石墨生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)

1石墨生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)：中國基本上都是采用浮選方法進(jìn)行選礦
石墨選礦與加工
(一) 石墨選礦加工方法
1.晶質(zhì)石墨的選礦加工方法
晶質(zhì)石墨天然可浮性較好，在中國基本上都是采用浮選方法進(jìn)行選礦。由于石墨鱗片的大小是其最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，因此在選別方法上采用多段磨礦、多次選別的工藝以便盡早選出大鱗片石墨。浮選常用捕收劑為煤油、柴油等，起泡劑為二號(hào)油、四號(hào)油等，調(diào)整劑為石灰、碳酸鈉，抑制劑為水玻璃。
2.隱晶質(zhì)石墨選礦加工方法
隱晶質(zhì)石墨晶體極小，故也叫微晶石墨，石墨顆粒常常嵌布在粘土中，分離很困難。由于原礦品位高(一般含碳60%～80%)，因此許多石墨礦山將采出的礦石直接進(jìn)行粉碎加工，出售石墨粉產(chǎn)品。湖南魯塘石墨礦曾于50年代建立浮選廠浮選微晶石墨，但因成本太高而停產(chǎn)。目前一些單位仍在進(jìn)行微晶石墨浮選新工藝(如油團(tuán)聚浮選等)的研究。
3.石墨產(chǎn)品的提純加工
現(xiàn)代工業(yè)對(duì)石墨產(chǎn)品要求向兩方面發(fā)展：一是要求晶體大鱗片達(dá)到高純，二是要求石墨產(chǎn)品顆粒達(dá)到超微細(xì)(如小于1μm或0.5μm)。中國已在南墅、北墅、柳毛、興和等石墨選廠建立了石墨提純和微細(xì)粉加工生產(chǎn)線，提純方法主要是化學(xué)提純。石墨化學(xué)提純最成熟的工藝是利用苛性堿與石墨在700℃下熔融后，經(jīng)洗滌到中性，再加鹽酸處理、洗滌，使石墨含碳量達(dá)到98%～99%。也有廠家采用氫氟酸處理生產(chǎn)高純石墨。

(二) 工藝流程

1.晶質(zhì)石墨選礦流程

由于石墨礦石的硬度一般為中硬或中硬偏軟，品位一般在2%～10%之間，破碎流程比較簡(jiǎn)單，常采用三段開路、兩段開路或一段破碎流程。以加工風(fēng)化礦為主的中小礦山，則不經(jīng)破碎而直接送入球磨。浮選工藝流程一般為多段磨礦、多段選別、中礦順序(或集中)返回的閉路流程。多段流程有三種形式，即精礦再磨、中礦再磨和尾礦再磨。晶質(zhì)石墨多采用精礦再磨流程，正常情況下選礦作業(yè)回收率可達(dá)80%左右。有些礦山也曾嘗試中礦再磨流程，但效果不明顯。個(gè)別小廠也有采用開路或半開路浮選流程，因丟棄尾礦點(diǎn)過多。選礦回收率很低，一般只有40%～50%。

2.隱晶質(zhì)石墨選礦加工流程

雖然隱晶質(zhì)石墨礦石品位較高，但難以分選。在中國，通常都是將開采出來的石墨礦石經(jīng)過簡(jiǎn)單的手選后，直接粉碎成產(chǎn)品出售。一般流程為：原礦→粗碎→中碎→烘干→磨礦→分級(jí)→包裝。

(三) 常用技術(shù)設(shè)備

晶質(zhì)、非晶質(zhì)石墨礦石粗碎多采用顎式破碎機(jī)，中、細(xì)碎多采用圓錐破碎機(jī)或錘式破碎機(jī)，磨礦采用球磨機(jī)、研磨機(jī)或振動(dòng)磨。浮選常采用A型或JJF型、CHF型、XJK型浮選機(jī)。產(chǎn)品脫水常采用各種離心脫水機(jī)或折帶式過濾機(jī)。
產(chǎn)品分級(jí)多采用高方篩，少數(shù)采用平面搖動(dòng)篩、旋回篩，其中高方篩本是糧食工業(yè)定型設(shè)備，在礦物加工中是石墨產(chǎn)品分級(jí)所特有的篩分設(shè)備。
石墨超細(xì)粉碎采用雷蒙磨、高速?zèng)_擊式粉碎機(jī)和氣流粉碎機(jī)。

(四) 石墨選礦實(shí)踐

1.山東南墅石墨礦

該礦生產(chǎn)鱗片石墨。原礦露天開采，用汽車送入選礦廠。選礦工藝流程見圖4.13.7。
主要設(shè)備有：顎式破碎機(jī)(600mm×900mm)用于粗碎，錘式破碎機(jī)(φ800mm×800mm 2臺(tái))用于中細(xì)碎，格子型球磨機(jī)(φ1500mm×3000mm 3臺(tái))用于原礦粗磨并與耙式分級(jí)機(jī)(6000mm×1200mm)組成閉路，溢流型球磨機(jī)(φ1200mm×3000mm 2臺(tái)，φ900mm×300mm 1臺(tái))和臥式離心碾磨機(jī)(φ1500mm×3000mm 1臺(tái))用于粗精礦再磨，CHF-14浮選機(jī)(4臺(tái))用于粗選，XJK-2.8浮選機(jī)(34臺(tái))用于精選和掃選，刮刀卸料離心脫水機(jī)(WG-1200-2型8臺(tái))用于精礦脫水，刮板烘干機(jī)和沸騰干燥機(jī)用于干燥，高方篩(FSP-4型2臺(tái))用于產(chǎn)品篩分分級(jí)。

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，原礦粒度為450mm，入磨粒度為15mm，入選粒度小于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(xué)法(酸堿處理法)提純石墨，工藝流程如圖4.13.8。主要設(shè)備有熔融爐(φ500mm×600mm)、洗滌槽(9800mm×1350mm×3900mm)、脫水機(jī)(WG-800型)和烘干機(jī)(φ800mm×700mm)等。經(jīng)化學(xué)提純后，石墨品位達(dá)到98%～99%，回收率達(dá)88%。

圖4.13.8南墅石墨提純工藝流程圖


經(jīng)過選礦和化學(xué)提純的高碳或高純石墨，再經(jīng)過雷蒙磨、高速磨和氣流磨進(jìn)行微細(xì)粉碎，生產(chǎn)出含碳99%，粒度小于10μm的石墨潤滑劑。再經(jīng)進(jìn)一步加工，生產(chǎn)出彩色顯像管石墨乳。所用濕式粉碎分級(jí)設(shè)備包括雙筒振動(dòng)磨(CB-300)、粗粒分級(jí)機(jī)(P-3000C、微粉分級(jí)機(jī)(PH-1500)、離心捕集機(jī)(AS-16V)等；干式粉碎分級(jí)設(shè)備包括雙室超微粉碎機(jī)(M202NC)、分級(jí)機(jī)(MS-3)、袋式捕集機(jī)(SP-49-8)等。彩色顯像管石墨乳產(chǎn)品包括黑底石墨乳、銷釘石墨乳、管頸石墨乳、外涂石墨乳等5個(gè)品種。

2.內(nèi)蒙古興和縣興和石墨礦

該礦生產(chǎn)鱗片石墨。建有兩座選礦廠，選礦工藝流程，見圖4.13.9。一選廠粗磨用φ1200mm×2400mm球磨機(jī)，一次再磨用φ750mm×1800mm球磨機(jī)，二、三、四再磨用φ600mm×1800mm球磨機(jī)，粗選和掃選2m3 JJF浮選機(jī)，一、二、三次精選用XJK-0.52浮選機(jī)，四、五、六、七次浮選用XJK-0.23浮選機(jī)。磨礦分級(jí)用FLG-1000型螺旋分級(jí)機(jī)，脫水用WG-800型離心脫水。
兩座選廠年處理原礦約30萬t，石墨產(chǎn)量約7000t。原礦粒度為350mm，入磨粒度為10mm，入選粒度小于0.15mm占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(jīng)化學(xué)提純品位可達(dá)94%～99.5%。

圖4.13.9興和石墨礦選礦工藝流程


3.黑龍江雞西市柳毛石墨礦

該礦生產(chǎn)鱗片石墨。建有三座石墨浮選廠，總生產(chǎn)能力3萬t精礦/a。原礦經(jīng)600mm×900mm顎式破碎機(jī)破碎后，采用φ1650單缸液壓中型和φ1650單缸液壓短頭型圓錐式破碎機(jī)進(jìn)行中、細(xì)碎。粗磨采用φ2100mm×3000mm格子型球磨機(jī)并與FLG1200分級(jí)機(jī)形成閉路。經(jīng)浮選后的石墨粗精礦再經(jīng)5次再磨、6次精選，中礦集中返回粗磨回路，精礦經(jīng)折帶式真空過濾機(jī)過濾、φ2.2m×23m間熱式圓筒烘干機(jī)烘干、高方篩分級(jí)后得到最終產(chǎn)品。再磨分別采用φ1000mm×3500mm、φ900mm×2200mm、φ900mm×3000mm球磨機(jī)，浮選采用JJF型和XJK型浮選機(jī)。原礦最大粒度550mm，入磨粒度20mm，入選粒度100目占70%，原礦品位14%～16%，精礦品位93%～95%，尾礦品位3%～4%，選礦回收率約75%。

4.湖南郴州市魯塘石墨礦

該礦生產(chǎn)隱晶質(zhì)石墨。隱晶質(zhì)石墨礦石主要礦物為石墨，含少量粘土等其他礦物。原礦品位65%～68%，粒度為6～250mm，呈細(xì)粒嵌布。加工流程較簡(jiǎn)單，主要由手選、粗碎、篩分、中碎、烘干、磨礦、分級(jí)等工序組成。粗碎用帶齒輥的對(duì)輥破碎機(jī)(φ600mm×700mm)，中碎采用錘式破碎機(jī)(φ800mm×600mm)，烘干采用回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)(φ1500mm×12000mm)，粉磨采用雷蒙磨(R3216)。該礦選廠原礦處理能力約6萬t/d，入磨粒度小于40mm。手選精礦品位70%～88%，手選尾礦品位小于60%，選礦比1.1，選礦回收率為90%。

(五) 主要深加工產(chǎn)(制)品品種、用途

石墨的深加工產(chǎn)(制)品品種及用途如下：
(1)高純石墨 用于核反應(yīng)堆屏蔽及反射材料、固體燃料、火箭噴嘴、宇航設(shè)備零件等。
(2)石墨乳(膠體石墨) 分為顯像管石墨乳、鍛造石墨乳、拉絲石墨乳、節(jié)能減磨添加劑等，分別用于彩色顯像管各部位的導(dǎo)電涂料、金屬鍛造和熱擠壓模具的潤滑劑、金屬冷鑄涂型劑、玻璃制瓶脫模劑、金屬拉絲潤滑劑、潤滑油減磨劑等。
(3)可膨脹石墨 用于生產(chǎn)柔性石墨(膨脹石墨)、鋼錠澆鑄發(fā)熱劑等。
(4)柔性石墨制品 用于生產(chǎn)密封填料和密封墊片等，如柔性石墨紙、石墨板、石墨填料環(huán)、石墨盤根高強(qiáng)復(fù)合板材等。
(5)炭素石墨制品 主要用于耐熱耐火材料、絕熱材料、導(dǎo)電和電阻材料、潤滑和減磨材料、耐腐蝕材料、核反應(yīng)堆用減速材料和反射材料、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、電弧碳棒、光譜分析電極棒、石墨陽極板、電炭刷、石墨管、石墨軸承等。


一、 國內(nèi)外石墨加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
我國是天然石墨資源大國，儲(chǔ)量、產(chǎn)量及出口量均居世界首位。但由于技術(shù)開發(fā)投入不夠，目前仍以原料生產(chǎn)及加工鱗片石墨為主。碳-石墨材料是前景很大的新興材料，廣泛用于高科技領(lǐng)域，發(fā)達(dá)國家投入人力、財(cái)力進(jìn)行開發(fā)研究。天然石墨深加工技術(shù)進(jìn)展很快，目前已形成一些新型產(chǎn)業(yè)。
目前，美、日、德、法的柔性石墨產(chǎn)業(yè)居領(lǐng)先地位。日本生產(chǎn)核能級(jí)的超低硫（S<500ppm）及高純（S<50ppm）產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先。其中，高純?nèi)嵝允挥腥毡灸軌蛏a(chǎn)。全世界柔性石墨產(chǎn)量最大為1.5~2.0萬噸以上。
在鋰離子電池陽極材料方面，由于石墨具有極佳的電容量，美國、日本的鋰離子電池采用改性石墨作陽極材料，并已形成產(chǎn)業(yè)。
浸硅石墨，目前僅德、美、俄生產(chǎn)。該產(chǎn)品是一種在寬溫度區(qū)內(nèi)具有高硬度和高機(jī)械強(qiáng)度、耐磨、耐腐蝕、潤滑性好的新材料。與碳化硅制品相比，最大的特點(diǎn)是成品率高，價(jià)格較低廉。
由于彩電更新?lián)Q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電管石墨乳的研制開發(fā)。
我國柔性石墨新產(chǎn)業(yè)正在建設(shè)發(fā)展中，“八五”期內(nèi)取得了一批柔性石墨加工技術(shù)及裝備的成果，但目前仍處于試制階段。我國鋰離子電池還處于小試階段，但已用天然石墨研制出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的陽極材料。其內(nèi)容量密度達(dá)350mAh/g。我國經(jīng)引進(jìn)和消化吸收已能生產(chǎn)5種規(guī)格彩電管石墨乳。浸硅石墨制品目前國內(nèi)屬空白。
二、 柔性石墨及膨脹石墨材料的開發(fā)與應(yīng)用
柔性石墨和膨脹石墨是重要的石墨深加工產(chǎn)品。從材料學(xué)的角度，膨脹石墨與柔性石墨二者有很大區(qū)別，是兩種材料。膨脹石墨是松散的多孔結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)良的隔絕密封性能。隨著技術(shù)和新材料應(yīng)用的發(fā)展，這兩類新材料由于其不同的特性，各自的應(yīng)用領(lǐng)域也顯著不同。本文將討論這兩種特性不同而又緊密相關(guān)的材料，在化工領(lǐng)域及其它領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。
自本世紀(jì)六十年代美國聯(lián)碳公司發(fā)明柔性石墨制造技術(shù)以來，柔性石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已有近四十年的歷史。柔隆石墨作為一種優(yōu)秀的密封材料，已逐漸為工程界所熟悉，并且有人給它冠以“密封王”的頭銜。柔性石墨由天然鱗片石墨加工而得。制備的關(guān)鍵技術(shù)， 是將天然鱗片石墨制備成石墨層間化合物。工業(yè)操作上，常用濃硫酸作為層間插入物，所以它又稱酸化石墨（可膨脹石墨）。不過酸化石墨是在石墨與酸反應(yīng)后，經(jīng)水洗干燥，大部分層間插入物已經(jīng)逸出，所以它實(shí)際上是殘余石墨層間化合物。絕大部分石墨層間化合物在快速加熱時(shí)，層間插入物都會(huì)氣化，從而形成高壓，使石墨粒子沿C軸方向膨脹。很薄的酸化石墨鱗片膨脹后象一條條蠕蟲，長度可達(dá)1~2cm所以稱蠕蟲石墨或石墨蠕蟲，亦即通常所說的膨脹石墨。膨脹石墨在壓制或軋制時(shí)，蠕蟲之間相互嚙合，從而壓軋成石墨卷材或板材，即為柔性石墨。由于插層劑硫酸在加熱時(shí)絕大部分地區(qū)逸出，所以柔軟性石墨除有1000PPM左右的殘硫外，化學(xué)成份與鱗片石墨基本相同，為純碳。
2．1可膨脹石墨的制備
目前，國內(nèi)可膨脹石墨生產(chǎn)采用兩種工藝：化學(xué)法和電化學(xué)法。兩種工藝除氧化工序不同外，脫酸、水洗、脫水、干燥等其它工序相同。采用化學(xué)法的絕大多數(shù)廠家產(chǎn)品的質(zhì)量，都能達(dá)到GB10698-89《可膨脹石墨》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)，滿足大宗柔性石墨板材生產(chǎn)用料要求和出口供貨標(biāo)準(zhǔn)。但生產(chǎn)特殊要求的低揮發(fā)份（<10%）、低含硫量（<2%）的產(chǎn)品比較困難，生產(chǎn)工藝不過關(guān)。強(qiáng)化技術(shù)管理，認(rèn)真研究插層過程，掌握工藝參數(shù)和產(chǎn)品性能的關(guān)系，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的可膨脹石墨，是提高后續(xù)制品質(zhì)量的關(guān)鍵。電化學(xué)法不用其它氧化劑，將天然鱗片石墨和輔助陽極一起構(gòu)成陽極室浸泡在濃硫酸電解液中，通直流或脈沖電流，氧化一定時(shí)間后取出，水洗干燥后即為可膨脹石墨。該法最大特點(diǎn)，可通過調(diào)節(jié)電參數(shù)和反應(yīng)時(shí)間控制石墨反應(yīng)程度和產(chǎn)品的性能指標(biāo)，污染小，成本低，質(zhì)量穩(wěn)定，性能優(yōu)異。解決插層工藝中的攪拌問題，提高效率，降低電耗，是該法急需解決的課題。以上兩種工藝脫酸后，石墨層間化合物潤濕、吸附的硫酸質(zhì)量比仍在1：1左右，插層劑消耗量大，洗滌用水量和污水排放量居高不下。且多數(shù)生產(chǎn)廠家沒有解決廢水處理問題，處于自然排放狀態(tài)，環(huán)境污染嚴(yán)重，將制約行業(yè)的發(fā)展。
2．2膨脹石墨加工方法的進(jìn)展
2．2．1激光膨化方法的研究
（3）研究了如何利用激光膨化可膨脹石墨。激光具有最高的能量密集度，并且石墨對(duì)激光還有良好的吸收性，其吸收率可達(dá)95%以上，這正好滿足了石墨膨化需要快速升溫的要求。文獻(xiàn)采用的激光是波長10.6微米的中紅外光。對(duì)于厚度只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(dāng)?shù)?。所以它?duì)石墨鱗片來說具有體積加熱的效果。在其實(shí)驗(yàn)中選用了國產(chǎn)的HGL-81型CO2氣體激光器。實(shí)驗(yàn)使用的激光膨化裝置如圖1-1所示。
由于激光高的能量集中和膨脹過程熱量的傳播方式，使得殘余化合物的分解 速度大于它所在微裂紋的擴(kuò)展速度，生成的大量氣體使裂紋上下表面迅速彎曲，造成劇烈的膨脹。另外激光的高能量增加了鱗片內(nèi)部小的殘余化合物島疇的膨脹，防止了相鄰的大島疇的膨脹對(duì)它的壓制作用。這兩點(diǎn)原因全激光膨化有極高的膨脹倍數(shù)。
2．2．2微波膨化方法論的研究
專利文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)了一種生產(chǎn)膨脹石墨蠕蟲的方法，裝置如圖1-2所示。該膨化裝置的特點(diǎn)是，有一定厚度的可膨脹石墨粒子（最多10mm厚）平鋪在傳送帶上?？膳蛎浭?jīng)過一個(gè)輻射區(qū)后被膨化。輻射區(qū)內(nèi)的能流密度（flux density amounts） 最小為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究
文獻(xiàn)中介紹了一種利用誘導(dǎo)耦合等離子體（Induction Coupled Plasma--ICP）膨化氟石墨層間化合物的方法。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1-3所示。將氟石墨層間化合物連續(xù)的注入到高溫高達(dá)5000~8000K的氬等離子體炬中，經(jīng)過收集系統(tǒng)得到膨脹石墨蠕蟲。利用掃描電鏡和拉曼Raman光譜分析石墨蠕蟲表明：由此方法生成的膨脹石墨具有納米碳管結(jié)構(gòu)。文章認(rèn)為這種膨化方法論將來可能成為一種很有前途的制備碳納米結(jié)構(gòu)的技術(shù)。
2．3柔性石墨的開發(fā)與傳統(tǒng)的應(yīng)用
由于柔性石墨的氣固兩相結(jié)構(gòu)使其具有良好的密封性能，作為密封材料有了廣闊的市場(chǎng)。特別是傳統(tǒng)密封材料石棉由于環(huán)境污染，受到禁用，給柔性石墨提供了發(fā)展機(jī)會(huì)。國際上根據(jù)用戶的不同要求，已經(jīng)開發(fā)出了很多新品牌的高級(jí)柔性石墨。核電及精細(xì)化工要求低硫及高純?nèi)嵝允?，一般核能?jí)柔性石墨含硫量500PPM以下；核島部分對(duì)它的要求則更高。石化特別是精細(xì)化工，為了防止密封金屬面的腐蝕，要求緩蝕型柔性石墨，一般是在柔性石墨中添加鉬酸鹽等緩蝕劑。還有在管道泄漏時(shí)為了不停產(chǎn)，則有帶溫、帶壓堵漏用的注射式柔性石墨填料等。國內(nèi)柔性石墨材料的生產(chǎn)，以80年代后期到90年代中期從日、美、加引進(jìn)的六條柔性石墨生產(chǎn)紙、板材生產(chǎn)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司、內(nèi)蒙古林浩柔性石墨公司、湖北宜昌石墨工業(yè)公司、山東青島高等密封材料有限公司各一條），每條線實(shí)際生產(chǎn)能力100~150t,總產(chǎn)量600~800t。所產(chǎn)柔性石墨板材的質(zhì)量，總體水平與國外2、3級(jí)品水平。1992年以后，山西煤化所、清華大學(xué)、浙江大學(xué)等單位，借鑒國外設(shè)備，結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)制造了幅寬250~1000mm的連續(xù)柔性石墨板材生產(chǎn)線，國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)能力約300t。板材質(zhì)量達(dá)1、2級(jí)品者僅占總產(chǎn)量的1/3，多數(shù)只有3級(jí)或3級(jí)品以下的水平。生產(chǎn)系統(tǒng)功能、設(shè)備制造精度，是影響板材質(zhì)量的重要因素。引進(jìn)的柔性石墨生產(chǎn)線，系統(tǒng)功能基本一樣，從膨脹、供料、壓延、剪切，一直到卷取，都是連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行。在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)少，缺乏檢測(cè)信息反饋功能，制約了板材質(zhì)量的提高。柔性石墨密封材料發(fā)展的另一側(cè)面，就是發(fā)展低指標(biāo)的柔性石墨。日本有種柔性石墨的最低含碳量為90%，降低了成本和售價(jià)。實(shí)際上，對(duì)有些設(shè)備，如農(nóng)機(jī)、粗放型化工機(jī)械等，沒有必要使用高標(biāo)號(hào)柔性石墨。低標(biāo)號(hào)柔性石墨，密封性能優(yōu)于石棉，能滿足工藝技術(shù)要求，而成本又低，這樣在低檔產(chǎn)品市場(chǎng)有掃強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外，柔性石墨作為密封材料，在密封性—泄露率定量測(cè)試上，從用戶到生產(chǎn)廠家在技術(shù)革新和測(cè)試設(shè)備方面都未能得到很好地解決。國外很重視這方面的技術(shù)研究，德國已于1995年制定標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了測(cè)試技術(shù)及裝備，要求柔性石墨板帶材及復(fù)合板的氮?dú)庑孤┞市∮?.1mg/m*s(DIN28091).我國也應(yīng)在這方面更多地開展工作，以提高工作效率人國柔性石墨密封材料的產(chǎn)品質(zhì)量和使用水平。
隨著柔性石墨制品在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用研究越來越廣，世界對(duì)柔性石墨材料的需求在逐年增長。國外產(chǎn)大部分柔性石墨用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸墊、進(jìn)排氣口墊等密封件，其次是石化、化工、發(fā)電等部門的密封件。國內(nèi)由于對(duì)石棉的限制存有爭(zhēng)議，制約了柔性石墨在內(nèi)燃機(jī)密封件上的應(yīng)用，主要市場(chǎng)仍在化工、石化、發(fā)電等行業(yè)。主要的密封件是填料環(huán)（直接用柔性石墨紙壓制）、纏繞墊片、通用盤根以及金屬材料中使用的石棉制品，都可用柔性石墨來代替?；谌嵝允牧系膬?yōu)異性能，石棉密封材料的高地，在很大程度上就意味著柔性石墨材料的一個(gè)巨大的潛在市場(chǎng)。柔性石墨材料在短期內(nèi)不可能完全取代石棉密封材料，其潛在市場(chǎng)容量巨大。
2．4柔性石墨用途的擴(kuò)展
柔性石墨不僅用于密封，同時(shí)具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤滑、耐高低溫、抗腐蝕等優(yōu)異特性。正因如此，所以多年來柔性石墨的用途在不斷擴(kuò)展。利用其導(dǎo)電性和易加工性制成的電熱材料，可用于一些惡劣工況。當(dāng)然，由于其強(qiáng)度低，必須是固定式并有支撐結(jié)構(gòu)。已經(jīng)應(yīng)用的實(shí)例，是制成畫框式的電暖氣；也有報(bào)導(dǎo)，將柔性石墨紙用于電磁屏蔽。在新的能源系統(tǒng)燃料電池中，柔性石墨可用作集流板材料，它不僅導(dǎo)電好，而且耐電解液的腐蝕 ，且可方便地壓制也燃料氣及氧化劑氣的復(fù)雜的導(dǎo)引槽系統(tǒng)。利用柔性石墨對(duì)熱幅射傳導(dǎo)的優(yōu)良反射特性，可制作高溫設(shè)備的熱屏蔽（保溫）元件。對(duì)幅射熱傳導(dǎo)（>850℃）,柔性石墨是優(yōu)良的絕熱體，且結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，比鎢鉬等金屬有更好的屏蔽效果。石墨早就在被用作高溫潤滑劑，而柔性石墨箔材優(yōu)良的隨形件。在模鍛等高溫模具條件下使用，潤滑性優(yōu)異，且可避免潤滑死點(diǎn)，效果很好。其它一些新的用途，也正在開發(fā)。
2．5膨脹石墨在環(huán)保和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
高溫膨化得到的膨脹石墨具有豐富的孔結(jié)構(gòu)，因此具有優(yōu)良的吸附性能。大多數(shù)環(huán)保材料都是利用對(duì)污染物的吸附，來達(dá)到治理污染的目的的。所以，膨脹石墨這種多孔結(jié)構(gòu)材料，可作為一種吸附材料廠來開發(fā)及封閉孔，孔容積占98%左右?？捉Y(jié)構(gòu)材料不同，是一種磊中孔結(jié)構(gòu)的多孔材料。因此，它的吸附特性也不同于活性炭等，在氣相吸附上其吸附性能亦遠(yuǎn)不及活性炭等；但液相吸附，卻遠(yuǎn)大于活性炭。大孔結(jié)構(gòu)有利于吸附有機(jī)及生物工程大分子物質(zhì)。由于石墨表面的非極性，在液相吸附中親油疏水，優(yōu)先吸附油品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：lg膨脹石墨可吸附80g以上的重油。因而它是一種很有前途的清除水面油污染的環(huán)保材料。1997年，日本福岡近海油輪泄漏，試用膨脹石墨清除，取得了很好的效果。由于它親油疏水的特性，去除水中微量油污染也很有效。在化工企業(yè)廢水治理中，環(huán)保工程往往是多種方法、材料并用。對(duì)常用的微生物（細(xì)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水處理中，特別是對(duì)油脂類有機(jī)大分子污染的水處理中，它有很好的應(yīng)用前景，并且由于其化學(xué)穩(wěn)定性，治污后的再生復(fù)用也相對(duì)容易。膨脹石墨由于對(duì)有機(jī)、生物工大分子的吸附特性，在生物醫(yī)學(xué)材料上也有廣泛的應(yīng)用前景。清華大學(xué)等開發(fā)了膨脹石墨制作醫(yī)用敷料代替紗布，經(jīng)過300多只小白鼠、大白鼠、豚鼠、軍事力量兔的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，證明無毒、無副作用，對(duì)創(chuàng)面無刺激、不染黑，并促進(jìn)愈合。在第一軍醫(yī)大南方醫(yī)院燒傷科等四所醫(yī)院進(jìn)行了114例臨床實(shí)驗(yàn)，其效果比傳統(tǒng)紗布引流好辦明顯的抗感染、抑茵、消炎作用，可代替50~80%的紗布。這一成果已取得發(fā)明專利權(quán)（ZL95115437.0）正在實(shí)施產(chǎn)業(yè)化。
2．6膨脹石墨的其它應(yīng)用前景
膨脹石墨比容大，松裝容積100~300ml/g,并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、氧化溫度高(>400℃),安全性高，因此是理想的隔熱（保溫）、隔音材料。國外有的高檔建筑、客輪的墻壁材料，夾一層一定密度的膨脹石墨起到保溫、隔音作用，并且在火災(zāi)時(shí)，有阻止火勢(shì)蔓延的作用。國外已有在機(jī)艙座的泡沫塑料軟墊及倉壁中添加可膨脹石墨，一旦起火迅速膨脹，膨脹石墨占據(jù)空間，堵塞火災(zāi)蔓延通道。雖然應(yīng)用的是可膨脹石墨，但利用的還是膨脹石墨的理化特性。膨脹石墨粉碎成微粉，對(duì)紅外波有很好的散射吸收特性，是很好的紅外屏蔽（隱身）材料，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的光電對(duì)抗中有重要作用。關(guān)于膨脹石墨的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用酆在研究開發(fā)中。
三、 未來石墨加工研發(fā)的目標(biāo)和方向
二十多年來，國際上柔性石墨密封材料一直以10%~15%年增長率高速發(fā)展，預(yù)計(jì)2000年，市場(chǎng)需求將大于3萬噸，國內(nèi)市場(chǎng)4000噸，其中核能用柔性石墨在100噸以上。我國彩電管石墨乳“九五”期間年需求量將達(dá)到1500噸，目前國內(nèi)僅能生產(chǎn)500噸。鋰離子電池發(fā)展極為迅速，1億只單體電池約需石墨陽極材料500噸左右，估計(jì)2000年約需1500噸；浸硅 石墨材料、石墨環(huán)保材料和石墨醫(yī)用材料是完全新的產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)潛力更大。
石墨材料及其復(fù)合材料作為21世紀(jì)的新興材料，毋庸置疑將會(huì)有很大發(fā)展，并在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，將相應(yīng)出現(xiàn)一些新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。我國有著豐富的石墨資源，在研究工作開發(fā)方面已有了一定基礎(chǔ)，有了一定的技術(shù)儲(chǔ)備；通過進(jìn)一上技術(shù)開發(fā)，將會(huì)很快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
國家規(guī)劃的發(fā)展目標(biāo)包括：研制核能用超低硫和高純級(jí)柔性石墨加工技術(shù)及裝備，研制鋰離子電池的天然石墨陽極材料制備技術(shù)裝備，研制國內(nèi)彩電管急需的各種牌號(hào)石墨乳，研制浸硅石墨材料生產(chǎn)技術(shù)關(guān)鍵設(shè)備（專用真空感應(yīng)爐）及輔助加工和裝備；具體包括核能級(jí)柔性石墨，年產(chǎn)20噸的高純?nèi)嵝允a(chǎn)線的技術(shù)及裝備；鋰離子電池陽極材料；石墨陽極材料制備技術(shù)，陽極材料工業(yè)制備裝備；彩電管石墨乳；浸硅石墨材料，開發(fā)成型加工技術(shù)及裝備。
如能圓滿地完成石墨深加工技術(shù)的開發(fā)任務(wù)，將建成以我國豐富石墨為原料的新的高技術(shù)新產(chǎn)業(yè)，可獲得年產(chǎn)值達(dá)2.5億元，利稅率40%的經(jīng)濟(jì)效益。這些產(chǎn)品對(duì)我國核電、化工、能源、電子、環(huán)保、冶金、機(jī)械、醫(yī)療等領(lǐng)域的技術(shù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)將表重大貢獻(xiàn)，同時(shí)也具有巨大的出口潛力，改變我國石墨出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，大大提高創(chuàng)匯能力。

2行業(yè)政策：
石墨企業(yè)的出口退稅已經(jīng)在2003年取消，同時(shí)在新的出口退稅范圍內(nèi)沒有包括石墨行業(yè)。
3石墨價(jià)格走勢(shì)：
天然鱗片石墨：2000-4000元/噸
高純鱗片石墨：3000-8000元/噸
膨脹石墨：3000-12000元/噸
石墨電極：9000-20000元/噸
石墨耐火磚：2000-20000元/噸

2009年末， 石墨電極價(jià)格平穩(wěn)， 市場(chǎng)成交量保持前期水平。 近期原料石油焦價(jià)格大幅上漲 ， 由于石墨電極生產(chǎn)周期的原因，目前原材料的上漲還未對(duì)其執(zhí)行價(jià)格形成壓力。目前 R P 1 0 0～600mm成交價(jià)格在 9400～1l000元／t ；HP3O0～600mm成交價(jià)格在 13000～15000元／t ；UH P300～700mm成交價(jià)格在22000—47000元／t
國際價(jià)格：2009年全球，100目石墨（CIF歐洲港口，F(xiàn)CL，晶體優(yōu)級(jí)，碳含量：94-97%），價(jià)格由720-1,050美元/噸下滑至620-950美元/ 噸。同時(shí)，+100-80目的石墨（CIF歐洲港口，F(xiàn)CL，晶體優(yōu)級(jí)，碳含量：94-97%）由950-1,200美元/噸下滑到 880-1,100美元/噸

4國內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的石墨公司：
1）雞西柳毛石墨資源有限公司
雞西柳毛石墨資源有限公司是集采、選及石墨深加工為一體的大型石墨礦山企業(yè)。礦山資源蘊(yùn)藏豐富，已探明的工業(yè)儲(chǔ)量3.6億噸，其儲(chǔ)量和生產(chǎn)規(guī)模位居世界前例。礦石品位高，平均碳的含量為15%,可選性能好，是開發(fā)石墨資源的理想礦山。高中碳鱗片石墨年生產(chǎn)能力六萬噸，年可生產(chǎn)天然鱗片石墨電極4000噸，石墨年出口量15000噸，是中國最大的石墨產(chǎn)品生產(chǎn)及出口基地。產(chǎn)品已獲得國家ISO9002質(zhì)量體系認(rèn)證。旗下“柳毛牌”“新柳牌”鱗片石墨于2003年評(píng)為黑龍江省名牌產(chǎn)品。
2) 黑龍江奧宇石墨集團(tuán)
黑龍江奧宇石墨集團(tuán)創(chuàng)立于1988年，是集采礦、生產(chǎn)、包裝、貿(mào)易、深加工等為一體的節(jié)能、環(huán)保、科技型循環(huán)利用企業(yè)，以生產(chǎn)各種規(guī)格的天然磷片石墨及石墨精深加工、尾礦砂空心磚循環(huán)經(jīng)濟(jì)等為主的集團(tuán)公司。集團(tuán)下設(shè)十余家企業(yè)，現(xiàn)有員工1600人，擁有獨(dú)立的礦山、水源和鐵路專用線，是行業(yè)中唯一一個(gè)省級(jí)重點(diǎn)保護(hù)A級(jí)運(yùn)輸大用戶企業(yè)，是行業(yè)內(nèi)最大的天然鱗片石墨供應(yīng)商之一，是行業(yè)中唯一一個(gè)證照齊全、循環(huán)利用的節(jié)能、環(huán)保、科技企業(yè)，主要產(chǎn)品有天然鱗片石墨，球型石墨，高純石墨，微粉石墨，可膨脹石墨、尾礦砂空心磚等產(chǎn)品，是行業(yè)內(nèi)唯一一家同時(shí)通過ISO9001-2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證、ISO14001-2004環(huán)境管理體系認(rèn)證和GB/T28001-2001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證的領(lǐng)軍企業(yè)，也是天然鱗片石墨新國家標(biāo)準(zhǔn)的起草和制定單位。集團(tuán)先后榮獲：“全球華商礦產(chǎn)行業(yè)500強(qiáng)企業(yè)，中國市場(chǎng)質(zhì)量、服務(wù)、信譽(yù)AAA+級(jí)企業(yè)，中國著名商標(biāo)企業(yè)，中國知名品牌企業(yè)、中國企業(yè)改革全國示范單位，中國名優(yōu)產(chǎn)品企業(yè)，中國質(zhì)量信譽(yù)之星單位，中國講誠信、守合同、重質(zhì)量典范企業(yè)，中國知名商標(biāo)企業(yè)，東北三省先進(jìn)民營科技企業(yè)”等100多種榮譽(yù)。
奧宇石墨集團(tuán)年產(chǎn)十五萬噸，占全國總產(chǎn)量的百分之二十。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐洲，亞洲，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份有限公司方大炭素新材料科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“方大炭素”）本部位于甘肅省蘭州市紅古區(qū)海石灣鎮(zhèn)
方大炭素的前身——“蘭州炭素廠”（行業(yè)代號(hào)205廠）始建于1965年， 1996年改制為國有獨(dú)資的蘭州炭素有限公司，2000年3月經(jīng)甘肅省批準(zhǔn)更名為“蘭州炭素集團(tuán)有限責(zé)任公司”，屬國家大型一類企業(yè)和國家經(jīng)貿(mào)委確定的1000家重點(diǎn)國有企業(yè)。2001年4月由蘭州炭素集團(tuán)公司發(fā)起設(shè)立蘭州海龍新材料科技股份有限公司，并于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(tuán)實(shí)業(yè)有限公司成功競(jìng)買到蘭州炭素集團(tuán)有限責(zé)任公司所持海龍科技公司51.62%的法人股，成為海龍科技公司的控股股東，順利實(shí)現(xiàn)并完成了對(duì)海龍科技公司的并購、轉(zhuǎn)制和重組。2006年12月底，經(jīng)國家工商行政管理總局批準(zhǔn)，“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”。
方大炭素是亞洲最大的炭素制品生產(chǎn)供應(yīng)基地。公司炭素制品綜合生產(chǎn)能力達(dá)到26萬噸，其中石墨電極和炭素新材料23萬噸，炭磚3萬噸。方大炭素按照各子公司設(shè)備和技術(shù)水平，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，規(guī)范生產(chǎn)，分工協(xié)作，可生產(chǎn)國內(nèi)外客戶所需的各品種、規(guī)格的石墨電極和炭素制品。產(chǎn)品分為3大系列，38個(gè)品種，126種規(guī)格，主導(dǎo)產(chǎn)品有超高功率、高功率、普通功率石墨電極；高爐用微孔炭磚、半石墨質(zhì)炭磚，鋁用普通陰極炭磚、大截面半石墨質(zhì)陰極炭磚，石墨化陰極炭磚，各種礦熱爐用內(nèi)襯炭磚；高檔炭糊；特種石墨制品、生物炭制品、炭氈和炭/炭復(fù)合材料等炭素新材料產(chǎn)品，其中多項(xiàng)為國內(nèi)首創(chuàng)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、醫(yī)療、生物等行業(yè)和高科技領(lǐng)域，暢銷全國30個(gè)省、市、自治區(qū)，并遠(yuǎn)銷日本、歐美、東南亞及非洲等國家和地區(qū)。
方大炭素?fù)碛袊H先進(jìn)水平的炭素制品生產(chǎn)設(shè)備。先后從美國、日本、德國引進(jìn)了電熱混捏機(jī)、二次焙燒隧道窯、電極清理機(jī)、高壓浸漬等國際先進(jìn)水平的關(guān)鍵性設(shè)備，特別是從日本引進(jìn)的全自動(dòng)配料、40MN立搗臥壓機(jī)設(shè)備，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的大規(guī)格電極生產(chǎn)裝備，還擁有國內(nèi)先進(jìn)水平的內(nèi)串石墨化爐和20000KVA直流石墨化爐。公司現(xiàn)裝備技術(shù)水平達(dá)到了國內(nèi)一流、世界領(lǐng)先。
方大炭素基于四十多年炭素制品的研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營歷史，建立和健全了與炭素制品研發(fā)與生產(chǎn)特點(diǎn)相適宜的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備、安全環(huán)保等管理體系。已經(jīng)取得了ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證證書，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)，公司整體工藝技術(shù)能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。

5各種產(chǎn)品劃分規(guī)格：
如-195鱗片石墨指的是是指粒度為100目，含碳量為95%。
而目是一種計(jì)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(zhǔn)，目數(shù)越大，表示顆粒越細(xì)，質(zhì)量越好。
而+195和-195在顆粒上有差異
100目有+100和-100目之分；但不論是正100目還是負(fù)100目，同等粒度（同等粒度指-100目產(chǎn)品相互比較，+100目產(chǎn)品相互比較）下，碳量越高價(jià)格相對(duì)要高；
因此鱗片石墨同等粒度100目下，碳量98%要比碳量95%價(jià)格高，不能單純的說198比195貴


可膨脹石墨的劃分標(biāo)準(zhǔn)
產(chǎn)品牌號(hào)、等級(jí)
可膨脹石墨根據(jù)純度和粒度劃分成不同的牌號(hào)。純度按灰分的大小分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、
Ⅳ、Ⅴ五個(gè)等級(jí)。
每個(gè)牌號(hào)根據(jù)灰分、水分、篩余量分為優(yōu)等品、一級(jí)品、合格品三個(gè)等級(jí)。
牌號(hào)由代號(hào)、粒度、純度等級(jí)組成。例：KP500-Ⅱ，KP 為可膨脹的漢語拼音縮寫，
500 表示粒度為 500μm，Ⅱ表示純度等級(jí)為Ⅱ等。

天然鱗片石墨
產(chǎn)品分類、牌號(hào)
產(chǎn)品分類
鱗片石墨根據(jù)固定碳含量分為四類：高純石墨、高碳石墨、中碳石墨、低碳石墨。其
固定碳范圍和代號(hào)見表１。
表 1
───────┬───────┬───────┬───────┬──────
名 稱 │ 高純石墨 │ 高碳石墨 │ 中碳石墨 │ 低碳石墨
───────┼───────┼───────┼───────┼──────
固定碳 C(%) │ C≥99.9 │94.0≤C＜99.9 │80.0≤C＜94.0 │50.0≤C＜80.0
───────┼───────┼───────┼───────┼──────
代號(hào) │ LC │ LG │ LZ │ LD
───────┴───────┴───────┴───────┴──────

石墨電極
引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文， 通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)， 所
為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂， 使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
G B / T 1 4 2 7 -1 9 8 8 炭素材料取樣方法
G B / T 1 4 2 9 -1 9 8 5 炭素材料灰分含量測(cè)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 石墨電極彈性模量測(cè)定方法
G B / T 3 0 7 4 . 4 -1 9 8 2 石墨電極熱膨脹系數(shù)( C T E ) 測(cè)定方法
G B / T 8 1 7 0 -1 9 8 7 數(shù)值修約規(guī)則
Y B / T 1 1 9 -1 9 9 7 炭素材料體積密度測(cè)定方法
Y B / T 1 2 0 -1 9 9 7 炭素材料電阻率測(cè)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(yàn) 聲速法
Y B / T 8 7 1 9 -1 9 9 7 炭素材料及其制品的包裝、 標(biāo)志、 運(yùn)輸和質(zhì)量證明書的一般規(guī)定

2011年石墨價(jià)格走勢(shì)

價(jià)格來自阿里巴巴網(wǎng)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：3000-12000元/噸
石墨電極：9000-20000元/噸
石墨耐火磚：2000-20000元/噸