天然石墨

编辑:枭鸟网互动百科 时间:2019-11-12 05:54:51
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天然石墨,顾名思义就是自然界天然形成的石墨,一般以石墨片岩、石墨片麻岩、含石墨的片岩及变质页岩等矿石出现。
中文名
天然石墨
外文名
natural graphite

天然石墨特性

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石墨的化学成分为碳(C)。天然产出的石墨很少是纯净的,常含有杂质,包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。天然石墨矿物呈铁黑、钢灰色,条痕光亮黑色;金属光泽,隐晶集合体光泽暗淡,不透明;硬度具异向性,垂直解理面为3~5,平行解理面为1~2;质软,密度为2.09~2.23g/cm3,有滑腻感,易污染手指。矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。
石墨属复六方双锥晶类,呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状,集合体呈致密块状、土状或球状。

天然石墨类型

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石墨的工艺性能及用途主要决定于其结晶程度,天然石墨依其结晶形态可分成晶质石墨(鳞片石墨)和隐晶质石墨(土状石墨)两种工业类型。

天然石墨晶质石墨

晶质(鳞片)石墨矿石中,石墨晶体直径大于1μm,呈鳞片状;矿石品位较低,但可选性好;与石墨伴生的矿物常有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴子石和少量黄铁矿、方解石等,有的还伴生有金红石及钒等有用组分;矿石呈鳞片状、花岗鳞片或粒状变晶结构,片状、片麻状或块状构造。
晶质(鳞片)石墨根据固定碳含量分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨。
高纯石墨(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,代替白金坩埚用于化学试剂熔融及润滑剂基料等;
高碳石墨(固定碳含量94.0%~99.9%)主要用于耐火材料、润滑剂基料、电刷原料、电碳制品、电池原料、铅笔原料、填充料及涂料等;
中碳石墨(固定碳含量80%~94%)主要用于坩埚、耐火材料、铸造材料、铸造涂料、铅笔原料、电池原料及染料等;
低碳石墨(固定碳含量50.0%~80.0%)主要用于铸造涂料。

天然石墨隐晶质石墨

隐晶石墨也称土状石墨或无定形石墨,隐晶质石墨矿石中,石墨晶体直径小于1μm,呈微晶的集合体,在电子显微镜下才能见到晶形;矿石品位高,但可选性差;与石墨伴生的矿物常有石英、方解石等;矿石呈微细鳞片-隐晶质结构,块状或土状构造。
隐晶质石墨矿石则主要分布于接触变质型矿床中。实际上石墨矿石中的石墨片径是参差不齐的,所谓晶质石墨矿石中,也可能含隐晶质石墨,含量较多时通常称为混合型石墨矿石,隐晶质石墨矿石中也可能含少量片径略大于1μm的鳞片石墨。
隐晶质石墨主要用于铅笔、电池、焊条、石墨乳剂、石墨轴承的配料及电池碳棒的原料等;无铁要求的隐晶质石墨主要用于铸造材料、耐火材料、染料及电极糊等原料。

天然石墨发现和利用历史

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中国发现和利用石墨的历史悠久。古籍中曾有不少关于石墨的记载。如《水经注》载“洛水侧有石墨山。山石尽黑,可以书疏,故以石墨名山矣。”从考古挖掘出来的甲骨、玉片、陶片发现,早在3000多年前商代就有用石墨书写的文字,一直延续至东汉末年(公元220年),石墨作为书墨才被松烟制墨所取代。清朝道光年间(公元1821~1850年),湖南郴州农民开采石墨做燃料,称之为“油碳”。
20世纪初期,用石墨制造电池和铅笔的技术传入中国,当时称为“电煤”和“笔铅”的石墨,开始用于近代工业,推动了中国石墨采掘业的发展。

天然石墨中国地位

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据不完全统计,世界天然石墨储量约为20亿吨,其中晶质石墨约8亿吨。中国的天然石墨储量居世界第一位,晶质石墨矿总保有储量矿物4.73亿吨。
中国现已形成采矿、选矿、加工、提纯和制品系列配套的综合性天然石墨产业。中国是世界上最大天然石墨生产国,2009年天然石墨生产达到175.56万吨,中国的生产约占世界总产量的55%,居世界首位。
2015年4月,国内天然石墨市场价格稳中趋降,局部下滑100元/吨左右,跌幅在5%左右。业内人士表示,天然石墨价格下跌使得锂电负极成本有望下降。[1] 
参考资料
词条标签:
自然学科