石墨生（shēng）產（chǎn）的相關技術

1石墨生產的相關技術：中國基本上都是采用浮選方法進行選（xuǎn）礦
石墨選礦（kuàng）與加工
(一) 石墨選礦加工方法
1.晶質石墨（mò）的選礦加（jiā）工方法
晶質石墨天然可浮性較好，在中國基本上都是采用浮選方法進行選礦（kuàng）。由（yóu）於石墨鱗片（piàn）的大小是其最重要的質量指（zhǐ）標之一，因此在選別方法上采用（yòng）多段磨礦、多次選別（bié）的工藝以便盡早選出大鱗片石墨（mò）。浮選常用（yòng）捕收劑為煤油、柴油等，起泡劑（jì）為二號油、四號油等，調整劑為石灰、碳酸鈉，抑製劑為水玻璃。
2.隱晶質石墨選礦（kuàng）加工方法
隱（yǐn）晶質石墨晶體（tǐ）極小，故也叫微晶石墨，石墨（mò）顆粒常常嵌布在粘土中，分離很困難。由於原礦品位高(一般含碳60%～80%)，因此許多石墨礦山將采出的礦石（shí）直接進行粉碎加工，出售石（shí）墨粉產品。湖南魯塘石墨礦曾於50年代建（jiàn）立浮選（xuǎn）廠浮選微晶石墨，但因成本太高而（ér）停產。目前一些單位仍在進行微晶（jīng）石墨浮選新工（gōng）藝(如油團聚浮選（xuǎn）等)的（de）研究。
3.石墨產品的提純加工
現代工（gōng）業對石墨產品要求向兩方麵發展：一是要求晶體大鱗片達到高純，二是要求石墨產品（pǐn）顆粒達到超微細（xì）(如小於1μm或0.5μm)。中國已在南墅（shù）、北（běi）墅、柳（liǔ）毛、興和等石墨選廠建立了石墨提純和微細粉加工生產線，提（tí）純方法主要（yào）是（shì）化學提純。石（shí）墨化學提純最成（chéng）熟的工藝是利用苛性堿與石墨在700℃下熔融（róng）後，經洗滌到中性，再加鹽酸（suān）處理、洗滌，使石墨含（hán）碳量（liàng）達到98%～99%。也有廠（chǎng）家采用氫氟酸處理生產高純石墨。

(二) 工藝流程

1.晶質石墨選礦流程（chéng）

由於石墨礦石的硬（yìng）度一般為中硬或中硬偏（piān）軟，品位一（yī）般在2%～10%之間，破碎流程比較簡單，常采用（yòng）三段開路、兩段開路或一段破碎流程。以加工（gōng）風化礦（kuàng）為主的中（zhōng）小礦山（shān），則不經破碎而直接送入球磨。浮選工藝（yì）流程一般為（wéi）多段磨礦、多段選別（bié）、中礦順序(或集中)返回的閉路流程。多段流程有三種形（xíng）式，即精礦再磨（mó）、中礦（kuàng）再磨和尾礦再磨。晶（jīng）質石墨多采用精礦再磨流程，正常情況下選礦（kuàng）作業回收（shōu）率可達80%左右。有些礦山也曾嚐試中礦再磨流程（chéng），但效果不明顯。個（gè）別小廠也有采用開路或（huò）半開路（lù）浮選流程，因丟棄尾礦點過多。選礦回收率很低，一般隻有40%～50%。

2.隱（yǐn）晶質石墨選礦加工流程

雖（suī）然隱晶質石墨礦石品位較高，但難以分選。在中國，通（tōng）常都是將開采出來的石墨（mò）礦石經過簡單的手選後，直接（jiē）粉碎成（chéng）產品出售（shòu）。一般流程為：原礦→粗碎→中碎→烘幹→磨礦→分級→包裝。

(三) 常用技術設備

晶質、非晶質石墨（mò）礦石粗碎多采用顎式破碎機，中、細碎多采用圓錐破碎機（jī）或錘式（shì）破碎（suì）機，磨（mó）礦采用球（qiú）磨機、研磨機或振動磨。浮選常（cháng）采用A型或JJF型、CHF型、XJK型浮選機。產品脫水（shuǐ）常采用各種離心脫水（shuǐ）機或折帶式過（guò）濾機。
產品分級（jí）多采用高方篩，少數采用平麵搖動篩、旋回（huí）篩，其中高方篩本（běn）是糧食工業定型（xíng）設備，在礦物加工中是石墨產品（pǐn）分級（jí）所（suǒ）特有的篩分設備。
石墨超細粉碎采用雷蒙磨（mó）、高速衝（chōng）擊式粉碎機和氣流粉碎（suì）機。

(四) 石墨選礦實踐

1.山（shān）東南墅石墨礦

該礦生產鱗片石墨。原礦露天開采，用汽車送入選（xuǎn）礦廠。選礦工藝流程見圖4.13.7。
主要設備有（yǒu）：顎式（shì）破碎機(600mm×900mm)用於（yú）粗碎，錘式破碎機(φ800mm×800mm 2台)用（yòng）於中細碎，格子型球磨機（jī）(φ1500mm×3000mm 3台（tái）)用於原礦粗磨並與耙式（shì）分級機(6000mm×1200mm)組（zǔ）成閉路，溢流型（xíng）球磨機(φ1200mm×3000mm 2台，φ900mm×300mm 1台)和臥式離心（xīn）碾磨機(φ1500mm×3000mm 1台)用於粗精礦再磨，CHF-14浮選機(4台)用（yòng）於粗選，XJK-2.8浮選機(34台)用於精選和掃選，刮刀（dāo）卸料離心脫（tuō）水機(WG-1200-2型8台)用於精礦（kuàng）脫水，刮板烘幹機和沸騰幹燥機用（yòng）於幹燥（zào），高方篩(FSP-4型2台)用於產品篩分（fèn）分級。

圖4.13.7南墅石墨礦選礦工藝流程


選礦廠原礦處理量約34～35萬t/a，原（yuán）礦粒度為450mm，入磨粒度為15mm，入選粒度小於0.15mm占60%～65%。原礦品位4.39%～4.45%，精礦品位88%～89%，回收率約80%，尾礦品位0.6%～0.8%。
該礦還采用化學法(酸堿處理（lǐ）法)提純石墨，工藝流程如圖（tú）4.13.8。主（zhǔ）要設備有熔融爐(φ500mm×600mm)、洗滌（dí）槽(9800mm×1350mm×3900mm)、脫水機(WG-800型)和（hé）烘幹機(φ800mm×700mm)等。經化學提純後，石墨（mò）品位達到98%～99%，回收率達88%。

圖4.13.8南墅石墨提純工藝流程（chéng）圖


經過選（xuǎn）礦和化學提純的（de）高碳或高純（chún）石墨，再經過雷蒙磨、高速磨和氣流磨進（jìn）行微細粉碎，生產出（chū）含碳99%，粒度小於（yú）10μm的石墨潤滑劑。再經進一（yī）步加工，生產出彩色顯像管石墨乳。所用濕式粉碎分級設備包括雙筒振（zhèn）動磨(CB-300)、粗粒分級機(P-3000C、微粉分級機(PH-1500)、離心捕集機(AS-16V)等；幹式粉碎分級設備包括雙室超微粉碎機(M202NC)、分級機(MS-3)、袋式捕集機(SP-49-8)等。彩色顯像管石墨乳產品（pǐn）包括黑底石（shí）墨乳、銷釘石墨乳、管頸石（shí）墨乳、外塗石墨乳等5個品種。

2.內蒙古（gǔ）興和縣興和石墨礦

該（gāi）礦生產（chǎn）鱗片石墨。建（jiàn）有兩座選礦廠，選礦工藝流程，見圖4.13.9。一選廠粗磨用φ1200mm×2400mm球磨機，一次再磨用（yòng）φ750mm×1800mm球磨機，二（èr）、三、四再磨用φ600mm×1800mm球（qiú）磨機，粗選和掃選2m3 JJF浮選機，一、二、三次精選（xuǎn）用XJK-0.52浮選（xuǎn）機，四（sì）、五、六、七次浮（fú）選用XJK-0.23浮選機。磨礦分級用（yòng）FLG-1000型螺旋分級機，脫（tuō）水（shuǐ）用WG-800型離心脫水。
兩座選（xuǎn）廠年處（chù）理原礦約30萬t，石墨產量約（yuē）7000t。原礦粒度為350mm，入磨粒度為10mm，入選粒度小於0.15mm占（zhàn）38%。原礦品位為3.82%～4.07%，精礦品位約88%，尾礦品位1.34%～1.68%，選礦回收率約68%。浮選精礦經化學提純品位可達（dá）94%～99.5%。

圖4.13.9興和石墨礦選礦工藝（yì）流程


3.黑龍江雞西（xī）市柳毛石墨礦（kuàng）

該礦生產鱗片石墨。建（jiàn）有三座石墨浮選廠，總生產能力3萬t精礦/a。原礦經600mm×900mm顎式破碎機破碎後，采（cǎi）用φ1650單缸液壓（yā）中型和φ1650單缸液壓短頭型圓錐式破碎機進（jìn）行中、細碎。粗磨采用φ2100mm×3000mm格子型球磨（mó）機並與FLG1200分級機形成閉路。經（jīng）浮選後的石墨粗精礦再（zài）經5次再磨、6次精選，中礦集中返回粗磨回路，精礦經折帶式真空過濾機過濾、φ2.2m×23m間熱式圓筒烘幹（gàn）機烘幹、高方（fāng）篩分級後得到最（zuì）終產（chǎn）品。再（zài）磨分別采用（yòng）φ1000mm×3500mm、φ900mm×2200mm、φ900mm×3000mm球磨機（jī），浮選采用JJF型（xíng）和（hé）XJK型浮選機。原礦最大粒度550mm，入磨粒度（dù）20mm，入選粒度（dù）100目占70%，原礦品位14%～16%，精（jīng）礦品位93%～95%，尾礦品位3%～4%，選礦回收率約75%。

4.湖南郴（chēn）州市魯塘石墨礦

該礦生產（chǎn）隱晶質石（shí）墨。隱晶質石（shí）墨礦石（shí）主要礦物為石（shí）墨，含少量粘土等其（qí）他礦（kuàng）物。原礦（kuàng）品位65%～68%，粒度（dù）為6～250mm，呈細粒（lì）嵌布。加工流程較簡單，主要由手選、粗碎、篩分、中碎、烘幹、磨礦、分級等工序組成。粗碎用帶齒輥的對輥破碎機(φ600mm×700mm)，中碎采用錘式破碎（suì）機(φ800mm×600mm)，烘幹采用回轉式幹燥機(φ1500mm×12000mm)，粉（fěn）磨采用雷蒙磨(R3216)。該礦選廠原礦處理能力約6萬t/d，入磨粒度小於40mm。手選精礦品位70%～88%，手選尾礦品位小於60%，選礦比1.1，選礦回收率（lǜ）為90%。

(五) 主要深加工產(製)品品（pǐn）種、用途

石墨的深加工產(製（zhì）)品品種及用途如下：
(1)高純石墨 用於核反應堆屏（píng）蔽及（jí）反射材料（liào）、固（gù）體燃料、火箭噴嘴（zuǐ）、宇航設備零件等。
(2)石墨（mò）乳(膠體石墨) 分為顯像管石墨乳、鍛造石墨乳、拉絲石（shí）墨乳、節（jiē）能減磨添加劑等，分別用於彩色顯像管各部位（wèi）的導電（diàn）塗料、金屬鍛造和熱擠（jǐ）壓模具的潤滑劑、金屬冷鑄塗型劑、玻璃製瓶脫模劑、金屬拉絲潤滑劑、潤滑油減（jiǎn）磨劑等。
(3)可膨脹石墨（mò） 用（yòng）於生產柔性石墨(膨脹（zhàng）石墨)、鋼錠（dìng）澆鑄發熱劑等（děng）。
(4)柔性石墨製品 用於生產密封填料（liào）和密封墊片等，如柔性石墨紙、石墨板、石（shí）墨填料環、石墨盤（pán）根高強複合板材等（děng）。
(5)炭素石墨製品 主要用於耐熱耐火材料、絕熱材料、導電和電阻材料、潤滑和減（jiǎn）磨材料、耐腐蝕材料、核反應堆用減速材料和（hé）反（fǎn）射材料、精練高純材料用的加熱器、坩堝、器皿及模具等。如石墨電極、石墨模具、電（diàn）弧（hú）碳棒、光譜（pǔ）分析電極棒、石墨陽極板、電炭刷、石墨管、石（shí）墨軸承等。


一、 國內外石墨加工技（jì）術現（xiàn）狀及發展趨勢
我（wǒ）國是（shì）天然石墨資源大（dà）國，儲量、產量及出口量均居世界首位。但由於技術開發投入不夠，目前仍以原（yuán）料生產及加工鱗片石墨為主。碳-石墨材（cái）料是前景很大（dà）的新興材料，廣泛用於高科技領域，發達國家投入人（rén）力、財力進行（háng）開發研（yán）究。天（tiān）然石墨深加工技（jì）術進展很快，目前（qián）已形成一些新型產業。
目前，美、日、德、法的（de）柔性石墨產（chǎn）業（yè）居領先地位。日本生產核能級（jí）的超低硫（S<500ppm）及高純（S<50ppm）產品的技術領（lǐng）先。其中，高純柔性石墨隻有日本能夠（gòu）生產。全世（shì）界（jiè）柔性石墨（mò）產量最大為1.5~2.0萬噸以上。
在鋰離子電池陽極材料（liào）方（fāng）麵，由（yóu）於石墨具有極佳（jiā）的（de）電容量，美國、日本的鋰離子電池采用改性石墨（mò）作陽極材料（liào），並已（yǐ）形成產業。
浸（jìn）矽石墨，目前僅德、美、俄生產。該產品是一種在（zài）寬溫度區內具有高硬度和（hé）高機械強度、耐（nài）磨、耐腐蝕、潤滑性好的新材（cái）料。與碳化矽製品相比，最大的特點是成品率高，價格（gé）較低廉。
由於彩電更新（xīn）換代周期大大縮短，對（duì）彩電管用石墨乳性能要求也日新月異。國外目前依然十分重視彩（cǎi）電管石墨乳（rǔ）的研製開發。
我國柔（róu）性石墨新產業正在建（jiàn）設（shè）發展中，“八五”期內取得了一批柔性石墨加工（gōng）技術及裝備的成果（guǒ），但（dàn）目前仍處於（yú）試製階（jiē）段（duàn）。我國鋰離子（zǐ）電池（chí）還處於小試階段，但已用天然石墨研製出結構穩定的陽極材料。其內容（róng）量密度達（dá）350mAh/g。我國經（jīng）引進和消化吸（xī）收（shōu）已能（néng）生產5種（zhǒng）規格彩電（diàn）管石墨乳。浸矽石墨製品目前國內屬空白。
二、 柔性石墨及膨脹石墨材料的開發與（yǔ）應用
柔性石墨和膨脹石墨是（shì）重要的（de）石墨深加工產品。從材料學的角度（dù），膨（péng）脹石墨與柔（róu）性石墨二者有很大區別，是兩種材料。膨脹石墨是鬆散的多孔結構材料，具有優良的隔絕密封性能。隨著技術和新（xīn）材料應用的發展，這（zhè）兩類新材料由於（yú）其不同的特性，各自的應用領（lǐng）域也顯著（zhe）不同。本文將討論這兩種特性不同而又緊密相關的材料，在化工領域及其（qí）它領域的應用現狀及發展（zhǎn）趨勢。
自本世紀六十年代美國聯碳公司發明柔性石墨製造技術以來（lái），柔（róu）性石墨產業的發展（zhǎn）已有近四十年的曆（lì）史。柔隆石墨作（zuò）為一（yī）種優秀的密封（fēng）材料，已（yǐ）逐漸為工程界所熟悉，並且有（yǒu）人給它冠以“密封王”的頭銜。柔性石墨由天（tiān）然鱗片石（shí）墨加工而（ér）得。製備的關鍵技術（shù）， 是將天然（rán）鱗片石墨製備成石（shí）墨層間化合物。工業操作上，常用濃硫酸作為（wéi）層間插入物，所以它又稱（chēng）酸化石墨（可膨脹石墨）。不過酸化石墨是（shì）在石墨與酸反應後，經水洗幹燥，大部分層（céng）間（jiān）插入物已經逸出，所以它實際（jì）上是殘餘石墨層間化合物。絕大部（bù）分石墨層間（jiān）化合物在快（kuài）速加熱（rè）時，層間插入物都會氣（qì）化，從而形成高壓，使石墨粒子沿C軸方向膨脹。很薄的酸化（huà）石墨鱗片膨脹後象（xiàng）一條條蠕蟲，長度可達1~2cm所以稱蠕（rú）蟲石墨或石墨蠕蟲（chóng），亦即通常所說的（de）膨（péng）脹石墨。膨脹石墨在壓製或軋製時，蠕蟲之間相互齧合，從而壓軋成石墨卷材（cái）或板材，即為柔性石墨。由於插層劑硫酸在加熱（rè）時絕大部（bù）分地區逸出，所以柔軟性石墨除（chú）有1000PPM左（zuǒ）右的（de）殘（cán）硫外，化學成份與鱗片石墨基本相同，為純碳。
2．1可膨脹石墨的（de）製備
目前（qián），國內可膨脹石墨生產采用兩（liǎng）種工藝：化學法和電化學法。兩種工藝除氧化工序不同外，脫（tuō）酸、水洗、脫水、幹燥等其它工（gōng）序相同。采（cǎi）用化學法的絕大多數廠家產品的（de）質量，都能達（dá）到GB10698-89《可膨脹石（shí）墨（mò）》標準規定的指標，滿足大宗柔性（xìng）石墨板材生產用料要求和（hé）出口供貨標準。但生產特殊要求的低揮發份（<10%）、低（dī）含硫量（<2%）的產品比較困難，生產工藝不過關。強化技術管理，認真研究（jiū）插層過程，掌握工藝參數和產品性能的關係，生產質量穩定的可膨（péng）脹石墨，是提（tí）高後續製品質量的關鍵。電化學法不用其（qí）它氧化劑，將天然鱗片石墨和輔助陽（yáng）極一起構成（chéng）陽（yáng）極室浸泡在（zài）濃硫酸電解液中，通（tōng）直流（liú）或脈衝電流（liú），氧化一（yī）定時間後取出，水洗幹燥後即（jí）為（wéi）可膨脹石墨。該法最大特點，可通過調節電（diàn）參數和反應時間控製石墨反應程度和產品的性能指標，汙染小，成本低，質量穩定，性能（néng）優異。解決插（chā）層工藝（yì）中的攪（jiǎo）拌問題，提高效率，降低電耗，是該法（fǎ）急需（xū）解（jiě）決（jué）的課題。以上兩種工（gōng）藝脫酸後，石墨層間化合物潤濕、吸附的硫（liú）酸質量比仍在1：1左右，插層（céng）劑（jì）消耗量大，洗（xǐ）滌用水量和汙水（shuǐ）排放（fàng）量居高不下。且多數生產（chǎn）廠家沒有解決廢水處理問題，處於自然排放狀態，環境汙（wū）染嚴重，將製約行業的發展。
2．2膨脹石墨加工方（fāng）法的進展（zhǎn）
2．2．1激光膨化方法的研究
（3）研究了如何利用激光（guāng）膨化可膨脹石墨。激光具有最高的能量密集（jí）度，並（bìng）且石墨對激光還有良好的吸收性，其吸收率可達95%以上，這正好滿足了（le）石墨膨化需要快速（sù）升溫的要求。文獻采用的激光（guāng）是波長10.6微米的中紅外光。對於厚度隻有幾十微米的石墨鱗片來說，紅外光的穿透深度是大約與其波長相當的。所以它對石墨鱗片來說具有體積加（jiā）熱的效果。在其實驗中選（xuǎn）用（yòng）了國產的HGL-81型CO2氣體激光器。實驗使用的激光膨化裝置如圖1-1所（suǒ）示。
由（yóu）於激光高的能量集中和膨脹過程熱量（liàng）的傳播方式，使得殘餘化合物的分解 速度大於它所（suǒ）在微裂紋的擴展速度，生成的大量氣體使裂紋上下表麵迅（xùn）速彎曲（qǔ），造成劇烈的膨脹。另外激光的高能量增加了鱗片內部小（xiǎo）的殘餘化合物島疇的膨脹，防止了相鄰的大島疇（chóu）的（de）膨脹（zhàng）對它的壓製作用。這（zhè）兩（liǎng）點原因全激光膨化有極高的膨脹（zhàng）倍數。
2．2．2微波膨化方法論的（de）研究
專利文獻中（zhōng）報導了一種生產膨脹（zhàng）石墨蠕蟲的方法，裝置如圖1-2所示。該膨化裝置的（de）特點（diǎn）是，有一定（dìng）厚（hòu）度的（de）可膨脹石（shí）墨粒（lì）子（最多10mm厚（hòu））平鋪在傳送帶上。可膨脹（zhàng）石墨經過一（yī）個輻射區後被膨（péng）化。輻（fú）射區內的能流（liú）密度（dù）（flux density amounts） 最小為（wéi）500KW/m2。輻射源可采用紅外光源、微波、激光束。
2．2．3等離子體膨化方法的研（yán）究
文獻中介紹了（le）一種利用誘導耦合等離子體（Induction Coupled Plasma--ICP）膨化氟石墨層間化合物的（de）方法。實驗裝（zhuāng）置如圖（tú）1-3所示。將氟石（shí）墨層間化合物連續的注入到高溫高達5000~8000K的氬等離子體炬中，經過收集係統得到（dào）膨脹石墨（mò）蠕（rú）蟲。利用（yòng）掃描電鏡和拉曼Raman光譜分析石（shí）墨蠕蟲表明：由此方法生成的膨脹（zhàng）石墨具（jù）有納米碳管結構。文章認為這種（zhǒng）膨化方法論將來可能成為一種很有前途的製備碳（tàn）納米（mǐ）結構的技術。
2．3柔性石墨（mò）的開發與傳（chuán）統的應用
由於柔性石（shí）墨（mò）的氣固兩相結構使其具（jù）有良好的密封性能，作（zuò）為密封（fēng）材料有了（le）廣闊的市場。特別是傳統密封材（cái）料石棉由於環境汙染，受到禁用，給柔性石墨提供了發展機會。國際（jì）上根據用戶的不同要求，已經開發出了（le）很多（duō）新品牌的高級柔性石墨。核電及精細化工要求低（dī）硫及高純柔性石墨，一般核（hé）能（néng）級柔性石墨含硫量500PPM以下；核島（dǎo）部分對它的要求則更高。石化特別（bié）是精細化工，為了防止密封金屬麵的腐蝕，要求緩蝕型柔性石墨，一（yī）般是在柔性石（shí）墨中添加鉬酸鹽等緩蝕劑。還有（yǒu）在管道泄漏時為了不停產，則有帶溫、帶壓堵漏用的注射式柔性石（shí）墨填料（liào）等。國內柔性石墨（mò）材料的生產，以80年（nián）代後期到90年代中期（qī）從日、美、加引進的（de）六條柔性石（shí）墨生產紙、板材生產線為主（山東濱洲柔性石墨廠兩條，山東青島黑龍江鯉石墨公（gōng）司、內蒙古林浩柔性石墨公司、湖北宜昌石墨工業公司、山（shān）東青島（dǎo）高等（děng）密封材料有限公司各（gè）一條），每條線實際生產能力100~150t,總產（chǎn）量600~800t。所產柔（róu）性石墨（mò）板材的質量，總（zǒng）體水平與（yǔ）國外2、3級品水平。1992年以後，山（shān）西煤化所、清華大學、浙江大學等單位（wèi），借鑒國外設（shè）備，結合生產經驗，設計（jì）製造（zào）了幅寬250~1000mm的連續柔性石墨（mò）板材生產線，國產設備生產（chǎn）能（néng）力約300t。板材質量達1、2級品者僅占總（zǒng）產量的1/3，多數隻有3級或3級品（pǐn）以下的水平。生產係統功能、設備製造精度，是影響板材質（zhì）量的重要因素。引進的（de）柔性石墨生產線，係統功能（néng）基本一樣，從膨脹、供料、壓延、剪切，一直到卷取，都是連續自動進行。在線監測點數少，缺乏檢測信息反饋功能，製約了板材質（zhì）量的（de）提（tí）高。柔性石墨密封材料發（fā）展的另一側麵，就是發（fā）展低指（zhǐ）標的（de）柔性石墨。日（rì）本有種柔性石墨的（de）最低含碳量為90%，降低了（le）成本和售價。實際上，對（duì）有些設備，如農機（jī）、粗放型化工機械等，沒有必要使用高標號柔性石墨。低標號柔性石墨，密封性（xìng）能優於石棉，能滿（mǎn）足工藝技術要求，而成本又低，這樣在低檔產品市場有掃強的競爭力，從而（ér）推（tuī）動產業的發展。另外（wài），柔（róu）性石（shí）墨作為密封材料，在密封性—泄露率定量（liàng）測試上，從用戶到生產廠（chǎng）家在技術革新和測試設備方麵都未能（néng）得到很好地解（jiě）決。國外很重（chóng）視這方麵（miàn）的技術研究，德國已於1995年製定標準，規定了測試技術及裝（zhuāng）備，要求（qiú）柔性石墨板帶（dài）材及（jí）複合板的氮氣泄漏率小於0.1mg/m*s(DIN28091).我國也應在這方麵更多地開展工作，以提高工作效率人國柔性石墨密封材料的產品質量（liàng）和使用（yòng）水平（píng）。
隨著柔性石墨製（zhì）品在現代工程中的應用研究越來越廣，世界對柔性石墨材料的需（xū）求（qiú）在逐年增（zēng）長。國外產大部分柔性石墨用於汽車發動機的缸墊、進排氣口墊等密封件，其（qí）次是石化、化工、發電等部門的密封（fēng）件。國（guó）內由於對石棉的限製（zhì）存有（yǒu）爭議，製約（yuē）了柔性石墨在內燃機密（mì）封件上的應（yīng）用，主要市場仍在化工、石化、發電等（děng）行業。主要的密封件是填料環（直接用柔（róu）性石墨紙壓（yā）製）、纏繞墊（diàn）片、通（tōng）用盤根以（yǐ）及金屬材料中使用的石棉製品，都可用柔性石（shí）墨來代替。基於柔性石墨材料的優異（yì）性能，石棉密封材料的（de）高地，在很大程度上就（jiù）意味著柔性石墨材料的一個巨大的潛在市場。柔性石墨材料在短期內（nèi）不可能完全取代石棉密封（fēng）材料，其潛在市場（chǎng）容量巨大。
2．4柔性石墨用途（tú）的擴展
柔性（xìng）石墨（mò）不僅用於密（mì）封，同時具有導電、導熱、潤滑、耐高低溫、抗腐蝕等優異特性。正因如此，所以（yǐ）多年來柔性石（shí）墨的（de）用途在不斷擴展。利用其導電性和易加（jiā）工性製（zhì）成的電熱材料，可用於一些惡劣（liè）工況。當然，由於其強度低，必須是固定（dìng）式並有支撐結構。已經應用的實例，是製成畫框式的（de）電暖氣（qì）；也有報導（dǎo），將柔性石墨紙用於電磁屏蔽。在新的能源係統燃料電池中（zhōng），柔性石墨可用作集流板材料，它不僅（jǐn）導電好，而且耐電解液的腐蝕 ，且可（kě）方便地（dì）壓製也燃料氣及氧化劑氣的複雜的導引槽係（xì）統。利用柔性（xìng）石墨對熱幅射傳導的優良反射特（tè）性，可製作高溫設備的熱屏蔽（保溫（wēn））元件。對幅射熱傳導（>850℃）,柔性石（shí）墨是優良的絕熱體，且結構性能（néng）穩定，比鎢鉬等（děng）金屬有更好（hǎo）的屏蔽效果。石墨早（zǎo）就（jiù）在被（bèi）用作高溫潤滑劑，而柔性石墨箔（bó）材優良的隨形（xíng）件。在模鍛等高溫模（mó）具條（tiáo）件下（xià）使用（yòng），潤滑性優（yōu）異，且可（kě）避免潤滑死點，效果很好（hǎo）。其它一些新的（de）用途（tú），也正在（zài）開（kāi）發。
2．5膨脹石墨在（zài）環保和生物醫學中的應用
高（gāo）溫膨化得到的膨脹石墨具有豐富的孔結構，因（yīn）此具有優良的吸附性（xìng）能。大多數環保材（cái）料都是利（lì）用（yòng）對汙染物的吸附（fù），來達到治理汙染的目的的。所以，膨脹石墨這種多孔結構材料，可作（zuò）為（wéi）一種吸（xī）附材料廠來開發及封閉孔，孔容積占98%左右。孔結構材料不同，是一（yī）種磊中孔結構的多孔材料。因此，它的（de）吸附特（tè）性也不同於活性炭等，在氣相吸附上其吸附性能亦遠不及活性炭等；但液相吸附，卻遠大於（yú）活性炭。大孔結（jié）構有利於吸附有機（jī）及生（shēng）物工程（chéng）大（dà）分子物質。由於石墨表麵的非極性，在液相吸附中親油疏水，優先吸附油品。實驗（yàn）結果表明：lg膨脹石墨可吸附80g以上的重油。因而它是（shì）一種很有前途的清（qīng）除水麵油汙染的環保材料。1997年，日本福岡近海油輪泄（xiè）漏（lòu），試（shì）用膨脹石（shí）墨清除，取得了很好的效（xiào）果。由於（yú）它親油疏（shū）水的特性，去（qù）除（chú）水中（zhōng）微量油（yóu）汙染也很（hěn）有效。在化工企業廢水治理中，環保工程（chéng）往往是多種（zhǒng）方法、材料並用。對常用的微生物（細菌）處理，膨脹石墨是一種很好的微生物載體，所以膨脹石墨在化工（gōng）水處理（lǐ）中，特別是對油脂類有機大分子汙染的水處（chù）理中（zhōng），它有很好的應用前景，並且由（yóu）於其化學穩定性，治汙後的再（zài）生複用也相對容易。膨脹石墨由於對有機、生物工大分子的吸附特性（xìng），在（zài）生物醫（yī）學材料上也有廣（guǎng）泛（fàn）的應用前景（jǐng）。清華（huá）大學等開發了膨脹（zhàng）石墨製作醫用敷料代替（tì）紗布，經過300多隻小白（bái）鼠（shǔ）、大白鼠（shǔ）、豚鼠、軍事（shì）力量兔的動物實驗，證明（míng）無毒、無副作用，對創麵無刺激、不染黑，並促進愈合。在第一軍醫大南方醫院燒傷科等四所醫院進行了114例臨床實驗，其（qí）效果比傳統紗布引（yǐn）流好（hǎo）辦（bàn）明顯的抗（kàng）感染、抑茵、消（xiāo）炎作用，可代（dài）替50~80%的紗布。這一成（chéng）果已取得發明專利權（ZL95115437.0）正在實施產業化。
2．6膨（péng）脹石墨的其（qí）它應用前景
膨脹石（shí）墨比容大，鬆裝容積100~300ml/g,並且（qiě）化學性質穩定、氧化溫度高(>400℃),安全（quán）性高（gāo），因此是理想的隔熱（保（bǎo）溫）、隔（gé）音材料。國（guó）外（wài）有的高（gāo）檔建築（zhù）、客（kè）輪（lún）的牆壁材料，夾一層一定密度的膨脹石墨（mò）起到保溫、隔音作用，並且在火災（zāi）時，有阻止火勢蔓延的作用（yòng）。國外已有在機艙座的泡沫塑料（liào）軟墊及倉壁中添加可（kě）膨脹石墨，一旦起火（huǒ）迅速膨脹，膨脹石墨占據空間，堵塞火災蔓延（yán）通道。雖然應用的是（shì）可（kě）膨脹石墨，但利用的（de）還是膨脹石墨的理化特性（xìng）。膨脹石墨粉碎成微粉，對紅外波有很好的散射（shè）吸收特性，是很好的紅外屏蔽（隱身）材料，在現（xiàn）代戰爭的光電對抗中有重要作用。關於膨脹石墨（mò）的結構、性（xìng）質及應用酆在研究開（kāi）發中。
三、 未來石墨加工研發的目（mù）標和方向
二十多年來，國（guó）際上柔性（xìng）石墨密封材料一直以10%~15%年增長率高速發展，預計2000年，市場需求將（jiāng）大於3萬噸，國內（nèi）市場4000噸，其中核能用柔性石墨在100噸以上。我（wǒ）國彩電管石（shí）墨乳“九五”期間年需求量將達到（dào）1500噸（dūn），目前國內僅能生產500噸。鋰離子電池發展極為迅速，1億隻單體電池約需石（shí）墨陽（yáng）極材料500噸左右，估計2000年約需1500噸（dūn）；浸矽 石墨材料、石墨環保材料和石墨醫用材料是完全新的產業，市場（chǎng）潛力更大。
石墨材料及其複合材料作為21世紀（jì）的新興材料，毋庸置疑將會有很大發展，並在許多領域得到應用，將相（xiàng）應出現一些新興高技術產業。我國有著豐富的石墨資源，在研（yán）究工作開發方麵已有了一定基礎，有了一定的技術儲備；通過進（jìn）一上（shàng）技術開發（fā），將會很快實現（xiàn）產業化並（bìng）取得顯著的經濟效益（yì）。
國家（jiā）規劃的發展目標包（bāo）括：研製（zhì）核能用超低（dī）硫（liú）和高純級柔性石墨（mò）加工技術及裝備，研製鋰離子電池的天然石（shí）墨陽極材料製備技術裝備（bèi），研製國內彩電管急需的各種牌號石墨乳（rǔ），研製浸矽石墨（mò）材料生產技術關鍵設備（專用真空感應爐）及輔助加工和裝備；具體包括核能級柔性石墨，年產（chǎn）20噸的高純柔性石墨生（shēng）產線（xiàn）的技術及裝備；鋰離子電池陽極材料；石墨陽（yáng）極材料（liào）製備技術，陽極材（cái）料工業製備裝備（bèi）；彩電管（guǎn）石墨乳；浸矽石墨材料，開（kāi）發成型加工技術（shù）及裝備。
如能圓滿地完成石墨深加工技術的（de）開發任務，將建成以我國豐（fēng）富石墨為原料的新的（de）高技術新產業（yè），可獲得年產值達（dá）2.5億元，利稅率40%的經濟效（xiào）益。這些產品對我國核（hé）電（diàn）、化工、能源（yuán）、電子、環保、冶（yě）金、機械、醫療等領域（yù）的技術社會經濟將表（biǎo）重大貢獻，同時也具有巨大的出口潛力，改變我國石墨出口產品結構，大大提高創（chuàng）匯能力。

2行業政策：
石墨企業的出口退稅已（yǐ）經在2003年（nián）取消，同時在新的出口退稅範圍內沒有包括石墨行業。
3石墨價格走（zǒu）勢：
天然鱗片石（shí）墨：2000-4000元/噸
高純鱗（lín）片石墨：3000-8000元/噸
膨脹石墨：3000-12000元（yuán）/噸
石墨電極：9000-20000元/噸（dūn）
石墨耐火磚：2000-20000元/噸（dūn）

2009年（nián）末， 石墨電極價格平穩（wěn）， 市場成交量保持前期水平。 近期原料石油焦（jiāo）價（jià）格大幅上漲 ， 由於石墨電極生產周期的（de）原因，目前原材料的（de）上漲還未（wèi）對（duì）其執行價格形成壓力。目前 R P 1 0 0～600mm成交價格在 9400～1l000元／t ；HP3O0～600mm成交價格（gé）在 13000～15000元（yuán）／t ；UH P300～700mm成交價格在22000—47000元／t
國際價格：2009年（nián）全球，100目（mù）石墨（CIF歐洲港口，FCL，晶體優級，碳含量：94-97%），價格由720-1,050美元/噸下滑至620-950美元/ 噸。同時，+100-80目的石墨（mò）（CIF歐洲港（gǎng）口，FCL，晶體優級，碳含量：94-97%）由950-1,200美元/噸下滑到 880-1,100美元/噸

4國內競爭力較強的石墨公司（sī）：
1）雞西柳（liǔ）毛石墨（mò）資源有限公司
雞西柳毛石墨（mò）資源有限公（gōng）司是集采、選及石墨深加工為一體的大型石墨礦山企業。礦山資（zī）源蘊藏豐富（fù），已（yǐ）探明的工業儲量3.6億噸，其儲量和生產規模位居世（shì）界前例。礦石（shí）品（pǐn）位高，平均碳的含量為15%,可選（xuǎn）性能好，是（shì）開發石墨資源的理想礦山。高中碳鱗片石墨年生（shēng）產能力六萬噸，年可（kě）生產天然鱗片石墨電極4000噸，石墨年出口量15000噸，是中國最大（dà）的石墨產品生產及出口基地。產品已獲得國家ISO9002質量體係認證（zhèng）。旗下“柳毛牌”“新柳牌”鱗片石墨於2003年評為黑龍江省名牌產品。
2) 黑龍江奧宇石墨集團（tuán）
黑（hēi）龍江奧宇石墨集（jí）團創立（lì）於1988年，是集采礦、生產、包裝（zhuāng）、貿易、深加工等（děng）為一體（tǐ）的節能、環（huán）保、科技型循環利用企業，以（yǐ）生產各種規（guī）格的天然磷片石墨（mò）及石墨精深加工、尾礦砂（shā）空心磚循環經濟等為主的集團公司。集團下設十餘家企業，現有員工1600人（rén），擁有獨（dú）立的礦山（shān）、水（shuǐ）源和鐵路專用線，是行業中唯一（yī）一個省級（jí）重點保護（hù）A級運輸大用戶（hù）企業，是行（háng）業內（nèi）最大的天然鱗片石墨供應商之一，是行業中唯一一個證照齊全、循環利用的節能（néng）、環保、科技企業，主要產品（pǐn）有天然鱗片石墨，球型石墨，高純石墨，微粉石墨，可（kě）膨脹石墨、尾礦砂空心磚等產品，是行業內唯一一家同時通過ISO9001-2000質量（liàng）管（guǎn）理體係（xì）認證、ISO14001-2004環境（jìng）管理體係（xì）認（rèn）證和GB/T28001-2001職（zhí）業健康安全管理體係認證的領軍企業，也（yě）是天然鱗片石墨新國家標準的起草和製定單位。集團先後榮獲（huò）：“全球華（huá）商礦（kuàng）產行業500強企業，中國市場質量、服務（wù）、信譽（yù）AAA+級企業，中國著名商標企業，中（zhōng）國知（zhī）名品牌（pái）企業、中國企業改革全國示範單位，中國名優產品企（qǐ）業（yè），中國質量信譽之星單位，中國講誠信、守合同、重（chóng）質量典範企（qǐ）業，中國知名（míng）商（shāng）標企業，東北（běi）三省先進民營科（kē）技（jì）企業”等100多種榮譽。
奧宇石墨集團年產十五萬噸，占全國總產量的百分之二十。產品遠銷歐洲（zhōu），亞（yà）洲，非洲等80多個（gè）國家和地區（qū）。
3) 方大炭素新材料科技股份有限公司
方大炭素新材料科技股（gǔ）份有限公司方大炭素新材料科技股份有限公司（以下簡稱“方（fāng）大炭素”）本部位於甘肅省蘭州市紅古區海石（shí）灣鎮
方大炭素的前（qián）身——“蘭州炭素廠”（行業代號205廠）始建於1965年， 1996年改製為國有獨資的蘭州炭素有限（xiàn）公司，2000年（nián）3月經（jīng）甘肅省批準更名為“蘭州炭素集團有（yǒu）限責任公司”，屬國家大型一類企業和國家經貿委確定的1000家（jiā）重（chóng）點國有企業。2001年4月由蘭州炭素集團公司發（fā）起設（shè）立（lì）蘭州海龍新材料（liào）科（kē）技股（gǔ）份有限公司，並於2002年8月在上海證券交易所上市。2006年9月28日，遼寧方大集團實業有限公（gōng）司成功競買（mǎi）到蘭州炭素集團有限責任公司所持海（hǎi）龍科技公司51.62%的法人（rén）股，成為海龍科技公司的控股股東，順利（lì）實現並完成了對海龍科技（jì）公司的並購、轉製和（hé）重組。2006年（nián）12月底，經國家工商行政管理（lǐ）總局批準，“蘭州海龍科技新材料科技股份有限公司”更名為“方大炭素新材料科技股份有限公司”。
方大（dà）炭素是亞（yà）洲最大的炭素製品生產供應基地。公司炭素製品綜合生產能力達到26萬噸，其中石墨電極和炭素新材料23萬噸，炭磚（zhuān）3萬噸。方大（dà）炭素按照各子（zǐ）公司設備和（hé）技術水平，優勢互補，規（guī）範生產，分工（gōng）協作，可生產國內外客戶所（suǒ）需的各品種、規格的石（shí）墨電極和炭素製品。產品分為3大係列，38個品種，126種規格（gé），主導產品有超（chāo）高（gāo）功率、高功（gōng）率、普通（tōng）功率石墨電極（jí）；高爐用微孔炭磚、半石墨質炭磚，鋁用普通陰極炭（tàn）磚（zhuān）、大截麵半石墨質陰極炭磚，石墨化陰極炭磚，各種礦熱爐用（yòng）內襯炭磚；高檔炭糊；特種石墨製品、生物炭製品、炭氈和（hé）炭/炭複合材料等炭素新材料產品，其中多項為國內首創（chuàng）。產品廣泛應用於冶金、化工、機（jī）械、醫療、生物（wù）等行（háng）業和高科技領域，暢銷全國30個省、市（shì）、自治區，並遠銷日本、歐美、東南亞及非洲等國家和地區。
方大炭素擁有國際先進水平的炭素製品生產設備。先後從美國、日本、德國引進了電熱混捏（niē）機、二次焙燒隧道窯、電極清理機、高壓浸漬等國際先進水平的關鍵性（xìng）設備，特別是從日本引進的全自（zì）動配料、40MN立（lì）搗臥（wò）壓機設備，是當今世界最先（xiān）進（jìn）的（de）大規格電極生產裝備，還擁有國內先進水平（píng）的內串石墨化爐和20000KVA直流石墨化爐。公司（sī）現裝備技術（shù）水（shuǐ）平達到了（le）國內一流、世界（jiè）領先。
方大炭素基於（yú）四十多年炭素製品的研發、生產、經營（yíng）曆史，建立和（hé）健全了與炭素（sù）製品研（yán）發與生（shēng）產特（tè）點相（xiàng）適宜的研發、生產、質量、設備、安全環保等管理體係。已經取得了（le）ISO9001質量體係認證證書，產品質量達（dá）到了（le）國際標準，公司整體（tǐ）工藝技術能力達到國（guó）際先（xiān）進（jìn）水平。

5各種產品劃（huá）分規格（gé）：
如-195鱗片（piàn）石墨指的是是指粒度為100目，含碳量為95%。
而目是一種計量單位，目粒度是指原料顆粒的尺寸，200目篩孔尺寸0.074mm為基準，目數越大，表示顆（kē）粒越細，質量越好。
而+195和-195在顆粒上有差（chà）異
100目有+100和（hé）-100目之分；但不論（lùn）是正100目還是負100目（mù），同等（děng）粒度（dù）（同等（děng）粒度（dù）指-100目產品相互比較，+100目產品相互比較）下，碳量越高價格相對要高；
因此鱗片石墨同等粒度100目下，碳量（liàng）98%要比碳量95%價格高，不能單純的說198比195貴


可膨脹石墨的劃分（fèn）標準
產品牌號、等級
可膨脹石墨根據（jù）純度和粒度劃分成不同的牌號。純度按灰分的大小分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、
Ⅳ、Ⅴ五個等級。
每個牌號根據灰分、水分、篩餘量分為優等品、一級品、合格品三個等級。
牌號（hào）由代號、粒度、純度等級組成。例：KP500-Ⅱ，KP 為可膨脹的漢語拚音縮寫，
500 表示粒度為 500μm，Ⅱ表示純度等級為Ⅱ等。

天然鱗片石墨
產品分類、牌（pái）號
產品分（fèn）類
鱗片石墨根據固定碳含量分為四類：高純石墨、高碳石墨、中碳石墨（mò）、低碳石（shí）墨。其
固定碳範圍和代號（hào）見表１。
表 1
───────┬───────┬───────┬───────┬──────
名 稱 │ 高純石墨 │ 高碳石墨 │ 中碳石（shí）墨 │ 低碳石（shí）墨
───────┼───────┼───────┼───────┼──────
固定（dìng）碳 C(%) │ C≥99.9 │94.0≤C＜99.9 │80.0≤C＜94.0 │50.0≤C＜80.0
───────┼───────┼───────┼───────┼──────
代號 │ LC │ LG │ LZ │ LD
───────┴───────┴───────┴───────┴──────

石墨電極
引用標準
下列標準所包含的條（tiáo）文， 通過在本（běn）標準中引用而構成為本標準的條文。本標準（zhǔn）出版時， 所
為有效。所有標準都會被修訂， 使用本標準的（de）各方應探討（tǎo）使用下列標準最新版本的可能（néng）性。
G B / T 1 4 2 7 -1 9 8 8 炭素材料取（qǔ）樣方（fāng）法
G B / T 1 4 2 9 -1 9 8 5 炭（tàn）素材（cái）料灰分含量測定方法
G B / T 3 0 7 4 . 1 -1 9 8 2 石墨電極抗折強（qiáng）度測（cè）定方法
G B / T 3 0 7 4 . 2 -1 9 8 2 石（shí）墨電極彈性模量測定方法
G B / T 3 0 7 4 . 4 -1 9 8 2 石墨電極熱膨（péng）脹係數( C T E ) 測定方法
G B / T 8 1 7 0 -1 9 8 7 數值修約規則
Y B / T 1 1 9 -1 9 9 7 炭素材料體積密度測定方法
Y B / T 1 2 0 -1 9 9 7 炭素材料電阻率測定方法
Y B / T 5 2 1 2 -1 9 9 3 整體石墨電極彈性模量試驗 聲速法
Y B / T 8 7 1 9 -1 9 9 7 炭素材料及其製品的包裝、 標誌、 運輸和質量證（zhèng）明書的一般規定

2011年石墨價格走勢

價格來自（zì）阿裏巴巴網站
天然鱗片石墨：2000-4000元/噸
高純鱗片石墨：3000-8000元/噸
膨脹石墨（mò）：3000-12000元/噸
石墨（mò）電極：9000-20000元（yuán）/噸
石（shí）墨（mò）耐火磚：2000-20000元/噸