石墨矿产资源概述及主要用途 - 青岛晨阳石墨公司

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石墨矿产资源概述及主要用途

[发布日期:2013-04-14 12:16:12 浏览量:2573 文章来源:青岛晨阳石墨有限公司

一、资源情况
     尽管很多国家都已发现石墨矿藏,但具有必定规划可供工业使用的矿床并不多,相对会集散布于少数国家中。晶质石墨矿首要蕴藏在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国,其间马达加斯加盛产大鳞片石墨,斯里兰卡盛产高档次的细密块状石墨;隐晶质石墨矿首要散布于印度、韩国、墨西哥和奥地利等国。大都国家只产一种石墨,矿床规划以中、小型居多,只要中国等四五个国家晶质和隐晶质石墨都有产出,大型矿床较多。
     据不完全计算,国际石墨储量约为15亿t,其间晶质石墨约5亿t。因为石墨储量有的按矿藏量计算,有的按矿石量计算,计算目标纷歧样和数据来历的纷歧,各种储量计算数据收支较大,但许多资料都标明中国的石墨储量居国际第1位。到1996年底止,全国累计探明B+C+D级晶质石墨矿藏储量17701万t和隐晶质石墨矿石储量4853万t,合计22554万t;历年现已耗费晶质石墨矿藏储量394万t和隐晶质石墨矿石储量360万t,合计754万t;全国保有晶质石墨矿藏储量17317万t和隐晶质石墨矿石储量4493万t,合计21810万t。据有关资料归纳估量,中国晶质石墨矿藏资源量可达三四亿吨,隐晶质石墨矿石资源量近亿吨,总资源量近四五亿吨。

二、资源特色
     (一)矿床规划
     中国石墨矿的规划以大、中型为主,保有储量的矿藏地中,大型矿占23%,中型矿占44%,小型矿占33%。其间:晶质石墨矿的规划以大、中型矿居多,占矿藏地总数的70%(大型矿占26%、中型矿占44%),全国晶质石墨保有矿藏储量约88%会集散布于大型矿中,其间:黑龙江省萝北县云山、勃利县佛岭、鸡西市柳毛和四川省攀枝花市中坝4处为国际稀有规划特大的矿床,各矿保有储量为大型矿规划下限的15~40多倍,合计保有矿藏储量占全国晶质石墨保有矿藏储量的66%,其他中型和小型矿的保有储量只占11%和1%;隐晶质石墨矿的规划以中、小型为主(中型矿占38%、小型矿占54%),但仅有的湖南省桂阳县荷叶大型矿却会集了隐晶质石墨保有矿石储量的57%,其他中型矿的储量占39%,小型矿的储量只占4%。

三、矿藏性质
     石墨的化学成分为碳(C)。纯洁石墨结晶的性质列于表1。
     石墨质软,有滑腻感,具有杰出的导电、导热和耐高温功能。石墨矿藏晶体布局越完好、规矩,这些特性就越显着。

                        表1 石墨的首要性质

化学成分

密度,g/cm3

莫氏硬度

形状

晶系

色彩

光泽

条痕

C

2.1~2.3

1~2

六角板状鳞片状

六方

铁黑钢灰

金属光泽

亮光黑色

四、矿石类型
     工业大将石墨矿石分为晶质(鳞片状)石墨矿石和稳晶质(土状)石墨矿石两大类。晶质石墨矿石又可分为鳞片状和细密状两种。
     中国石墨矿石以鳞片状晶质类型为主,其次为隐晶质类型,细密状晶质石墨只见于新疆托克布拉等单个矿床中,工业价值不大。
     鳞片状石墨矿石结晶较好,晶体粒径大于1μm,通常为0.05~1.5mm,大的可达5~10mm,多呈集合体。矿石档次较低,通常为3~13.5%。伴生的矿藏有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石和少数硫铁矿、方解石等,有时还伴有金红石,钒云母等有用组分。鳞片石墨矿石按其所赋存岩石的岩性纷歧样,分片麻岩型、片岩型、透辉岩型、变粒岩型、混合岩型、大理岩型及花岗岩型等七种,前六种矿石类型产于区域蜕变成因矿床中,后一种矿石类型则产于岩浆热液成因矿床中。
     稳晶质石墨矿石通常呈微晶集合体,晶体粒径小于1μm,只要在电子显微镜下才干观察到其晶形。矿石呈灰黑色、钢灰色,通常光泽昏暗,具有细密块状、土状及层状、页片状布局。隐晶石墨的工艺功能不如鳞片状石墨,工业使用规模也较小,矿石档次通常都较高,但矿石可选性差。矿藏成分以石墨为主,伴生有红基石、水云母、绢云母及少数黄铁矿、电气石、褐铁矿、方解石等。档次通常为60~80%、灰分为15~22%、蒸发分为1~2%、水分为2~7%。
     在片麻岩和片岩类石墨矿石中富含铅硅酸盐矿藏长石和云母,在风化效果下常水解为高岭石和水云母,色彩呈褐黄色,选矿厂称之为“黄矿石”。黄矿石布局松懈,石墨易单体别离,易磨易选。
各种矿石分类、化学成分,别离列于表2、表3。

                            表2 鳞片状晶质石墨矿石分类

矿石类型

矿石色彩

矿石布局

首要矿藏成分

非必须矿藏成分

石墨鳞片尺度,mm

矿石档次%

首要矿区

片麻岩型石墨矿石

灰、青灰、黑灰

细粒中鳞片花岗岩蜕变,部分为纤维花岗变晶布局,片麻布局较显着

石英、斜长石、石墨、透辉石、黑云母、夕线石、辉石、透闪石等

白云母、绢云母、黝帘石、阳起石、符山石、硅灰石、绿泥石、高岭土、角闪石

1.0~0.5、最小0.04、最大4

2.0~11.95

南墅、兴和、金溪、柳毛、三岔垭等

片岩型石墨矿石

灰-灰黑色

中-细粒鳞片花岗变晶布局片状布局

石英、云母、黑云母、石墨、透辉石、石榴石、斜长石

绿泥石、绢云母

0.1~0.2,最小0.01,最大1.5

6~10,最高21.82

南墅、兴和、金溪、柳毛、三岔垭等

透辉岩型石墨矿石

灰-黑灰色

不等粒变晶布局、块状布局

透辉石、斜长石、石墨

石英

0.5~1,最大5~10,石墨鳞片状无定向摆放

3~5

 

蜕变岩型石墨矿石

灰-灰白色

粒状变晶布局,块状、条带或条纹布局,少数呈不规矩形状无定向摆放

斜长石、石英、透辉石、透闪石、黑云母、白云母、石墨

 

0.1~0.3

3~5

 

混合型石墨矿石(系含石墨蜕变岩、经混合岩化效果而成)

 

原岩布局、布局均发生改变

因为矿藏重新组合,很多石英物质参加,矿藏组成发生改变,化学成分改变也很大

 

0.2~0.5

2.5~4

 

大理岩型石墨矿石

灰白色

不等粒变晶布局,块状布局,石墨鳞片沿方解石成白云石颗粒间呈浸染状散布

   

0.1~0.5

2.5~4.5

 

花岗岩型石墨矿石(矿石所含石墨稠浊花岗岩)

浅灰色

      变残斑状细粒花岗布局,块状布局,石墨为鳞片或鳞状集合体,石墨鳞片常集合构成直径达10cm的球状体

条纹长石、石英、更长石、钠长石、角闪石、黑云母、石墨

 

0.1~0.2,最大0.5,最小0.01~0.015

2.5~10

 

                       表3  鳞片状晶质石墨矿石化学成分,%

组分

片麻岩型

片岩型

透辉岩型

变粒岩型

大理岩型

花岗岩型

SiO2

43.46~66.83

48.00~87.67

39.15

63.40

37.31

47.56~69.66

Al2O3

8.09~17.39

3.44~10.54

10.68

13.98

9.33

10.36~15.67

Fe2O3

2.30~12.32

1.49~6.06

10.90

3.59

8.79

1.75~5.90

CaO

0.78~24.40

0.07~14.23

13.62

12.96

13.36

0.93~1.39

MgO

1.24~9.26

0.17~2.77

12.01

7.39

12.35

0.66~2.24

K2O

2.35~4.20

0.57~2.79

1.36

3.68

2.02

3.48~4.28

Na2O

0.46~4.35

0.03~1.14

0.51

0.58

0.60

0.77~2.24

S

1.01~3.61

0.01~2.11

3.44

 

4.30

0.11~0.94(SO3)

TiO2

0.32~0.65

0.06~0.68

0.35

0.65

0.35

0.33~0.61

P2O5

0.06~0.55

 

0.34

0.15

0.27

0.02~0.07

C

2~11

6~10

3~5

3~5

2.5~4.5

2.5~10

①依据典型矿区的通常数值计算。
五、首要用处
     (一)石墨的特别性质
     石墨有如下特性
      (1)耐高温性:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即便经超高温电弧灼烧,分量的丢失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度进步而加强,在2000℃时,石墨强度进步一倍。
     (2)导电、导热性:石墨的导电性比通常非金属矿高一百倍。导热性超越钢、铁、铅等金属资料。导热系数随温度升高而下降,甚至在极高的温度下,石墨呈绝热体。
     (3)光滑性:石墨的光滑功能取决于石墨鳞片的巨细,鳞片越大,摩擦系数越小,光滑功能越好。
     (4)化学稳定性:石墨在常温下有杰出的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
     (5)可塑性:石墨的耐性极好,可碾成很薄的薄片。
     (6)抗热震性:石墨在高温下使用时能饱尝住温度的剧烈改变而不致损坏,温度骤变时
,石墨的体积改变不大,不会发生裂纹。
     (二)首要用处
     因为石墨具有上述的特别功能,所以在冶金、机械、石油、化工、核工业、国防等范畴得到广泛的使用,其首要用处为:
     (1)耐火资料:在锻炼工业中,用石墨制造石墨坩埚、作钢锭的保护剂、作锻炼炉内衬的镁碳砖。
     (2)导电资料:在电器工业中,广泛选用石墨作电极、电刷、电棒、碳管以及电视机显像管的涂料等。
     (3)耐磨资料和光滑剂:在许多机械设备中,用石墨作耐磨和光滑资料,能够在-200~2000℃温度规模内以100m/s的速度滑动,不必或少用光滑油。
     (4)密封资料:用柔性石墨作离心泵、水轮机、汽轮机和运送腐蚀介质的设备的活塞环垫圈、密封圈等。
     (5)耐腐蚀资料:用石墨制造器皿、管道和设备,可耐各种腐蚀性气体和液体的腐蚀,广泛用于石油、化工、湿法冶金等部分。
     (6)隔热、耐高温、防辐射资料:石墨可作为核反应堆中中子减速剂以及火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、宇航设备零件、隔热资料、防射线资料等。