨的體積變化不大，不會產(chǎn)生裂紋。石墨的用途主要有：1、耐火材料：石墨及其制品具有耐高溫、高強度的性質(zhì)，冶金工業(yè)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，電視機顯像管的涂層等。3、耐磨潤滑材料：潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使200-200045、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6、原子能工業(yè)和國防工業(yè)：石墨具良好的中子減速劑用于原子反應(yīng)石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很PPM。特別是其中硼含量應(yīng)少于。國7、防鍋爐結(jié)垢：在水中加入一定量的石墨粉(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。9加工速度更快，比銅的2-52-31000度左右，易受熱變36501/30；3）重量1/5；4）CC原子被分解出來，轉(zhuǎn)而沒有毛石墨更易1/5，更容易進(jìn)行手工的材料成本更低，價格更穩(wěn)定，相同體積下，東洋炭EDM電極的首選材料。10、最薄最堅硬的納米材料-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、石墨礦床地質(zhì)（一）石墨礦石特征與分類SiO2、Al2O3、FeOP2O5CuOCO2H2、CH4、N2等煤層經(jīng)熱變質(zhì)，也可形成石墨。中國山東省萊西市（石墨探明儲量萬噸，現(xiàn)保有儲量萬噸）、吉林省磐石市（500萬噸）、黑龍TiconderogaCeylon等。按結(jié)晶形態(tài)，將石墨礦石分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩大類。新疆托克布拉等個別礦床中，工業(yè)價值不大。1μm，一般為～，5～10mm伴生的礦物有云母、長石、石英、透閃石、透輝石、石榴石和少量硫鐵礦、方解石等，有時還伴有金紅石，釩云母等有用組分。礦體呈層狀、似層狀或透鏡狀，礦石硬度中等或中硬偏軟。鱗片狀石墨礦石按其所賦存巖石的巖性不同，分片麻巖型、片巖型、透輝巖型、變粒巖型、混合巖型、大理巖型及花崗巖型等七種，前六種礦石類型產(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)成因礦床中，后一種礦石類型則產(chǎn)于巖漿熱液成因礦床中。根據(jù)固定碳含量，可將鱗片狀石墨分為高純石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨4類。高純石墨(固定碳含量大于或等于%)主要用于柔性石墨密封材料，代替白金坩堝用于化學(xué)試劑熔融及潤滑劑基料等；高碳石墨(固定碳含量%～%)主要用于耐火材料、潤滑劑基料、電刷原料、電碳制品、電池原料、鉛筆原料、填充料及涂料等；80%～94%鑄造涂料、鉛筆原料、電池原料及染料等；低碳石墨(固定碳含量大于或等于%～%)主要用于鑄造涂料。隱晶質(zhì)石墨礦石（曾稱土狀石墨或無定形石墨、微晶石墨），（微晶集合體石可選性差。礦物成分以石墨為主，伴生有紅柱石、水云母、絹云母及少量黃鐵礦、電氣石、褐鐵礦、方解石等。品位一般為60～80%、灰分為15～22%、揮發(fā)分為1～2%、水分為2～7%。根據(jù)含鐵量，可將隱晶質(zhì)（601%者，主要用于鉛筆、電石墨片徑圍石墨片徑大，一般以～較多。順片理定向排列于石英、斜長石等粒狀礦物之間。石墨片徑～～的較多。在大理巖型礦石中一般為～～10mm。石墨混合巖一般是作為混合巖化產(chǎn)物疊加于片麻巖、片巖或變粒巖類礦石之上，常呈條帶狀或脈狀。因大量石英的加入，混合巖%～%，石墨鱗片分布不均勻，有時局部富集，片徑增大，一般為～。花崗巖類礦石是由巖漿熱液不同階段結(jié)晶礦物和石墨組成的各種含礦物。石墨呈浸染狀分布于花崗巖中，墨花崗巖，石墨片徑一般為～。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，粒徑一般在左右，主要為無定形花瓣狀、疊層狀，一般含有部分微晶鱗片石墨，片徑大的可達(dá)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。分未變質(zhì)的無煙煤，保留煤巖結(jié)構(gòu)。（二）石墨礦床工業(yè)指標(biāo)1、晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦2-3%固定碳；工業(yè)品位原生礦石：邊界品位3-82、隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦：邊界品位≥55%固定碳；工業(yè)品位≥65%固定碳；坑采可采厚度～；露采夾石剔除厚度1～3m。＋100目)石墨含量的高低，提(＋100目)石墨含10040-60％左右。＋10+100目石墨在精礦中所占的百分比。目前，標(biāo)礦晶質(zhì)石墨大約4000元/噸；隱晶質(zhì)石墨大約2000元/噸。（三）勘探類型的確定石墨礦床劃分為4個勘探類型：1、第Ⅰ勘探類型礦體形態(tài)簡單，呈層狀，似層狀或較大透鏡體，主礦體連續(xù)沿走向長幾百米至千米以上，厚一般十幾米至幾十米或更402、第Ⅱ勘探類型礦體形態(tài)較簡單，呈層狀、似層狀、透鏡狀，主要3主礦體不連續(xù)，沿走向長幾百米，夾層或夾石較多，分叉復(fù)合現(xiàn)象普70%～100%；石墨分4、第Ⅳ勘探類型礦體形態(tài)很復(fù)雜，呈小透鏡狀、扁豆?fàn)罴安灰?guī)則狀，厚度很不穩(wěn)定，變化系數(shù)大于100%；石墨分布均勻；斷裂及巖體(脈)塘石墨礦床。上述勘探類型的劃分是根據(jù)礦床中主礦體(一個或幾個)規(guī)