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        石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策研究

        2013-04-29 00:00:00閆廣實(shí)
        學(xué)理論·下 2013年8期

        摘 要:天然石墨屬稀有的非金屬礦物材料之一,是國(guó)防、軍工、現(xiàn)代工業(yè)及高、新材料研發(fā)中不可缺少的重要戰(zhàn)略資源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)中占有重要的地位。著眼于國(guó)內(nèi)石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)階段存在科技創(chuàng)新能力低、基礎(chǔ)原料的采選業(yè)生產(chǎn)比較粗放等問(wèn)題,提出在政策上加大對(duì)石墨資源的掌控力度,在發(fā)展上走生態(tài)化道路,在產(chǎn)業(yè)上延伸產(chǎn)業(yè)鏈獲取高附加值的對(duì)策。

        關(guān)鍵詞:石墨產(chǎn)業(yè);產(chǎn)業(yè)鏈;可持續(xù)發(fā)展

        中圖分類號(hào):F42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1002-2589(2013)24-0078-02

        天然石墨屬稀有的非金屬礦物材料之一,它具有耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、自潤(rùn)滑等特性,是國(guó)防、軍工、現(xiàn)代工業(yè)及高、新材料研發(fā)中不可缺少的重要戰(zhàn)略資源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)中占有重要的地位。石墨資源作為一次性不可再生的礦產(chǎn)資源,隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,石墨的用途會(huì)越來(lái)越廣泛。專家預(yù)言“20世紀(jì)是硅的世紀(jì),21世紀(jì)將是碳的世紀(jì)”,這一預(yù)言是基于碳材料越來(lái)越廣泛的用途。

        一、石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

        天然石墨分為晶質(zhì)(鱗片)石墨和隱晶質(zhì)(土狀)石墨兩種。據(jù)美國(guó)地調(diào)局(USGS)2003至2007年的調(diào)查資料和英國(guó)工業(yè)礦物雜志統(tǒng)計(jì):世界石墨儲(chǔ)量為8 600萬(wàn)噸,基礎(chǔ)儲(chǔ)量為28 686萬(wàn)噸,相對(duì)集中分布在中國(guó)、捷克、墨西哥、印度、美國(guó)、巴西和馬達(dá)加斯加等國(guó)家和地區(qū),中國(guó)石墨儲(chǔ)量居世界首位(見(jiàn)圖1)。據(jù)2009年我國(guó)國(guó)土資源部統(tǒng)計(jì)資料,中國(guó)晶質(zhì)石墨儲(chǔ)量為3 068萬(wàn)噸,基礎(chǔ)儲(chǔ)量為5 235萬(wàn)噸,資源量為17 702萬(wàn)噸,礦區(qū)91個(gè);中國(guó)石墨礦儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的76%。中國(guó)石墨產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的45%,其中40%出口,主要出口日本、美國(guó)、韓國(guó)、歐盟、獨(dú)聯(lián)體、印度等國(guó)家和地區(qū)。

        我國(guó)是石墨生產(chǎn)和出口大國(guó),同時(shí)也是進(jìn)口大國(guó),大部分以中碳或高碳形式直接出口,而高、精、尖工藝需要的石墨產(chǎn)品大部分從國(guó)外進(jìn)口。一些發(fā)達(dá)國(guó)家把石墨列入戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源,嚴(yán)格限制其開(kāi)采、加工與出口,并且對(duì)石墨研發(fā)技術(shù)做了嚴(yán)格的保密規(guī)定。我國(guó)雖然是石墨大國(guó),但不是石墨強(qiáng)國(guó)。目前僅能加工初級(jí)產(chǎn)品,缺少高附加值精深加工石墨產(chǎn)品及制品,石墨高技術(shù)產(chǎn)品需要大量進(jìn)口,進(jìn)口價(jià)約為出口價(jià)格的24.6倍。

        進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),國(guó)際上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了新的調(diào)整,以信息、生物、航空航天、海洋開(kāi)發(fā)以及新材料和新能源為主的高技術(shù)和新材料產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展壯大。石墨與微電子及信息技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、航空航天、原子能、高溫材料等均有密切的關(guān)系。當(dāng)前化工、能源、輕工、冶金、建材等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將不斷引入新技術(shù)和使用材料,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)革新,許多都與石墨深加工產(chǎn)品密切相關(guān)??梢哉f(shuō)石墨深加工和產(chǎn)業(yè)發(fā)展有了新的機(jī)遇。

        從石墨產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展看,石墨將越來(lái)越被廣泛應(yīng)用到新能源汽車、航天航空、核電及軍工等高新技術(shù)領(lǐng)域,成為支撐高新技術(shù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科技成果使我們完全相信在未來(lái)科技發(fā)展中,石墨將是不可替代的戰(zhàn)略資源之一。

        二、石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題

        石墨產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力低是制約我國(guó)石墨高新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。具體表現(xiàn)為:

        一是科技創(chuàng)新能力差,深加工產(chǎn)業(yè)鏈條不完善,企業(yè)及研究單位缺乏系統(tǒng)性研發(fā)工作,連接產(chǎn)業(yè)鏈條的深加工技術(shù)存在較多短板。石墨初加工產(chǎn)品出口及以鎂碳磚為代表的耐火材料所用石墨占我國(guó)全部石墨產(chǎn)量的80%以上,石墨深加工比例只占全部石墨產(chǎn)量的10%左右。我國(guó)石墨深加工產(chǎn)品主要是99.0%高純石墨、高硫膨脹石墨及制品、鋰離子電池負(fù)極材料、石墨乳等,許多高端石墨產(chǎn)品如4N級(jí)高純石墨、低硫高抗氧化性膨脹石墨、大直徑高純石墨坩堝、精細(xì)石墨制品、等靜壓石墨制品、石墨—金屬?gòu)?fù)合材料等主要靠進(jìn)口。

        目前我國(guó)除鋰離子負(fù)極材料等少數(shù)深加工技術(shù)接近國(guó)際先進(jìn)水平外,其他石墨深加工技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距,缺乏引領(lǐng)性的高新技術(shù)及高端產(chǎn)品。造成我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)鏈不完善、深加工技術(shù)水平低的主要原因之一是我國(guó)高新技術(shù)及高端產(chǎn)品研發(fā)工作系統(tǒng)性差。我國(guó)100多家石墨企業(yè)的絕大部分是中小企業(yè),大部分企業(yè)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益較差,科研能力較弱,科研投入極其有限。行業(yè)中缺乏具有引領(lǐng)能力的諸如法國(guó)羅蘭碳素、英國(guó)摩根坩堝、美國(guó)超級(jí)石墨公司等大型國(guó)際知名企業(yè)。盡管石墨的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,深加工技術(shù)水平亟須提高,但是我國(guó)科研機(jī)構(gòu)對(duì)天然石墨的關(guān)注度差,研究力量分散,研究工作不系統(tǒng),科研成果推廣應(yīng)用嚴(yán)重不足,因此在大部分深加工關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性突破。

        我國(guó)是石墨大國(guó),但不是石墨強(qiáng)國(guó)。目前尚處于原料生產(chǎn)階段,僅能加工初級(jí)產(chǎn)品,缺少通過(guò)科技創(chuàng)新獲得的高附加值精深加工石墨產(chǎn)品及制品。石墨高技術(shù)產(chǎn)品需要大量進(jìn)口,在尖端技術(shù)方面,美國(guó)和日本居世界領(lǐng)先地位。據(jù)資料顯示,在中國(guó)天然石墨總消費(fèi)量中,約有18萬(wàn)噸石墨用于鎂碳磚制造,5萬(wàn)噸用于其他耐材添加劑,5萬(wàn)噸用于微細(xì)粉、膨脹石墨、柔性石墨和石墨毯等制品和深加工,2萬(wàn)噸用于鍛造和軍工行業(yè),1萬(wàn)噸用于鉛筆制造。2009年,中國(guó)晶質(zhì)石墨出口量為15萬(wàn)噸,基本為90%的天然鱗片石墨初級(jí)產(chǎn)品,占市場(chǎng)總量的33%,平均出口價(jià)為350美元/噸;石墨進(jìn)口約為1萬(wàn)噸,多為高技術(shù)含量、高附加值石墨產(chǎn)品,占我國(guó)消費(fèi)總量的2%,平均進(jìn)口價(jià)為8600美元,是出口價(jià)格的24.6倍。

        二是石墨基礎(chǔ)原料的采選業(yè)生產(chǎn)比較粗放,安全高效開(kāi)采技術(shù)缺位、資源利用率低、能耗高、生產(chǎn)效率低、清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用不廣泛,不符合我國(guó)建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)及資源節(jié)約型社會(huì)的戰(zhàn)略要求。采富棄貧現(xiàn)象嚴(yán)重,采1噸礦石將要浪費(fèi)0.5-1噸礦石,露天礦主要建于20世紀(jì)五六十年代,廣泛采用全境界開(kāi)采,一開(kāi)始就將臺(tái)階推進(jìn)到最終境界,嚴(yán)重影響礦山壽命及長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益。大部分石墨礦屬松軟礦體,極易產(chǎn)生泥石流及滑坡,但礦山企業(yè)普遍存在安全設(shè)計(jì)及安全工程缺位,安全監(jiān)控措施缺乏,大部分礦山安全隱患嚴(yán)重。

        我國(guó)石墨采選企業(yè)有一百多家,石墨選礦總體技術(shù)水平較低。如黑龍江雞西地區(qū)石墨資源主要以價(jià)值最大的大鱗片石墨為主,但是+100目產(chǎn)品產(chǎn)率一般低于20%,石墨回收率一直徘徊在75%左右,高碳產(chǎn)品比例不足20%,固定碳含量低于95%。石墨礦中的鐵、硫礦物一直沒(méi)有有效回收,資源綜合利用率低。選礦一般采用20世紀(jì)五六十年代水平的浮選機(jī),能耗普遍高于35kwh/t原礦;篩分工藝落后、粉塵大,企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境普遍較差。

        三、石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策

        (一)在政策上加大對(duì)石墨資源的掌控力度

        石墨是一種寶貴的不可再生資源,對(duì)于國(guó)家來(lái)說(shuō)具有非凡的戰(zhàn)略意義。當(dāng)前,應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面入手,強(qiáng)化對(duì)石墨資源的掌控。一是制定國(guó)家石墨行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。通過(guò)規(guī)劃的制定,強(qiáng)化對(duì)石墨行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體指導(dǎo)。二是在資源開(kāi)采總量規(guī)模上予以控制。有關(guān)部門(mén)應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行礦山開(kāi)采許可制度,從嚴(yán)審批,堅(jiān)決取締非法開(kāi)采;認(rèn)真貫徹執(zhí)行《礦產(chǎn)資源法》,嚴(yán)格采剝比例,貧富兼采,杜絕濫采亂挖、采富棄貧等不良現(xiàn)象。對(duì)現(xiàn)有石墨礦山開(kāi)采企業(yè)進(jìn)行清理整頓,堅(jiān)決杜絕濫采濫挖現(xiàn)象,避免走過(guò)去先放開(kāi)再整治的老路。三是在產(chǎn)品出口上予以控制。據(jù)了解,目前世界上大多數(shù)國(guó)家對(duì)能源尤其是戰(zhàn)略性資源都采取了保護(hù)政策。在嚴(yán)格控制開(kāi)采規(guī)模的同時(shí),更是對(duì)出口產(chǎn)品的等級(jí)、價(jià)格等方面實(shí)施嚴(yán)格管控,甚至對(duì)一些稀缺資源禁止出口,對(duì)進(jìn)口的資源采取技術(shù)手段予以長(zhǎng)期封藏備用。相比之下,我國(guó)無(wú)論是對(duì)重要稀缺資源還是對(duì)出口產(chǎn)品的限制都要寬松得多。因此,建議國(guó)家制定出臺(tái)限制初級(jí)產(chǎn)品出口政策,抬高出口門(mén)檻,鼓勵(lì)產(chǎn)品深加工增值。引導(dǎo)行業(yè)企業(yè)組建全國(guó)性企業(yè)集團(tuán),聯(lián)合起來(lái)應(yīng)對(duì)國(guó)外市場(chǎng)變化,控制初級(jí)產(chǎn)品供應(yīng)總量,不斷提高市場(chǎng)價(jià)格,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)有的價(jià)值,減少國(guó)外對(duì)我國(guó)技術(shù)和價(jià)值盤(pán)剝。

        (二)走可持續(xù)的生態(tài)化發(fā)展道路

        前期國(guó)內(nèi)石墨國(guó)家礦產(chǎn)政策寬松,企業(yè)準(zhǔn)入的門(mén)檻較低,一批石墨選礦企業(yè)年產(chǎn)能力較小,環(huán)保措施不科學(xué),給周邊群眾的生產(chǎn)生活環(huán)境造成了不利影響,近年來(lái)引起了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度關(guān)注,國(guó)家組成聯(lián)合調(diào)查組到蘿北縣進(jìn)行調(diào)查,嚴(yán)厲要求進(jìn)行整改。所謂的科學(xué)發(fā)展,就是要求企業(yè)健康地發(fā)展,可持續(xù)地發(fā)展,在環(huán)境保護(hù)、土地審批、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域嚴(yán)格按章辦事。通過(guò)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,改造傳統(tǒng)設(shè)備,引用科學(xué)、高效生產(chǎn)工藝,提高資源利用率,避免資源浪費(fèi)和污染環(huán)境。將污染嚴(yán)重且污染物大致相同的企業(yè)集中布置,方便進(jìn)行污染物的集中處理,并要將尾礦綜合利用項(xiàng)目、污染物集中處理項(xiàng)目及大型尾礦庫(kù)項(xiàng)目提上建設(shè)日程,嚴(yán)格把關(guān)。對(duì)資源統(tǒng)籌規(guī)劃,合理有序開(kāi)發(fā),決不能以犧牲資源環(huán)境為代價(jià)獲得短期的發(fā)展。

        (三)延伸產(chǎn)業(yè)鏈獲取高附加值

        發(fā)展石墨循環(huán)經(jīng)濟(jì),通過(guò)現(xiàn)代石墨加工技術(shù)把優(yōu)勢(shì)資源的石墨原礦轉(zhuǎn)化成高純石墨、石墨耐高溫制品、大容量鋰離子負(fù)極材料、儲(chǔ)氫材料等,延伸石墨產(chǎn)業(yè)鏈條,解決目前的石墨制品大量進(jìn)口的現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)石墨資源的可持續(xù)發(fā)展及保護(hù)生態(tài)環(huán)境,具有戰(zhàn)略意義。

        石墨產(chǎn)業(yè)鏈條的延伸包括以下三方面:普通工業(yè)材料、新能源材料、新功能材料。普通工業(yè)材料涉及的企業(yè)有石墨電極企業(yè)、石墨增碳劑企業(yè)、石墨涂料企業(yè)、石墨坩堝、石墨電工滑板、橡膠等企業(yè);新能源材料涉及的企業(yè)包括鋰離子電池企業(yè)、儲(chǔ)氫電池企業(yè)等;新功能材料涉及的企業(yè)包括現(xiàn)代精密機(jī)械制造企業(yè)、軍工企業(yè)、核企業(yè)、航空航天等企業(yè)。

        延長(zhǎng)石墨產(chǎn)業(yè)鏈條,就是實(shí)現(xiàn)集采礦、精選、深加工、尾礦處理一條龍現(xiàn)代化石墨產(chǎn)業(yè)。目前石墨尾礦處于丟棄擱置狀態(tài),它對(duì)土地的侵占和堆積過(guò)程帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重,如何合理開(kāi)發(fā)利用石墨尾礦,變廢為寶是石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

        因此,建立完整的石墨產(chǎn)業(yè)鏈條,不但會(huì)大大拉動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì),而且具有重要的社會(huì)價(jià)值。

        參考文獻(xiàn):

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