石墨礦石性質(zhì)與礦物結(jié)構(gòu)

1、濟源錦生炭素有限公司www.jyjst lenovo2012-8-21 2、礦床的工業(yè)類型鉛筆原料石墨的化學成分為碳()。天然產(chǎn)出的石墨很少是純凈的，常含有10%20%的雜質(zhì)，包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨礦物呈鐵黑、鋼灰色，條痕光亮黑色； HYPERLINK http:/ 金屬光澤，隱晶集合體光澤暗淡，不透明；解理0001完全，硬度具異向性，垂直解理面為35，平行解理面為12；質(zhì)軟，密度為2.092.23g/cm3，有滑膩感，易污染手指。礦物薄片在透射光下一般不透明，極薄片能透光，呈淡綠灰色，

2、一軸晶，折射率1.932.07，在反射光下呈淺棕灰色，反射多色性明顯，Ro灰色帶棕，Re深藍灰色，反射率Ro23(紅)，Re5.5(紅)，反射色、雙反射均顯著，非均質(zhì)性強，偏光色為稻草黃色。石墨屬復六方雙錐晶類，沿0001呈六方板狀晶體，常見單形有平行雙面、六方雙錐、六方柱，但完好晶形少見，一般呈鱗片狀或板狀，集合體呈致密塊狀、土狀或球狀。石墨晶體具典型的 HYPERLINK http:/ 層狀結(jié)構(gòu)，碳原子排列成六方網(wǎng)狀層，面網(wǎng)結(jié)點上的碳原子相對于上下鄰層 HYPERLINK http:/ 網(wǎng)格的中心。重復層狀為2的是石墨2多型，屬六方晶系，即通常所指的石墨；若重復層狀為3的則為石墨3多型，屬

3、 HYPERLINK http:/ 三方晶系，但在天然石墨結(jié)構(gòu)中不能單獨分離出來。在石墨晶體結(jié)構(gòu)中，層內(nèi)碳原子的配位數(shù)為3，具共價金屬鍵，間距0.142nm，層與層間以分子鍵相連，間距為0.340nm，此種特殊的晶體結(jié)構(gòu)和化學鍵性使石墨具有一些特殊的工藝性能。 LG()45-98LG()100-9875或80LC500-99.90.50LG(一）100-98水分LG180-9675或8075或80水分LG40-9975或80LG125-97 HYPERLINK http:/ 中國石墨產(chǎn)品分為鱗片石墨和微晶石墨兩大類：鱗片石墨指天然 HYPERLINK http:/ 晶質(zhì)石墨，其形似魚鱗狀，系由

4、晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石經(jīng)加工、選礦、有的經(jīng)提純而得的產(chǎn)品；微晶石墨曾稱土狀石墨或無定形石墨，指由微小的天然石墨晶體構(gòu)成的致密狀集合體，系由隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石經(jīng)加工、有的經(jīng)選礦、提純而得的產(chǎn)品。鱗片石墨根據(jù)固定碳含量分為高純石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨4類，依照產(chǎn)品粒徑、固定碳含量共分為212種牌號，各種牌號石墨產(chǎn)品的技術要求見表4.13.2。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，代替白金坩堝用于化學試劑熔融及潤滑劑基料等；高碳石墨(固定碳含量94.0%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

5、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、電池原料及染料等。低碳石墨(固定碳含量大于或等于50.0%80.0%)主要用于鑄造涂料。微晶石墨分為有鐵要求者和無鐵要求者2類，依照產(chǎn)品固定碳含量、最大粒徑分為60個牌號，各種牌號石墨產(chǎn)品其外觀要求產(chǎn)品中不得有肉眼可見的木屑、鐵屑、石粒等雜物，產(chǎn)品不被其他雜質(zhì)污染，其技術要求見表4.13.3。微晶石墨中酸溶鐵含量不大于1%者，主要用于鉛筆、電池、焊條、石墨乳劑、石墨軸承的配料及電池碳棒的原料等；無鐵要求的微晶石墨主要用于鑄造材料、耐火材料、染料及電極糊等原料。20.0LG()75-97 有些石墨尾礦中含有黃鐵礦、

6、金紅石等有用組分，為增加企業(yè)的經(jīng)濟效益和更有效地利用礦物資源，可對這些有用組分進行綜合回收，其回收利用情況見表3。LG125-96耐火材料99.99 石墨的主要選礦方法，工藝流程特征及采用的浮選藥劑等情況列于表1。潤滑劑基料LG(一）325-97 隨著工業(yè)的發(fā)展，對石墨的產(chǎn)品要求向高純、超細方向發(fā)展。一方面要求高純大鱗片的石墨晶體，另一方面要求超細(為-5m,-1m,-0.5m等等)的石墨粉。石墨提純方法有化學提純法、高溫提純法和混合法，其中化學提純法又可分為濕法和干法兩種。詳見表2。75或90電池原料由于碳原子在石墨結(jié)晶格子的原子層中排列緊密，熱振動困難，因而石墨能耐高溫并具特殊的熱性能。石

7、墨的熔點為3850，沸點為4250，吸熱量6.9036107J/kg，經(jīng)高溫電弧灼燒重量損失極小，在2500時其強度比常溫時提高1倍，熱膨脹系數(shù)小(1.210-6)，溫度驟變時其體積變化不大。由于石墨晶體中存在容易流動的電子，因此其導電、導熱性能不亞于金屬。但隨溫度升高，導熱系數(shù)反而減少，在極高溫度下趨于不導熱狀態(tài)。石墨的化學穩(wěn)定性好，不受酸、堿及有機溶劑的侵蝕。石墨的潤滑性能類似于二硫化鉬和四氟化烯，摩擦系數(shù)在潤滑介質(zhì)中小于0.1，尤以鱗片狀石墨的潤滑性更好。此外，石墨還具涂敷性和可塑性，將其涂敷在固體物體表面，可形成薄膜牢固粘附而起保護固體作用，并可制成任何復雜形狀的制品。 4)大理巖中接

8、觸交代或熱液礦床：石墨富集在硅化碳酸鹽巖中，有的是明顯的接觸交代礦床，有的則是典型的熱液礦床。這類礦床礦石品位很低，規(guī)模較小。LG()100-9599.00LG25-9975或9020.0 鱗片石墨可浮性好，多采用浮選法，浮選前要先將礦石進行破碎與磨礦。其主要選礦工序包括：原礦石粗碎、細碎、粗磨、浮選、精礦再磨、精礦脫水、干燥分級和包裝等過程。無定形石墨晶體極小，石墨顆粒常常嵌布在粘土中，分離很困難，但由于品位很高(一般在6090%之間)，所以國內(nèi)外許多石墨礦山，將采出的礦石直接進行粉碎加工，出售石墨粉產(chǎn)品，其工藝流程為：原礦粗碎中碎烘干磨礦分級包裝。 75.095LG25-95LG150-9

9、996LG(一）100-96LG()150-94LG(一）200-98LG(一）200-95電炭制品 1)硅質(zhì)沉積變質(zhì)巖中浸染狀鱗片石墨礦床：世界石墨產(chǎn)量的大部分來自像石英云母片巖、長石石英巖或云母石英巖和片麻巖之類的硅質(zhì)沉積變質(zhì)巖中。LG50-99 牌號75或9075或901、礦床的成因類型94.00LG125-9875或90高碳石墨技術經(jīng)濟指標固定碳LG300-95LG150-95LG125-94LG35-95LG(一）100-9920.0LC()75-99.99LG18-9975或9075或90LG300-96耐火材料LG500-94 5)浸染在大理巖中的鱗片石墨礦床，這類礦床的石墨可能

10、來源于含碳雜質(zhì)，一般石墨含量不到巖石的1%，有的局部可達5%。此類礦床構(gòu)造復雜，變化大，對世界石墨生產(chǎn)影響較小。LG()75-9475或80LG35-96電池原料揮發(fā)份LG500-96LG150-9896.00LG500-99LG500-97牌號電炭制品75.0LG()45-9575或80LG100-9975或90LG125-99篩余量LG300-9975或9075或8075或90 石墨的礦石性質(zhì)LG80-99LC()150-99.99LG100-9820.0LG()150-97LG180-95LG(一）325-96 2)煤或富碳沉積物變質(zhì)形成的礦床：該類礦床的石墨幾乎都是微晶質(zhì)變種。世界非晶

11、質(zhì)石墨礦床大部分是來自這類礦床。75或80LG()100-96篩下物含量/%(不大于)電炭制品LG(一）200-97LC300-99.99電碳制品電刷原料75或90LG()45-99主要用途 技術指標要求及加工技術75或9075或8075或9020.0技術指標高純石墨 礦石的性質(zhì)潤滑劑基料鉛筆原料高純石墨的技術經(jīng)濟指標LG100-98LG150-9675或9020.0LG()125-98LG80-961.0099.9020.0代替白金坩堝，用于化學試劑熔融75.0LC()150-99.9LG()125-96不大于LG25-96篩上物含量/%(不小于)LG300-98LC()45-99.9LG5

12、00-95LG180-9875或80LC()45-99.99基料、涂料LG(一）120-98LG35-97電池原料LG(一）325-94LC()75-99.9LG25-9775或8075或80潤滑劑基料電刷原料 LG()100-99石墨礦石性質(zhì)與礦物結(jié)構(gòu) 0.20 LG()100-94 LG125-95LG()45-9475或90 填充料 礦床成因 97.0020.0固定碳不小于 75或90LG()150-9975或80牌號LG(一）325-98LG()45-96 石墨與煤，雖然化學成分都是碳（C），但是它們的形成條件卻是迥然不同的。煤，是過去地質(zhì)年代中的大量植物，由于地質(zhì)作用深埋地下在隔氧的

13、環(huán)境里形成的。石墨，是在高溫、低壓條件下形成的。以煤層或含碳沉積巖經(jīng)過變質(zhì)作用形成的石墨最常見。在巖漿巖與石灰?guī)r的接觸帶，也有石墨產(chǎn)出，這是由于石灰?guī)r分解出二氧化碳又經(jīng)變質(zhì)作用而形成的。75或80LG35-98潤滑劑基料 98.00 LG500-981.20填充料97 電碳制品 75或80 LG()125-9775或80LG180-9975.0LG()75-95LG180-9775或9075或80 LG50-9775或80LG25-98主要用途 75或80LG35-99LG300-94 應用領域鉛筆原料 篩余量LC300-99.9LG80-95 LG()125-94 LG180-9475或80

14、LG()125-99LG50-9575或8075或90 95.00LG()45-9780.0LG100-94 LG()150-98 80.0LG(一）200-96 75.0 工業(yè)上將石墨礦石分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩大類，晶質(zhì)石墨礦又可分為鱗片狀和致密狀兩種。中國石墨礦石以鱗片狀晶質(zhì)類型為主，其次為隱晶質(zhì)類型，致密狀晶質(zhì)石墨只見于新疆托克布拉等個別礦床，工業(yè)意義不大。 柔性石墨密封材料LG(一）100-97耐火材料LG150-94主要用途 LG(一）100-94 LG100-96固定碳含量/%(不小于) LC180-99.9柔性石墨密封材料 水分含量/%(不大于) L

15、G()75-99 3)充填斷裂裂隙和洞穴的脈狀礦床：脈狀石墨礦床是獨特的圍巖裂隙或洞穴的填充物，它的獨特的層狀或帶狀。在較薄的礦脈中的石墨呈密集的束狀、粒狀、長板狀垂直于脈壁定向排列。 粒度1.20 9975或80 LG()75-96 不大于 LG100-99 電炭制品不小于 LG()100-97 75或90 不大于0.5 LG(一）200-99LG80-97LG(一）120-99 75或8075或80LG80-98 LG(一）200-94潤滑劑基料涂料75或8075或90潤滑劑 礦產(chǎn)分布 LG100-95LG()75-98 LG100-97LG(一）100-95LG()150-95 LG()

16、125-95LG(一）325-99 LG150-97 LG(一）325-9598LG18-98 1.20 LG50-9475.0全世界石墨礦產(chǎn)的資源分布： 石墨礦床產(chǎn)在火山巖、沉積巖和變質(zhì)巖中。世界石墨礦床分布比較廣，但是有些石墨礦床由于開采條件不佳、礦石質(zhì)量差，沒有商業(yè)開發(fā)價值。 據(jù)美國地調(diào)局資料，世界石墨儲量為8600萬噸，儲量基礎為28686萬噸。已發(fā)現(xiàn)石墨資源相對集中分布在中國、捷克、墨西哥、巴西、朝鮮、印度和馬達加斯加。 據(jù)國土資源部統(tǒng)計資料，中國晶質(zhì)石墨儲量3085萬噸，基礎儲量5280萬噸；隱晶質(zhì)石墨儲量1358萬噸，基礎儲量2371萬噸，中國石墨儲量占世界的 70%以上。中國石墨資源分布比較廣，晶質(zhì)石墨分布在19個?。ㄗ灾螀^(qū)），其中黑龍江省擁有可開發(fā)石墨儲量2200萬噸多、山東省有可開發(fā)石墨儲量 1200萬噸，內(nèi)蒙古有可開發(fā)石墨儲量400萬噸；隱晶質(zhì)石墨分布在湖南省和吉林省。中國著名的石墨礦床有黑龍江蘿北縣白云山石墨礦床，山東南墅石墨礦床，內(nèi)蒙古興和石墨礦，湖南魯塘隱晶質(zhì)石墨礦。據(jù)美國地調(diào)局資料