天然石墨

天然石墨，顾名思义，是自然界中天然存在的石墨，一般为石墨片岩、石墨片麻岩、出现含石墨片岩和变质页岩。隐石墨也被称为土壤石墨或无定形石墨隐晶质石墨矿石中，石墨晶体直径小于1μm，是微晶的集合体，只有在电子显微镜下才能看到晶型；矿石品位高，但可选性差；与石墨伴生的矿物通常是应时、方解石等；矿石呈微细鳞片-隐晶质结构，块状或土状结构。隐晶质石墨主要用于铅笔、电池、焊条、石墨乳剂、石墨轴承的配料，电池碳棒的原料等；不含铁的隐晶质石墨主要用于铸造材料、耐火材料、染料电极糊等原材料。

中国发现和利用石墨的历史悠久。古籍中已经有很多关于石墨的记载。比如《水经注》“洛水侧有石墨山。山石皆黑，故书可疏，故石墨为名山。考古发掘出的甲骨、玉片、陶片发现，早在3000年前，商朝就用石墨写字，一直延续到东汉末年(公元220年)松烟油墨取代石墨作为书籍油墨。清朝道光年间(从1821年到1850年)湖南郴州农民开采石墨作燃料，称为“油碳”

20世纪初，用石墨制作电池和铅笔的技术传入中国，当时被称为“电煤”和“笔铅”石墨开始用于现代工业，促进了我国石墨矿业的发展。

国外发展

国外石墨产业发展模式研究

从世界石墨工业的生产看、消费、从贸易和供求情况可以看出，发展中国家和发达国家在石墨工业的发展上有很大的差异发展中国家为了经济发展，不断扩大产能，加大开采力度，不顾过度开采对环境的不利影响，而发达国家更注重战略资源的保护，国内只开采少量石墨资源，工业应用主要通过进口其他国家的石墨资源来实现。总结如下：

1)限制开采，“以购代采”

发达国家把自己的石墨资源作为战略资源储备起来，限制开采，实行“以购代采”这样，初级石墨产品从中国等石墨资源丰富的国家低价进口，每吨价格只有2000 ~ 4000元，然后提纯后的石墨产品返销到中国等国家，每吨价格高达10 ~ 20万元。高昂的差价暴露了中国的一些问题创新能力不足，高新技术应用产品开发缓慢，产品科技含量低，产业优势弱。

2)实行技术封锁和垄断。

当前，美、日、欧盟等少数发达国家掌握了石墨深加工的核心技术，垄断了全球石墨深加工产品技术和市场。由于技术限制，中国 美国特种石墨和高级石墨乳液产品主要依赖进口，国内相关产品极少，不能满足市场需求。

3)政策支持。

美、英、欧盟等发达国家出台了一系列支持石墨深加工产品发展的政策，同时也投入了大量的资金和人力进行扶持。如：美国能源部发布的《关键材料战略》，2011版中将使用石墨材料、石墨烯被列入重点发展内容。在欧洲2020战略的七大旗舰项目中，石墨作为关键材料之一，被视为关键工业矿物。

4)外国资源的投资和开发。

世界主要石墨生产国都非常重视海外资源的投资和开发、兼并、以合资或直接投资购买当地资源采矿权的形式进行资源整合。2013年6月，益瑞仕集团收购全球石墨生产商Timcal，开采其位于加拿大魁北克省的Lacdeslles石墨矿。自收购以来，益瑞仕集团碳石墨部门的收入持续增长，该部门也发展成为集团第三大业务部门，为集团的营业收入做出了巨大贡献。

5)在资源地区设立加工厂，占据资源和技术优势，降低生产成本。 

石墨的化学成分是碳(C)天然生产的石墨很少是纯的，通常含有杂质，包括二氧化硅、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。天然石墨矿物为铁黑色、钢灰色，带亮黑色条纹；金属光泽，隐晶质骨料暗淡不透明；硬度各向异性，垂直解理面为3 ~ 5，平行解理面为1 ~ 2；质软，密度为2.09～2.23g/Cm3，有滑腻感，容易污染手指。矿物薄片在透射光下通常是不透明的，而极性薄片可以透射光，显示出折射率为1的浅绿色灰色.93～2.07，反射光下为浅棕灰色，反射多色明显，Ro灰色带棕色，Re深蓝灰色，反射率Ro23(红)，Re5.5(红)，反射色、双反射显著，非均质性强，偏振色为稻草黄色。

石墨属于复合六方双锥晶体，是六方板状晶体，常见的单形有平行双面、六方双锥、六角柱状，但完整的晶形很少，一般呈鳞片状或板状，聚集体致密块状、土状或球状。

石墨的工艺性能和用途主要取决于其结晶度，天然石墨根据其结晶形态可分为结晶石墨（鳞片石墨）和隐晶质石墨（土状石墨）两种工业类型。

晶质石墨

晶质(鳞片)在石墨矿石中，石墨晶体直径大于1μm，呈鳞片状；矿石品位低，但可选性好；与石墨有关的矿物通常是云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴和少量黄铁矿、方解石等，有的还伴有金红石钒等有用成分；矿石呈鳞片状、花岗岩鳞片或粒状变质结构，片状、片状或块状结构。

晶质（鳞片）石墨按固定碳含量分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨和低碳石墨。

高纯石墨(固定碳含量大于或等于99.9%主要用于柔性石墨密封材料核石墨，代替铂坩埚用于化学试剂熔炼和润滑剂基料；

高碳石墨(固定碳含量94.～99.9%主要用于耐火材料、润滑剂基料、电刷原料、电碳制品、电池原料、铅笔原料、填充料及涂料等；

中碳石墨(固定碳含量80%～94%主要用于坩埚、耐火材料、铸造材料、铸造涂料、铅笔原料、电池材料和染料等；

低碳石墨(固定碳含量50.～80.主要用于铸造涂料。

隐晶质石墨

隐晶质石墨矿主要分布在接触变质矿床中。事实上，石墨矿石中的石墨片直径是不均匀的所谓结晶石墨矿，也可能含有隐晶质石墨，含量高时通常称为混合石墨矿隐晶质石墨矿石中还可能含有少量鳞片石墨，鳞片直径略大于1 μ m。

隐晶质石墨主要用于铅笔、电池、焊条、石墨乳剂、石墨轴承的配料，电池碳棒的原料等；不含铁的隐晶质石墨主要用于铸造材料、耐火材料、染料电极糊等原材料。

据不完全统计，世界 美国的天然石墨储量约为20亿吨，其中结晶石墨约为8亿吨。中国 美国天然石墨储量居世界第一，结晶石墨矿总储量为4.73亿吨。

中国现在已经形成矿业、选矿、加工、综合天然石墨工业及提纯和产品系列。中国是世界上最大的天然石墨生产国，2009年天然石墨产量达到175.56万吨，中国 美国的产量约占世界的55总产出%，居世界首位。

2015年4月，国内天然石墨市场价格稳步下跌，部分跌幅在100元以内/吨左右，减少了5%左右。业内人士表示，天然石墨价格的下降有望降低锂电池的成本。