天然石墨

天然石墨，顧名思義，是自然界中天然存在的石墨，一般為石墨片巖、石墨片麻巖、出現含石墨片巖和變質頁巖。隱石墨也被稱為土壤石墨或無定形石墨隱晶質石墨礦石中，石墨晶體直徑小于1μm，是微晶的集合體，只有在電子顯微鏡下才能看到晶型；礦石品位高，但可選性差；與石墨伴生的礦物通常是應時、方解石等；礦石呈微細鱗片-隱晶質結構，塊狀或土狀結構。隱晶質石墨主要用于鉛筆、電池、焊條、石墨乳劑、石墨軸承的配料，電池碳棒的原料等；不含鐵的隱晶質石墨主要用于鑄造材料、耐火材料、染料電極糊等原材料。

中國發現和利用石墨的歷史悠久。古籍中已經有很多關于石墨的記載。比如《水經注》“洛水側有石墨山。山石皆黑，故書可疏，故石墨為名山。考古發掘出的甲骨、玉片、陶片發現，早在3000年前，商朝就用石墨寫字，一直延續到東漢末年(公元220年)松煙油墨取代石墨作為書籍油墨。清朝道光年間(從1821年到1850年)湖南郴州農民開采石墨作燃料，稱為“油碳”

20世紀初，用石墨制作電池和鉛筆的技術傳入中國，當時被稱為“電煤”和“筆鉛”石墨開始用于現代工業，促進了我國石墨礦業的發展。

國外發展

國外石墨產業發展模式研究

從世界石墨工業的生產看、消費、從貿易和供求情況可以看出，發展中國家和發達國家在石墨工業的發展上有很大的差異發展中國家為了經濟發展，不斷擴大產能，加大開采力度，不顧過度開采對環境的不利影響，而發達國家更注重戰略資源的保護，國內只開采少量石墨資源，工業應用主要通過進口其他國家的石墨資源來實現。總結如下：

1)限制開采，“以購代采”

發達國家把自己的石墨資源作為戰略資源儲備起來，限制開采，實行“以購代采”這樣，初級石墨產品從中國等石墨資源豐富的國家低價進口，每噸價格只有2000 ~ 4000元，然后提純后的石墨產品返銷到中國等國家，每噸價格高達10 ~ 20萬元。高昂的差價暴露了中國的一些問題創新能力不足，高新技術應用產品開發緩慢，產品科技含量低，產業優勢弱。

2)實行技術封鎖和壟斷。

當前，美、日、歐盟等少數發達國家掌握了石墨深加工的核心技術，壟斷了全球石墨深加工產品技術和市場。由于技術限制，中國 美國特種石墨和高級石墨乳液產品主要依賴進口，國內相關產品極少，不能滿足市場需求。

3)政策支持。

美、英、歐盟等發達國家出臺了一系列支持石墨深加工產品發展的政策，同時也投入了大量的資金和人力進行扶持。如：美國能源部發布的《關鍵材料戰略》，2011版中將使用石墨材料、石墨烯被列入重點發展內容。在歐洲2020戰略的七大旗艦項目中，石墨作為關鍵材料之一，被視為關鍵工業礦物。

4)外國資源的投資和開發。

世界主要石墨生產國都非常重視海外資源的投資和開發、兼并、以合資或直接投資購買當地資源采礦權的形式進行資源整合。2013年6月，益瑞仕集團收購全球石墨生產商Timcal，開采其位于加拿大魁北克省的Lacdeslles石墨礦。自收購以來，益瑞仕集團碳石墨部門的收入持續增長，該部門也發展成為集團第三大業務部門，為集團的營業收入做出了巨大貢獻。

5)在資源地區設立加工廠，占據資源和技術優勢，降低生產成本。 

石墨的化學成分是碳(C)天然生產的石墨很少是純的，通常含有雜質，包括二氧化硅、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。天然石墨礦物為鐵黑色、鋼灰色，帶亮黑色條紋；金屬光澤，隱晶質骨料暗淡不透明；硬度各向異性，垂直解理面為3 ~ 5，平行解理面為1 ~ 2；質軟，密度為2.09～2.23g/Cm3，有滑膩感，容易污染手指。礦物薄片在透射光下通常是不透明的，而極性薄片可以透射光，顯示出折射率為1的淺綠色灰色.93～2.07，反射光下為淺棕灰色，反射多色明顯，Ro灰色帶棕色，Re深藍灰色，反射率Ro23(紅)，Re5.5(紅)，反射色、雙反射顯著，非均質性強，偏振色為稻草黃色。

石墨屬于復合六方雙錐晶體，是六方板狀晶體，常見的單形有平行雙面、六方雙錐、六角柱狀，但完整的晶形很少，一般呈鱗片狀或板狀，聚集體致密塊狀、土狀或球狀。

石墨的工藝性能和用途主要取決于其結晶度，天然石墨根據其結晶形態可分為結晶石墨（鱗片石墨）和隱晶質石墨（土狀石墨）兩種工業類型。

晶質石墨

晶質(鱗片)在石墨礦石中，石墨晶體直徑大于1μm，呈鱗片狀；礦石品位低，但可選性好；與石墨有關的礦物通常是云母、長石、石英、透閃石、透輝石、石榴和少量黃鐵礦、方解石等，有的還伴有金紅石釩等有用成分；礦石呈鱗片狀、花崗巖鱗片或粒狀變質結構，片狀、片狀或塊狀結構。

晶質（鱗片）石墨按固定碳含量分為高純石墨、高碳石墨、中碳石墨和低碳石墨。

高純石墨(固定碳含量大于或等于99.9%主要用于柔性石墨密封材料核石墨，代替鉑坩堝用于化學試劑熔煉和潤滑劑基料；

高碳石墨(固定碳含量94.～99.9%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；

中碳石墨(固定碳含量80%～94%主要用于坩堝、耐火材料、鑄造材料、鑄造涂料、鉛筆原料、電池材料和染料等；

低碳石墨(固定碳含量50.～80.主要用于鑄造涂料。

隱晶質石墨

隱晶質石墨礦主要分布在接觸變質礦床中。事實上，石墨礦石中的石墨片直徑是不均勻的所謂結晶石墨礦，也可能含有隱晶質石墨，含量高時通常稱為混合石墨礦隱晶質石墨礦石中還可能含有少量鱗片石墨，鱗片直徑略大于1 μ m。

隱晶質石墨主要用于鉛筆、電池、焊條、石墨乳劑、石墨軸承的配料，電池碳棒的原料等；不含鐵的隱晶質石墨主要用于鑄造材料、耐火材料、染料電極糊等原材料。

據不完全統計，世界 美國的天然石墨儲量約為20億噸，其中結晶石墨約為8億噸。中國 美國天然石墨儲量居世界第一，結晶石墨礦總儲量為4.73億噸。

中國現在已經形成礦業、選礦、加工、綜合天然石墨工業及提純和產品系列。中國是世界上最大的天然石墨生產國，2009年天然石墨產量達到175.56萬噸，中國 美國的產量約占世界的55總產出%，居世界首位。

2015年4月，國內天然石墨市場價格穩步下跌，部分跌幅在100元以內/噸左右，減少了5%左右。業內人士表示，天然石墨價格的下降有望降低鋰電池的成本。