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蘇州百葉片：石墨產業：從硅的世紀進入“碳的世紀”
閱讀：73 發布時間：2022-4-13我國石墨資源儲量豐富，又是石墨生產大國。但多年來低價出口初級產品的同時，又高價進口高附加值產品，成為石墨行業的突出問題，也讓石墨產業一直備受詬病。隨著我國大力發展新材料等戰略新興產業，石墨烯等高附加值新型石墨材料迎來了新的發展機遇。我國也采取一系列政策措施加快石墨產業布局——
過去多年，我國一直是石墨資源儲量的國家，但是隨著其他國家找礦工作的深入開展，越來越多的石墨礦床被發現。2013年，巴西已經超越中國成為一大石墨資源國，我國正在喪失大石墨資源國的地位。
據美國地質勘探局公布的數據顯示，2013年探明的天然石墨儲量約1.3億噸，儲量前三位的國家分別為巴西、中國和印度，其中中國石墨儲量約為5500萬噸，占儲量的42%，位列巴西之后。而中國又是大的石墨消費國，占石墨消費總量的一半。石墨礦產資源現狀與國際貿易格局分析
我國石墨資源開發利用現狀
天然石墨根據結晶形態不同分為晶質石墨、隱晶質石墨。晶質石墨的晶體直徑大于1微米，按其結晶形態，又分為致密塊狀石墨和鱗片石墨。隱晶質石墨晶體直徑小于1微米，分為分散性土狀石墨和致密塊體土狀石墨，前者礦石品位低，后者雖然品位高，但可選性差，一般經挑選后粉碎即為成品，使用價值均不如鱗片石墨。隱晶質石墨價格較為低廉，主要用于生產低端石墨產品。相比于隱晶質石墨，晶質石墨中的致密塊狀石墨礦床很少，鱗片石墨則是國內外工業利用的主要石墨類型，而鱗片石墨又以大鱗片占比高為優。
總量上看，我國石墨資源豐富，目前已在25個省（市、自治區）發現有石墨礦點，共91個礦區。從全國范圍來看，石墨資源分布呈現“分布廣泛、東多西少、個別富集"的特征。晶質石墨主要分布于黑龍江、內蒙古、山西、四川、山東五省，保有儲量占全國80%以上，黑龍江和內蒙古晶質石墨儲量最多；隱晶質石墨主要分布于內蒙古、湖南兩省，保有儲量占全國67%以上。
2015年以來，我國大型、超大型石墨礦床勘探成果豐碩，如黑龍江林口西北楞石墨礦已探明石墨礦物量達3500萬噸以上，達超大型規模；內蒙古烏拉特中旗大烏淀石墨礦探明晶質石墨礦物量1776萬噸，達超大型規模；內蒙古阿拉善右旗查汗木胡魯石墨礦探明晶質石墨礦物量700余萬噸，達超大型規模。
百葉片工廠,千頁輪工廠,VSM砂帶工廠,打磨片工廠
目前，我國已形成六大石墨生產加工基地，產量占全國的80%以上，其中晶質石墨主要產地有黑龍江雞西、黑龍江蘿北、山東青島、內蒙古興和等；隱晶質石墨主要產地有湖南郴州、吉林磐石等。圖為中國石墨礦產分布及生產加工基地示意圖
黑龍江雞西 。打造“中國石墨之都"這是雞西的“金字招牌"。龍江“石"代，非我“墨"屬。石墨產業已成為龍江新寵，是雞西著力打造的百億級產業，也是未來支撐雞西轉型發展的主導產業。
雞西探明石墨資源儲量6.62億噸，工業利用價值高。全市有石墨企業50多戶，石墨產品涵蓋了高純石墨、可膨脹石墨、人造金剛石、鋰電負極材料、石墨烯、石墨電極等17個系列200余種，是重要的石墨生產基地。
雞西市瞄準新能源、裝備制造、新材料、節能環保等發展方向，把發展石墨產業作為轉型發展的主攻方向和重中之重，被稱為“中國石墨之都"。
雞西這個“中國石墨之都"不是虛名，雞西不僅有資源，更重要的是產業正在這里集聚，全市現在已有石墨企業51戶，深加工企業34戶，形成密封材料、傳導材料、超硬材料、蓄能材料、石墨烯材料等六個產業鏈，有負極材料、石墨紙等17個深加工產品。園區、實驗室、監督檢驗中心、國標委鱗片石墨分技術委員會等生產要素非常齊全。
黑龍江蘿北。鶴崗石墨資源豐富，已探明石墨礦石儲量達17.31億噸，是目前所知的大天然石墨礦。國家將鶴崗列為全國103個能源資源基地之一和267個國家規劃礦區之一，明確在鶴崗建設石墨及深加工產業集群。鶴崗確定了新能源、石墨烯、密封散熱、超硬和冶金耐火材料等五大產業鏈。
山東省是我國晶質石墨礦的重要蘊藏地，也是我國鱗片石墨的主產區。山東省的石墨礦產資源主要集中在青島地區的平度市和萊西市，萊陽、文登和牟平一帶也分布多個礦床。
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平度市是世界優質石墨重點產區，石墨儲量位居二。目前己探明礦石資源量為4億噸，礦物儲量為1381.5萬噸，保有礦物儲量701萬噸。平度市的石墨資源主要分布在張舍、劉戈莊、明村、矯戈莊、劉家寨、劉河甲、前臥牛、馬戈莊、閆村、景村等處，以及黑鯉公司、黑龍西利礦、騰飛石墨礦和運盛礦業公司等。石墨礦石品位一般在2.5-5%，個別礦山達到6%以上。
平度市的張舍鎮被譽為中國石墨鎮，全鎮已探明石墨礦石總儲量約1.2億噸，礦石品位3-7%。埋藏淺易開采，鱗片大質量好。
劉戈莊石墨礦區為賦存于元古代荊山群陡崖組徐村段含石墨變質巖系地層的沉積變質礦床，礦床受地層層位控制，礦區有4個含礦帶，11個含礦層，賦存29個石墨礦體，以透閃透輝巖型石墨礦石為主要礦石類型，石墨礦石品位為2.5-6.5%，為7.93%。
萊西南墅石墨礦床是包括院后礦體、劉家莊礦體和岳石礦體在內的一個礦層帶，已開采利用60余年，屬于區域變質疊加熱液交代雙重成因的優質鱗片石墨礦床，石墨礦石類型有片麻巖型、透輝石巖型、混合巖型三種，礦區平均品位在4.5-5.5%之間。
北墅石墨礦也有近40年的開采歷史，該礦含有11個主要礦體，入選品位3%，精礦品位91.64%，目前處于停采狀態。萊陽市還有大梁子口和山前介石墨礦，石墨礦石儲量共計327.39萬噸，礦石類型以黑云斜長片麻巖為主，品位在2.7-3.28%之間，鱗片大小多在0.8-1.25毫米間。
內蒙古興和縣石墨資源豐富，尤其是鱗片石墨，已探明礦石儲量為6500萬噸，遠景儲量2億噸，是中國三大石墨產地之一。由于鱗片石墨性質優良、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、抗磨、抗壓、并且具有導電性，所以廣泛應用于鋼鐵、機械、冶金、耐火材料、化工、新型電子工業等行業。
目前，我國每年石墨消費量約為130萬噸，晶質石墨主要用于鋼鐵冶金和耐火材料工業，占總量的40%，其次用于鑄造業，占總量的20%，其他應用還有鍛造石墨乳、拉絲石墨乳、節能添加劑等。
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石墨消費量與市場密切相關。近年來，我國石墨市場總量變化不大，但石墨產品結構發生了明顯變化。80目以上大鱗片石墨制作的可膨脹石墨，因為膨脹系數大，市場一直很穩定，甚至供不應求，但低端石墨產品價格下滑明顯，庫存量居高。石墨價格在2010年達到值，有的鱗片石墨每噸價格可達萬元，而低端石墨因為大多數企業都能生產，競爭更為激烈，每噸價格只有300多元。較之低端石墨，高純石墨價格相對較高。高純石墨是其他高附加值深加工產品的基礎原料，經過浮選、提純、深加工之后的高純石墨純度能達到99.9%，接近黃金的純度，高純石墨的需求量呈現出旺盛增長的態勢。未來要想避開激烈的市場競爭，應往深加工方向發展，生產獨到的、高附加值的、技術含量高的石墨產品，這樣的石墨產品市場需求量也大，例如石墨烯。
據了解，目前石墨加工裝備正朝自動化、大型化方向發展，工藝目標是短流程、低能耗。在這方面，我國與日本、德國尚存在一定差距。例如，高純石墨生產主要有高溫法、氫氟酸混合酸法、堿酸法三種加工技術，后兩種加工技術在我國應用多年并已成熟，目前國內大部分石墨企業采用的是氫氟酸混合酸法，還有個別企業沒做到氫氟酸的環保處理。與這兩種技術相比，高溫法技術*環保，但我國尚沒有*掌握該項技術，國產高溫法加工設備雖然也實現了無污染環保生產，生產的高純石墨品質也較好，但還不能實現連續生產，導致用電量大，生產成本高。而日本、德國的高溫法設備已實現了高純石墨的連續生產。由于石墨產品應用于領域，所以日本對我國實行石墨加工技術的。我國石墨企業和裝備企業正聯手加緊攻關“高溫法連續生產"的難題。
重點解決石墨行業突出問題
多年來，我國天然石墨儲量大、產量大，但石墨產品絕大部分是初級產品，而且我國也是石墨初級產品出口量最多的國家。這些初級石墨產品因為產能過剩，無序競爭，進而又壓制了價格，價格低廉，出口的石墨初級產品每噸價格不到3000元，與此截然不同的是進口的高附加值石墨產品每噸價格高達50多萬元，價格相差100多倍。
我國石墨主要出口國家分別是美國、日本、韓國、德國等，每年出口量占世界各國總出口量的80%以上。日本是大的石墨進口國，其中98%從我國進口，美國天然鱗片石墨*依靠進口，其中48%來自我國。我國石墨初級產品的出口國又恰恰是我國高附加值石墨產品的進口國。在我國大量出口石墨初級產品的同時，美、日、韓等發達國家卻早早把石墨列為戰略資源，嚴格控制開采，以采代購。
我國石墨初級產品低價出口，產品高價進口，進出口價格懸殊，意味著我國石墨資源低價流失，石墨產業蒙受巨大損失，這也讓石墨行業一直備受詬病。
我國石墨行業的問題主要表現為“對資源重視不足；天然石墨開采過度；資源浪費嚴重，低價流入海外；產品依賴進口；礦業權設置較為分散，整合壓力大；采選工藝落后，環境污染嚴重；技術緊缺，人才缺失，低端產能過剩"。應在全國范圍內調控石墨產能，利用市場手段配置資源；優化產業結構，淘汰落后產能，提高產品附加值；設置合理的開采規模；加大石墨開發技術資金的支持力度；調整對外貿易結構；投資開采國外資源；建立石墨行業管理體系；鼓勵自主創新和產品研發。同時，張凌燕強調，石墨行業應降低低附加值產品的比例，重點做好高附加值深加工石墨產品的技術開發研究，石墨深加工產品具有非常廣闊的市場空間。
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石墨資源應用前景十分廣闊
雖然現在已經能制備人造石墨，但因為人造石墨的結晶成熟度遠遠達不到天然石墨的水平，目前只能替代小鱗片石墨應用，尚不能替代大鱗片石墨，因此天然石墨在工業領域中的應用仍然占主導地位。
天然石墨除了被應用于鋼材、冶金、耐火等傳統行業外，近幾年作為一種戰略性資源也被廣泛應用于、航天、電子、核電等多個領域。目前，石墨烯是薄、韌的材料，只有一個原子的厚度，卻比鋼材堅韌百倍，而且導電性、導熱性也遠超其他材料，幾乎*透明，又有很好的彈性，其的材料性能堪稱，因此被稱為“新材料"。大鱗片石墨是生產精密器件的基礎性原料，也是生產石墨烯的重要原材料。
石墨應用前景十分廣闊，已是一個不爭的事實。傳統應用領域產業結構不斷優化升級將拉動石墨消費，同時我國大力發展節能環保、生物、裝備制造、新材料、新能源汽車等戰略新興產業，也將帶動石墨產業的快速發展，石墨產業將以發展鋰離子電池負極材料、石墨乳、氟化石墨、電磁屏蔽材料、高導熱材料、各向同性石墨、石墨烯等高附加值新型石墨材料為主，實現產業化、集約化。未來，新興領域將成為石墨市場新的增長點，特別是伴隨著新興產業的快速發展，天然大鱗片石墨的市場需求量將會大幅提升。屆時，石墨將成為支撐*發展的重要戰略資源。如果說二十世紀是硅的世紀，那么石墨的特性將把二十一世紀帶入“碳的世紀"。
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