時　晨，高繼輝（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊，山東 濟南　250199）

膠東地區(qū)石墨資源現(xiàn)狀及世界石墨供給形勢研究

時晨，高繼輝
（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊，山東 濟南250199）

山東省膠東地區(qū)作為我國重要的石墨產(chǎn)區(qū)，開發(fā)歷史悠久，隨著許多大型礦山的保有資源儲量接近枯竭，資源形勢越來越嚴(yán)峻。全面查清目前膠東地區(qū)石墨資源的開發(fā)現(xiàn)狀勢在必行。根據(jù)當(dāng)今石墨供給現(xiàn)狀分析本地區(qū)石墨供給趨勢。

石墨礦；資源現(xiàn)狀；山東膠東

調(diào)查區(qū)位于山東省膠東地區(qū)，區(qū)內(nèi)晶質(zhì)石墨礦為“南墅式”沉積變質(zhì)型石墨礦，礦床形成經(jīng)歷了沉積成巖作用和區(qū)域變質(zhì)作用兩個階段，再經(jīng)過漫長而復(fù)雜地質(zhì)歷史演化過程而成。截至2012年底，在膠東地區(qū)共發(fā)現(xiàn)石墨礦(化)點87處，其中石墨礦產(chǎn)地28處，查明晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)地19處，其中開采礦區(qū)6個，停采礦區(qū)1個，未開采利用礦區(qū)數(shù)12個，已探明的晶質(zhì)石墨儲量資源儲量1 874.99萬t，保有資源儲量1 583.21萬t。

1　石墨礦資源儲量

截至2012年底，膠東地區(qū)已探明的晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)地及礦物量見表1。

表1　膠東地區(qū)沉積變質(zhì)型石墨礦產(chǎn)地及礦物量

2　石墨礦開發(fā)利用現(xiàn)狀

截至2012年底，累計消耗石墨資源儲量292.47萬t，已占用資源儲量850.61萬t，占總資源儲量的53%；未占用資源儲量732.60萬t，占總資源儲量的47%。

山東石墨生產(chǎn)廠家全國最多，石墨生產(chǎn)加工企業(yè)有40多家，石墨種類齊全，主要產(chǎn)品有石墨微粉、高純石墨、可膨脹石墨、石墨紙(板材)、膠體石墨、石墨制品、石墨密閉材料和石墨干鍋，具有代表性的深加工產(chǎn)品為球形石墨，對我國石墨生產(chǎn)有著重要的影響力，也是國際石墨市場重要的組成部分。深加工產(chǎn)品占國內(nèi)市場份額80%以上、出口份額75%以上，山東部分生產(chǎn)企業(yè)已基本完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的初次調(diào)整，即由生產(chǎn)石墨原料到既生產(chǎn)石墨原料又進(jìn)行石墨加工、

我國雖然是石墨生產(chǎn)大國，但是長期以來卻以生產(chǎn)原礦和選礦的低端產(chǎn)品為主，使得產(chǎn)業(yè)長期低迷[1]。多年來，石墨亂采濫挖，采富棄貧，只采不剝，剝離失調(diào)問題嚴(yán)重，目前山東的優(yōu)質(zhì)晶質(zhì)石墨資源已基本枯竭，當(dāng)?shù)氐氖髽I(yè)有很多已移師黑龍江省蘿北縣，以獨資、合資、入股等多種形式開展石墨浮選加工[2]。

我國石墨深加工技術(shù)和產(chǎn)品落后于發(fā)達(dá)國家，高價進(jìn)口深加工產(chǎn)品，低價出口原礦及初級產(chǎn)品。近年來，隨著對天然石墨作為戰(zhàn)略資源重要性認(rèn)識深化，大企業(yè)加大對石墨產(chǎn)業(yè)深加工的投入，國家相關(guān)部門對天然石墨的資源保護(hù)、科學(xué)利用十分重視，采取重大措施對石墨產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整合，石墨產(chǎn)業(yè)混亂局面得以改觀。如在產(chǎn)業(yè)整合方面：山東新華錦集團(tuán)已經(jīng)整合了蘿北縣兩戶石墨企業(yè)。資源整合使得石墨產(chǎn)業(yè)小、散、亂的局面得以改變。如今，延長產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展高附加值產(chǎn)品已成為石墨企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。現(xiàn)在，越來越多的石墨及相關(guān)企業(yè)正在進(jìn)行或開始籌劃石墨深加工項目。

2012年山東省部分晶質(zhì)石墨礦山企業(yè)和晶質(zhì)石墨制品企業(yè)生產(chǎn)情況見表2。

表2　膠東地區(qū)主要石墨生產(chǎn)廠家

3　石墨的應(yīng)用

石墨質(zhì)軟，黑灰色；有油膩感，可污染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3～5。密度為1.9～2.3g/cm3。其熔點在3 000℃以上，是最耐高溫的礦物之一[3]。石墨的性能及應(yīng)用領(lǐng)域見表3，石墨精細(xì)加工流程圖見圖1。

表3　石墨的性能及應(yīng)用領(lǐng)域

圖1　石墨精細(xì)加工流程圖

通常情況下，石墨產(chǎn)品的價值，隨著含碳量的增加而提高。一般含碳量為85%～88%時，其純度每提高1%，石墨增值100～120元/t；含碳量為92%～95%，每提高1%增值200～250元/t；加工膠體石墨(為煅燒石墨乳)，每噸實現(xiàn)的利潤是高碳石墨的280%，而顯像管石墨乳利潤可提高8倍。

4　世界石墨供給形勢及趨勢

4.1供給現(xiàn)狀

當(dāng)前世界石墨供給量日益擴大，除前已述的及主要生產(chǎn)國外，加拿大、挪威、馬達(dá)加斯加、莫桑比克、津巴布韋等國生產(chǎn)的石墨也越來越多地進(jìn)入國際市場。主要石墨出口的國家有中國、墨西哥、加拿大、巴西和斯里蘭卡等。從總的國際石墨市場分析看，隱晶質(zhì)石墨供大于求，市場價格亦將日趨穩(wěn)定；晶質(zhì)石墨供需基本平衡，大鱗片晶質(zhì)石墨將供不應(yīng)求。但從目前供求關(guān)系看，我國石墨總體上供大于求，大量產(chǎn)品因質(zhì)量低劣或銷路不暢而積壓庫存。

4.2需求現(xiàn)狀

世界石墨的消費量一直保持相對穩(wěn)定。其主要消費領(lǐng)域為：耐火材料占總消費量的26%，鑄造15%，潤滑劑14%，制動襯片13%，鉛筆7%，其他(碳刷、電池、膨脹石墨等)25%。世界石墨消費結(jié)構(gòu)比例見圖2。未來石墨消費的主要增長領(lǐng)域是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新能源領(lǐng)域，如堿性電池、鋰電池、燃料電池等化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品等。

圖2　世界石墨消費結(jié)構(gòu)

我國是世界上最大的石墨消費市場，占世界總消費量的50%。我國石墨消費目前仍處于緩慢增長狀態(tài)，主要消費領(lǐng)域為：耐火材料、鋼鐵工業(yè)約占42%，電池、燃料電池、膨脹石墨、電機電刷等約占23%，潤滑劑、膠體石墨、鑄造約占12%，制動襯片、摩擦產(chǎn)品、石墨制品等約占10%，鉛筆等約占7%，其他(新材料、軍工、原子能、航空航天)約占6%。我國石墨主要消費領(lǐng)域見圖3。

4.3供給趨勢

我國與世界石墨消費領(lǐng)域基本相同。在石墨功能材料生產(chǎn)與應(yīng)用方面與世界先進(jìn)國家有一定的差距，特別是高純石墨、氟化石墨、石墨乳、電池石墨等方面國內(nèi)有很大的發(fā)展空間。

圖3　我國石墨主要消費領(lǐng)域

伴隨著新能源、新材料產(chǎn)業(yè)的崛起，鋰電池負(fù)極碳材料以及石墨烯等越來越引起人們關(guān)注；預(yù)計天然石墨將成為制造先進(jìn)鋰離子電池的關(guān)鍵資源，用于智能手機、平板電腦、混合動力汽車、電動汽車、太陽能電池等領(lǐng)域，在高科技產(chǎn)業(yè)市場潛力巨大。

預(yù)計國內(nèi)晶質(zhì)石墨消費每年以4%～5%的速度遞增。到2020年國內(nèi)晶質(zhì)石墨年需求量將在82萬t左右，國際石墨年總需求量將達(dá)160萬t左右[4]。

我國優(yōu)質(zhì)的大鱗片石墨基礎(chǔ)儲量減少到836萬t，保障年限僅13年。隱晶質(zhì)儲量保障年限5年，資源儲量保障年限29年，目前我國石墨原料產(chǎn)量能夠滿足國內(nèi)外的市場需求，但是石墨資源儲量增長相對緩慢。

山東晶質(zhì)石墨礦經(jīng)多年開采，地表風(fēng)化易采、易選礦石都已基本采完，晶質(zhì)石墨資源已進(jìn)入以原生礦開發(fā)利用為主的時期，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用粗放浪費，綜合利用率較低，礦產(chǎn)開發(fā)小、散、亂和礦山環(huán)境破壞等問題突出，如果不實施科學(xué)的礦產(chǎn)資源開發(fā)管理，將會造成資源供求緊張。

[1]沈萬慈,康飛宇,黃正宏,等.石墨產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2013(2):1-3.

[2]苑金生.我國石墨行業(yè)發(fā)展存在問題及改進(jìn)措施[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2008(1):20-22.

[3]《非金屬礦工業(yè)手冊》編輯委員會.非金屬礦工業(yè)手冊[M].冶金工業(yè)出版社,1992.

[4]張福良,殷騰飛,周楠,等.我國石墨資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及優(yōu)化路徑選擇[J].炭素技術(shù),2013,32(6):31-35.

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山東省膠東地區(qū)石墨資源現(xiàn)狀及資源遠(yuǎn)景預(yù)測調(diào)查研究(編號：魯勘字(2006)58號)?；蚴召徥线M(jìn)行石墨加工。經(jīng)過十幾年的開采，山東風(fēng)化礦石已采完，如繼續(xù)開采需要超大投入，開采成本較高。

2016-02-26