2021~2022年石墨资源、勘查投资及供需分析

2021年以来,石墨消费正逐步从耐火材料、炼钢等传统行业向战略新兴产业转移,石墨在锂离子电池负极材料领域需求旺盛,并被认为在全球向新能源汽车的转型过程中起到关键作用。2022年,鳞片石墨、球化石墨出口价格相比2021年增幅分别达到6.46%、34.75%。世界石墨储量呈增长态势。澳大利亚等国在坦桑尼亚、莫桑比克获取了多项石墨矿权,确保产业链安全可供。我国石墨企业迫于国内环保及人力成本因素,多家石墨企业与澳大利亚公司以投资入股或签定供货协议方式,以满足生产及消费需求。尽管世界石墨储量持续增加,但产能释放需要一定周期,我国依然是石墨生产大国、消费大国和出口大国。本文分析了2021年以来石墨资源勘查、投资、供需及贸易,以期对我国石墨合理规划利用提供参考。

膨胀石墨制备及其吸油性能研究

以天然鳞片石墨为原料 ,通过改变插层剂浓H2 SO4 用量、二次氧化剂类型及用量 ,制备了一系列可膨胀石墨 ,考察了制备工艺对膨胀体积的影响 ,并与常用油品吸附剂 (脱脂棉、活性炭 )比较 ,考察其对废柴油的吸附性能 ,结果表明 :膨胀石墨吸油性能明显优于常用吸附剂 ,且膨胀体积越大 。

膨胀石墨的形貌、成分与结构变化研究

膨胀石墨是重要的工业应用材料,但其微观形貌、成分与晶体结构随膨胀倍率的变化规律认识仍不足。选择H2SO4+HNO3+KMnO4+FeCl3作为插层氧化体系,通过对鳞片原料石墨化学氧化制备出可膨胀石墨,分别在400℃、600℃、800℃、1000℃下膨化处理获得不同的膨胀石墨。针对上述几种石墨,采用OM、SEM、EDS、XRD等技术对比研究了其形貌、成分与结构的变化。结果表明,原料石墨、可膨胀石墨与膨胀石墨分别呈现层片状、褶皱状和蠕虫状的微观形貌,插层物主要由S与O组成,膨胀石墨的S与O含量显著低于可膨胀石墨,且其含量随着膨化温度提高逐渐降低。这些石墨具有相同的密排六方结构,其中可膨胀石墨的晶格常数显著大于原料石墨,反映出插层后石墨结晶度的严重劣化。膨胀石墨的结晶度稍差于原料石墨,但压片处理后得到改善,更高温度膨化的石墨改善更加明显,且优于原料石墨,这预示着高温膨化石墨的应用可塑性更强,具有更好的应用前景。

微晶石墨除杂脱硅研究

针对微晶石墨中硅杂质难脱除的特点 ,进行了高温碱法结合氢氟酸法除硅的研究 ,发现氢氟酸和氢氧化钠加入量对提纯效果的影响最为显著 ,它与焙烧时间、焙烧温度和酸浸时间一起对石墨的提纯效果有显著影响。在合适工艺条件下 ,可得到固定碳C含量≥ 99 5 %的高纯石墨产品。焙烧样品水洗干净与否直接影响样品的最终固定碳含量 ,硅杂质脱除效果不佳的重要原因 ,是高温碱处理后残留的钠离子与待处理的铝、硅杂质离子反应 ,生成不溶性的冰晶石 [Na3AlF6

提高石墨材料品位浮选工艺的研究

本文研究了隐晶质石墨矿浮选工艺参数对品位和回收率的影响，得到了较有利的磨矿粒度，捕收剂和起泡剂的用量值。

我国石墨资源开发利用现状及供需分析

石墨是我国重要的战略性矿产资源,由于其优异的性能在钢铁、冶金、航空航天、信息技术等行业广泛应用。对我国石墨资源、消费现状、进出口贸易等进行了分析,结果表明:我国鳞片石墨资源量稳中有升,隐晶质石墨资源量相比2012年稳中有升,石墨资源勘查工作和资源开发需求趋于合理。全球和我国石墨产量近10年相对平稳,现有资源满足需求。我国石墨传统应用下降,新兴产业领域应用增长较快。进出口方面无论初级加工品(如鳞片石墨)还是高级加工品(如球形石墨)加工技术提高很快,价格跟外国发达国家同类产品差距近几年大幅缩小,一些高端产品如阴极电池世界市场占有率已达到第一。石墨价格过高过低都不利于石墨相关产业的发展,对石墨进行有序开发,保障石墨价格处于合理区间十分重要。

膨胀石墨孔结构及其吸附性能研究

用天然鳞片石墨制备了膨胀体积为 2 5 0mL/g和 3 5 0mL/g的膨胀石墨 ,以膨胀石墨为吸附剂 ,五种工业油为吸附质 ,采用质量法测定了吸附剂对吸附质的浸泡吸附量和滞留吸附量 ;并用扫描电镜表征了两种膨胀石墨的孔结构。结果表明 :不同膨胀体积的石墨有不同的蠕虫空腔和不同的 μm级微孔结构 ,膨胀体积越大 ,所拥有的蠕虫空腔和 μm级微孔结构数量越多 。

膨胀石墨处理毛纺厂印染废水的应用研究

膨胀石墨是一种新型的多孔碳质吸附材料。它具有发达的孔系结构,对于大分子的物质如重油具有超大的吸附能力。在研究膨胀石墨用于环境废水处理中,为了保证膨胀石墨在使用时不会破碎变形,将膨胀石墨加压制成低密度板后用于处理毛纺厂印染废水,静态条件下,废水中COD的平均去除率达到了40%,色度平均降低40%。现场应用时,废水中COD的平均去除率达到20%,色度平均降低20%。现场实验表明,膨胀石墨在毛纺印染废水的处理中有其独特的应用前景。

碱洗条件对隐晶质石墨固定碳含量影响的初步研究

本文针对现有碱酸法提纯隐晶质石墨技术中所存在的缺陷,采用碱浸-酸洗两步法对隐晶质石墨进行提纯。研究了NaOH浓度、助剂含量、碱洗温度等影响因素对隐晶质石墨固定碳含量的影响。结果表明:当酸洗条件相同,碱洗条件为NaOH浓度70%、助剂含量5%、碱洗温度100℃,碱洗时间4h时,隐晶质石墨的固定碳含量从83.08%提高到98.40%,初步研究结果表明碱浸-酸洗两步法在提纯隐晶质石墨过程中能量消耗少,环境污染小且提纯效率高。

综合地质调查法及新型材料在地下水封洞库注浆止水中的应用

现阶段,世界众多发达国家都把石油储备作为一项重要战略加以部署实施,由于国家石油战略本身服务于国家能源安全,我国今后将兴建大量石油战略储备洞库,以保障原油的不断供给为目的,同时具有平抑国内油价异常波动的功能,对于该类项目洞内注浆止水对洞库是否能投产使用起到关键性作用。本文结合我国在建某地下石油储备洞库的注浆止水环节为依托,对综合地质调查法及新型材料在其中的应用做出初步总结,以供类似工程借鉴。

国外石墨矿产开发利用趋势

未来石墨资源需求巨大,天然石墨的需求将会随着电动汽车的爆发式增长进入高速增长期。本文研究了国外24个新增石墨项目的资源、产能、产品、生产成本和项目进展等特点,总结得出:(1)近年国外新上石墨项目数目多,新上项目资源储量大,矿石资源量超过亿吨的有5个,预计新增鳞片石墨精矿产能172.3万t,远远超过了2018年全球天然石墨产量93万t;(2)矿石品质好,石墨矿石C品位超过9%的项目达到10个;(3)开发成本低,整体精矿生产成本低于500美元;(4)产品深加工程度高,24个项目中有17个项目将产品目标设定为电池材料或膨胀石墨等深加工产品。国外新开发项目将会对中国和世界的石墨产业产生深远的影响。结合国外石墨开发项目和市场发展趋势,提出了我国石墨产业发展的相关对策建议。

全球石墨资源产业现状分析与我国石墨行业发展建议

石墨是重要的非金属矿产资源,也是新兴产业的重要原材料,同时也是我国的优势矿种之一。基于国内外石墨行业最新产业动态和权威数据,结合新型贸易关系现状,总结分析全球和我国石墨资源储量、生产、消费和贸易现状,同时针对国内石墨行业发展中存在的问题,提出新时代背景下石墨行业发展建议。

石墨超细粉碎探索性研究

详细介绍了我国石墨超细粉碎的发展现状及石墨超细粉碎设备的比较。通过具体试验,考察矿浆浓度、磨矿介质及介质的尺寸、助磨剂用量、球料比、搅拌器转速及磨矿时间等主要操作参数对石墨超细磨矿效果的影响,同时分析产生这些因素的原因,对今后石墨超细磨矿有很大的益处。

新疆某微细粒难选石墨矿选别试验研究

针对新疆某石墨矿进行了工艺矿物学及浮选试验研究。工艺矿物学研究结果表明,该矿为微细粒嵌布晶质石墨和隐晶质石墨混合矿;粘土矿物含量高和石墨嵌布粒度极细的特点给选矿带来一定的困难。在矿石性质研究的基础上,对该难选石墨矿进行了浮选工艺研究,在确定最佳粗选条件的基础上,采用3段再磨7次精选工艺进行闭路试验,最终使石墨固定碳含量从21.34%提高到80.41%,回收率65.41%,为该矿的开发利用提供了可行性技术方案。

煤系中隐晶石墨开发的初步研究

在煤系地层隐晶石墨的加工工艺中 ,采用酸碱法 ,可使隐晶石墨品位提纯到 99.5 %～ 99.9% ;利用超声波粉碎隐晶石墨 ,可获得粒经 <0 5 μm的含量占 99.9% ;用微波法合成了金属及其卤化物隐晶石墨夹层复合物和氟化隐晶石墨 ;研制出了隐晶石墨节能抗磨剂等生产工艺 ,在进一步研究后 。

关于鸡西市石墨产业发展对策的思考

2011年3月22日,本文作者随同黑龙江省新材料产业推进组,对鸡西市以石墨为主的新材料产业进行了调研,走访了浩市、贝特瑞、奥宇等6家企业,参加了由多家石墨企业和当地多个主管部门出席的座谈会,掌握详细的第一手资料,对鸡西石墨产业的情况有了一个整体的了解。本文介绍了鸡西市目前石墨产业的发展现状、存在的问题,并对该市石墨产业的发展进行了思考,提出一些有益的建议。

原子吸收光谱法测定香烟中Cr、Cd含量的研究

利用火焰和石墨炉原子吸收分光光度法测定香烟中铬和镉的含量。结果表明,两种方法具有可行性,不同种类香烟所含金属元素有一定差异,为探讨香烟中金属元素的含量,减少吸烟对人体的危害具有现实而深远意义。

石墨烯增强铝基纳米复合材料的研究

采用球磨和粉末冶金方法成功制备出石墨烯增强铝基纳米复合材料,命名为铝基烯合金。首次发现石墨烯纳米片的添加在保持材料良好塑性的同时,显著提高了其强度。利用OM,SEM和TEM对铝基烯合金微观组织结构进行表征,并测试其拉伸性能。结果表明:石墨烯纳米片均匀分布在铝合金基体中,与基体形成良好的结合界面,且石墨烯纳米片与铝合金基体未发生化学反应,并保留了原始的纳米片结构;铝基烯合金中石墨烯纳米片含量为0.3%(质量分数)时,铝基烯合金的平均屈服强度和抗拉强度分别达到322MPa和454MPa,较未添加石墨烯纳米片的合金分别提高58%和25%,且伸长率略有提高。基于石墨烯纳米片特殊的二维褶皱结构,讨论铝基烯合金的增强增韧行为。

石墨烯的制备与表征

采用液相氧化法制备了氧化石墨,并通过水合肼还原氧化石墨制备了石墨烯。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RS)、X-射线衍射(XRD)、热失重法(TG)等测试方法对石墨、氧化石墨和石墨烯的结构与耐热性进行了对比分析。研究结果表明,氧化石墨被水合肼还原成石墨烯后,氧化石墨的一部分sp3杂化碳原子被还原成石墨的sp2杂化碳原子,石墨烯sp2杂化碳层平面的平均尺寸比氧化石墨大,但结晶强度和规整度比石墨有所降低。在本实验条件下,氧化石墨的还原状态结构不可能被完全恢复到原有的石墨状态,也就是说石墨烯的结构和石墨结构还是有差别的。热分析结果表明,石墨烯具有比氧化石墨更为优异的热稳定性。

CNTs-Al_2O_3多孔陶瓷复合材料的制备与性能

利用冰模板法制备一种具有高孔隙率的碳纳米管强化氧化铝(CNTs-Al_2O_3)多孔陶瓷复合材料。采用SEM,XRD及Raman对样品进行表征,研究碳纳米管(CNTs)含量对复合材料微观形貌、性能的影响。结果表明:随着CNTs含量的增大,复合材料的体积密度、孔隙率和抗压强度均发生改变;添加适量的CNTs能促进陶瓷孔壁烧结致密度,提高材料的抗压强度;但加入过量CNTs会导致CNTs团聚,嵌于陶瓷内壁形成微孔,反而降低了材料致密度与抗压强度;当CNTs含量达2.0%(质量分数)时,多孔陶瓷的抗压强度达到最大值4.52MPa,相对纯Al_2O_3多孔陶瓷提高了66%。