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行业动态

我石墨产业的分析与发展方向建议

石墨产业的发展分析与方向

我国石墨产业现阶段存在的问题包括资源浪费 , 隐晶质石墨含碳量70%以上的基本当煤烧没了 , 剩下的大多是低品位矿;鳞片石墨深加工比例和水平仍然很低 , 大多也都廉价出口了;工艺、技术、装备水平落后 , 采矿、选矿工艺四、五十年没有大的突破和变化 , 许多石墨加工工艺也不是先进的 , 产品也只是初级加工产品。

在石墨深加工材料与技术方面主要包括:高纯石墨、超细超薄石墨、锂离子电池负极石墨、石墨层间化合物及其衍生材料、石墨烯、天然石墨复合材料。

高纯石墨是大多数深加工产品的基础 , 因此石墨提纯技术是首要的。采用高温挥发法 , 将石墨加热到2800℃以上 , 天然石墨中灰分大都能汽化逸出(石英沸点2750℃)。该方法可使石墨含碳量达到99.99% , 甚至更高 , 是制备超高纯石墨最有效的方法;超细石墨粉利用石墨的本身层状结构特点 , 通过外加力量(爆破、超声波、电化学等)破坏c轴方向的结合力 , 是获取超细片状石墨粉体的有效手段;锂离子电池是目前技术进展迅速、市场容量巨大、发展最快的化学电源。

石墨是目前商品化二次锂离子电池采用的主要负极材料。天然石墨价格低廉 , 但是必须经过改性和修饰 , 才能大规模用于锂离子电池。其技术关键是控制纯度、粒度、形状。石墨粉

石墨烯可能成为微纳电子工业支撑材料:

据相关统计 , 2010年我们国家电子信息制造业主营收入是6.36万亿 , 世界集成电路产业有3000多亿美元。这么一个规模和摩尔定律有关系 , 摩尔定律再往下发展需要新的材料 , 现在我们用的是硅。硅材料是微电子工业的支撑材料 , 硅和二氧化硅匹配度很高 , 是上帝给人类的一个礼物 , 所以我们可以在二氧化硅上挖“窗口” , 然后做几百套工艺 , 最后做成一个集成电路。

现在有一种说法 , 世界出现新的科技革命的前夜 , 也有好多人分析是不是第六次革命、第七次革命。无疑在金融危机冲击下 , 有可能预演新的科技革命 , 特别是近半个世纪以来没有什么太大的革命性突破。新的科技革命每次都有很多新的材料出来 , 现在第一热门材料应该是石墨烯。

鳞片石墨矿是自然界可浮性最好的矿物之一。选别过程中要注意保护大鳞片石墨。大鳞片石墨用途广、资源少、价值高 , 所以在生产中必须尽量保护大鳞片不被破碎。通常大鳞片是指+50目、+80目、+100目的鳞片状石墨。保护大磷片的措施是在选别过程中采用多次磨矿多次选别的流程 , 把每次磨矿得到的单体解离的石墨及时选出来。如将矿石一次磨到很细的粒度 , 就会破坏了大鳞片。

从石墨“大国”到“强国”是大势所趋:

2010年是石墨行业发展史上具有标志性的一年。我国全年鳞片石墨产量70万吨左右 , 产值近60亿元 , 出口石墨17万吨左右 , 创汇3.8亿美元 , 价格和企业盈利都处在较高和较好的水平上。石墨行业可能面临重新洗牌的局面 , 中建集团、中海油、中航集团等国有大型企业正准备进入石墨行业 , 可能会促进石墨行业发展。石墨粉

目前 , 石墨传统制品主要有镁碳砖、水口、塞棒、石墨坩埚和电刷。镁碳砖产品的主要成分是氧化镁和鳞片石墨。我国是菱镁矿和石墨资源最为丰富的国家,均居世界第一位。因此镁碳砖在我国生产具有明显优势。2005年 , 我国镁碳砖出口量为25万吨 , 国内消耗大约140万吨;石墨坩埚用于有色金属和稀有金属的熔炼和铸造 , 具有导热快、耐高温、抗热冲击、抗粘连、耐集渣剂腐蚀、不与熔质起反应等优点 , 是有色金属熔铸器;电刷是在电机旋转部分与静止部分之间传导电流的主要部件 , 广泛适用于各种交直流发电机、同步电动机、电瓶直流电动机、吊车电机集电环、各型电焊机等。

我们国家石墨主要出口国是日本、美国及一些欧洲发达国家。主要进口的高科技石墨产品也是来自日本和美国及一些欧洲发达国家。世界进行石墨深加工技术比较先进的国家有美国、日本、英国、德国、法国和俄罗斯等国家 , 具有石墨资源的发展中国家则都是以生产石墨原料出口为主 , 石墨深加工技术并不掌握。因此 , 我国目前还只是石墨“大国”而不是石墨“强国”。

建议国家加大石墨投入和研发力度。在新产品、新工艺、环保、安全、尾矿处理等方面提高行业企业的工艺、技术、装备水平;加强资源管理 , 保护石墨资源。天然石墨是不可再生资源 , 如果按照目前的开采速度 , 最多20年 , 我国的石墨资源将消耗殆尽 , 到时中国将高价进口石墨 , 我们要提高石墨行业的准入门槛 , 建立资源保护政策;建立国家创新体系。建立产学研合作平台、建立科研合作信息网络、建立大学研究实验室、建立成果转化中试基地。