石墨产业的发展
石墨是一种最软的矿物,是元素碳的一种同素异形体,碳原子排列方式呈蜂巢式六边形,层间有微弱的范德华引力。由于每个碳原子均会放出一个电子,因此石墨属于导电体。石墨形状有晶体状、薄片状、鳞状、条纹状、层状体等,且不透明触感油腻,颜色铁黑到钢铁灰,化学性质不活泼,具有耐腐蚀性,分为晶质石墨和隐晶质石墨,是不可再生的战略资源和国防军工的重要原料。
1、石墨产业现状
在我国晶质石墨产量最高,位于世界第一位。在黑龙江、山东、内蒙古、山西、河北等20多个省市发现石墨矿床,集中了90%以上的国家储量。
石墨矿和低品位石墨精矿的初级加工产品,则是出口到日本、韩国、印度等国家。同时,我国也是世界上第二大石墨进口国,2000—2018年,我国的石墨消费高达1835万t之多,引起库存持续下降。据不完全统计,2017—2019年,我国石墨进口量飞速上升。然而我国的石墨高级加工产品价格远不及美、英、日等发达国家,相反的是石墨出口价格低廉。
2、石墨产业技术变革
我国是世界上石墨资源最丰富的国家,但出口的石墨产品大多为初级的低附加值产品,产能过剩,因此,今后要加大宏观调控力度,制定合适的进出口政策,合理开采、科学加工,提高产品的技术水平,加强石墨深层产品的开发和创造,例如氟化物石墨的聚合物、显像管石墨晶体、异形碳、渗异元素石墨、碳-锂离子电池等。另外还应加强环保治理、有序竞争、提高资源利用水平等。
近年来,随着新能源汽车、储能和环保等战略性新兴产业的快速发展,石墨烯材料以及高纯石墨等高端材料研发及应用越来越重要。石墨烯是碳原子的单片层结构,内部碳-碳σ键,外部大π键,具有极高的结构和化学稳定性,可通过适当的官能团改性,用以制造复合材料。因此,石墨烯被称为“新材料之王”,具有十分广泛的应用前景。
我国目前初步具备了规模化制备石墨烯材料和以高纯石墨为高端产业化主流商品的能力,但是因为制备石墨烯成本太高以及关键技术短期内难以突破,目前还无法完全替代高纯石墨的地位。因此,目前仍旧以出口低级石墨、进口高附加值石墨为主。
3、石墨行业发展趋势
目前,石墨大多集中在机械铸造、冶金、造纸、精细化工等传统行业,随着新兴材料科技的发展,在电子、国防、航空航天、生物技术、储能环保等新兴领域,新型石墨碳材料也有着广阔的应用前景,不同领域对石墨的需求大有不同,石墨的下游产业链发展十分迅速,领域广泛,这充分体现了石墨的重要性。
从目前行业发展来看,新能源,新材料等新兴产业带来了很多机遇,要将石墨产业由初级加工向深级加工转型,充分发挥我国石墨资源的优势,综合各大科研院所的力量,突破关键技术,制造出石墨烯等一系列高端产品,进而推动我国高新产业的发展,这样不仅能够促进我国非金属矿业的整体发展,也可以满足环境保护的需求。
资料来源:《靳涛,郑业萌,李刚等.我国非金属矿行业经济现状与发展[J].现代化工,2023,43(02):6-11》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!