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高纯石墨生产工艺现状及展望

2020-08-25

摘 要:随着我国经济建设速度的快速发展与经济基础性设施的建设力度不断加大,我国对于非金属性产业资源需求也越 来越大,石墨是非金属资源中的重要资源。我国的石墨储量占全球储量的三之一,所以我国石墨资源的利用与生产工艺对于国民 经济发展有着十分重要的作用。目前,我国的石墨新型技术开发与利用已进入一个高速发展阶段。许多新型的石墨产品与新型技 术得到了较高的利用与发展。目前,在我国石墨开发利用中出口价格相对较低、高端石墨产品几乎空白、石墨矿区的保护不利。本 文主要是从石墨的分类及应用入手,着重分析了我国石墨行业发展主要途径及石墨行业发展过程中存在的问题,并对石墨资源 的前景做了展望。

关键词:高纯;石墨;生产工艺

我国的石墨资源占全世界总储量的三分之一。石墨一般为灰 黑色或者黑色,密度为 2.25 克每立方厘米,质地较软,触感有滑腻 感,导体。是制作抗摩剂与核反映堆中的减速剂主要材料。石墨是 一种应用极为广泛的非金属性材料,石墨的深加工与再生产是实 现石墨提高附加值与利润的主要途径与方法。石墨资源是一种不 可再生性资源,只有不断加大石墨资源的开发与利用才可以获得 更大的产品附加值。


1 我国石墨资源开发利用现状
1.1 石墨的分类 石墨分为晶质石墨和隐晶质石墨两种。晶质石墨储量以黑龙

江和内蒙古两个省最多,可探明储量占全国总储量的百分之六十 四。隐晶质石墨储量最以湖南省最多,可探明储量占全国总储量的 百分之七十四。石墨的附加值与市场资源优化配置对于石墨行业 发展有着十分重要的促进作用。

1.2 石墨的应用领域 石墨是一种应用极为广泛的非金属性材料,其主要应用于多

个领域。石墨的开发与利用率主要受到附加值的多少决定。石墨的 深加工与再生产是实现石墨提高附加值与利润的主要途径与方 法。石墨的精深加工是石墨矿业开采的延伸与实现附加值的主要 方式。目前我国石墨的精深加工与新产品的研究处于初级阶段,石 墨的精加工主要是利用石墨的高抗热性与热传导性及石墨的主要 物理特性进行利用与加工。

1.3 石墨主要的产品形式 一是高纯石墨;主要被用于军事及工业材料中安定剂及其它行业的工业催化作用,有着结晶完整并具有非常良好的导热性能。二是等静压石墨;等静压石墨是高纯石墨的延伸产品,主要由高纯 石墨加工而成,有着高纯石墨的特点,具有受热膨胀率小、受热后 的热传导性能优良等主要特点。三是可膨胀石墨;可膨胀石墨主要 选用自然排列的天然鳞片石墨,主要经过酸性氧化处理后的层间 化合物,本身体有着耐高温、耐高热等优点外,增加了石墨的可膨 胀性。四是氟化石墨;氟化石墨是集性能与效益合一的新型石墨产 品。有着较高的附加值与独特的品质,被多个领域广泛应用的石墨 功能性材料。主要应用于电池原料与固体润滑剂等领域。五是胶体 石墨;胶体石墨主要在保证优良的导电性与导热性之外利用石墨 成膜均匀等特点,主要应用于消除静电成膜领域。六是石墨烯;是 一种由一个原子厚度组成的二维材料,主要是用于军事领域的防 弹材料制作与导电剂。


2 我国石墨行业发展过程中存在的问题

早在 20 世纪初期,我国就已经开始开采使用石墨材料。由于我国石墨的储量大且产地集中,给我国利用石墨发展提供了诸多 的便利条件。目前,我国的石墨新型技术开发与利用已进入一个高 速发展阶段。许多新型的石墨产品与新型技术得到了较高的利用 与发展。目前我国石墨行业发展中主要存在以下几个方面的问题:

2.1 对于石墨规划与统筹不到位 我国的石墨储量位居世界第二位,但是由于没有对石墨矿业的统一投入与规划,导致我国的石墨没有统一的定价与统筹管理。开 采规模与产值不高。石墨的开发与利用主要是依靠高新产品的生 产与研发得到更大的附加值与利润,在我国目前的石墨开发利用 中新产品的开发与利用呈现出无序的状态,不能将规划与统筹相 结合达到利益最大化。

2.2 石墨资源的开发与利用缺少渠道 石墨资源是一种不可再生性资源,只有不断加大石墨资源的开发与利用才可以获得更大的产品附加值。目前,我国对于石墨资源 的开发与利用缺少渠道,石墨的初级生产较多,但是对于高新材料 的研发与利用没有渠道。市场中最有效的产品与生产加工相结合 才可以产生更多的最大利润,这二者缺一不可。石墨资源与高新产 品的结合必然会对石墨产业起到一个不可替代的推动作用。目前 我国石墨资源的开发与利用相结合的渠道较为单一,没有将市场 需求与产品研发相结合。

2.3 石墨矿业权设置没有统一规划。 石墨是一种矿业产物,对于开采的环境破坏严重。我国没有对石墨矿业权设置统一规划,导致了大量的无序开采与资源的浪费。 石墨矿产开采与其它矿业开采有着同样的特点,初期投入生产资本较大、对环境影响十分严重。只有将石墨矿业开采进行统一的规划,减少不必要的重复性投入可以适当的增大投入与产出的比率。 四是石墨盗采现象十分严重。非石墨开采区的非法开采现象十分 严重。石墨是一种不可再生性资源,开采利用率决定开采直接经济 效益。经过盗采的石墨矿再利用的机率可以忽略不计。我国目前对 于盗采石墨的打击力度很大,但是在高额利润面前,仍有不少小矿 业主对此不加理睬。强化石墨盗采打击力度对于保护石墨矿业有 着十分重要的意义。


3 我国石墨行业发展主要途径
石墨是一种应用广泛的材料,应用于军事与民用领域。石墨的 附加值与市场资源优化配置对于石墨行业发展有着十分重要的促 进作用。笔者认为,我国石墨行业发展的主要途径主要有以下几个 方面:

3.1 加快附加值高、科技含量大的高新产品研发。我国目前的石墨产品大多处于初级开采阶段,只是简单的利用自然资源。因此要做好石墨资源开采与规模化经营的保护措施。加快开 发附加值高、科技含量大的高新产品研发。对现有的资源进行合理 的利用与保护。

3.2 充分利用市场实现资源优化配置。企业之间的产品合理有 序的流动是对于石墨开发和利用最佳的资源优化配置结果。通过 市场调节手段实现石墨市场的以竞争和价格机制获取最佳的资源 优化配置。

3.3 强化石墨开发利用的资金扶持。先进的开发与利用机制是 实现石墨资源利益最大化的有效手段。这种开发与利用机制最基 本的实现途径是强化资金扶持,可以在石墨提纯与新型材料的开 发和利用方面设立基金,减少企业与个人技术开发的风险。对于风 险大、投入费用高而收益低的大众型产品与高端产品可以加大投 入力度,保证科技创新与收益的比例。


4 石墨开发利用中主要存在的制约条件

石墨是非金属资源中的重要资源。在我国目前的石墨开发利 用中主要存在着以下几个制约条件:一是出口价格相对较低;二是 高端石墨产品较少;三是对于石墨保护不到位。石墨是一种应用极 为广泛的非金属性材料,其主要应用于多个领域。


5 石墨资源的前景展望

石墨本身具有非常优越的使用性能与物理性能,是一种优质、用途广泛的基础性材料。随着我国经济发展速度增快,一些新兴的 行业对于石墨的物理性能提出了新的要求,在石墨的耐磨与防腐 性能等。同时石墨与其它材料组合形成新的物理性材料对于军事、电子等行业起到了不可代替的推动作用。目前石墨在多个领域里 取代金属性材料与有机材料,发展前景十分广阔。

综上所述,石墨是我国在经济发展中不可代替的新型材料,在 我国储量非常丰富。我国的石墨在利用形式上主要以高纯石墨、等 静压石墨、可膨胀石墨、氟化石墨、胶体石墨、石墨烯为主。我国的石 墨利用中要以高新科技含量大的新产品研发为主,充分实现资源 优化,强化石墨开发的资金扶持。

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