石墨矿石性质与矿物结构.doc

1、济源锦生炭素有限公司 lenovo2012-8-212、矿床的工业类型铅笔原料石墨的化学成分为碳()。天然产出的石墨很少是纯净的，常含有 10%20%的杂质，包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO 以及 H、N、CO2、CH4、NH3 等。石墨矿物呈铁黑、钢灰色，条痕光亮黑色；金属光泽，隐晶集合体光泽暗淡，不透明；解理0001完全，硬度具异向性，垂直解理面为 35，平行解理面为 12；质软，密度为2.092.23g/cm3，有滑腻感，易污染手指。矿物薄片在透射光下一般不透明，极薄片能透光，呈淡绿灰色，一轴晶，折射率 1.932.07，在反射光下

2、呈浅棕灰色，反射多色性明显，Ro 灰色带棕，Re 深蓝灰色，反射率 Ro23(红)，Re5.5(红)，反射色、双反射均显著，非均质性强，偏光色为稻草黄色。石墨属复六方双锥晶类，沿0001呈六方板状晶体，常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱，但完好晶形少见，一般呈鳞片状或板状，集合体呈致密块状、土状或球状。石墨晶体具典型的层状结构，碳原子排列成六方网状层，面网结点上的碳原子相对于上下邻层网格的中心。重复层状为 2 的是石墨 2多型，属六方晶系，即通常所指的石墨；若重复层状为 3 的则为石墨 3多型，属三方晶系，但在天然石墨结构中不能单独分离出来。在石墨晶体结构中，层内碳原子的配位数为 3，具共价

3、金属键，间距 0.142nm，层与层间以分子键相连，间距为 0.340nm，此种特殊的晶体结构和化学键性使石墨具有一些特殊的工艺性能。 LG()45-98LG()100-9875 或 80LC500-99.90.50LG(一）100-98水分LG180-9675 或 8075 或 80水分LG40-9975 或 80LG125-97中国石墨产品分为鳞片石墨和微晶石墨两大类：鳞片石墨指天然晶质石墨，其形似鱼鳞状，系由晶质(鳞片状)石墨矿石经加工、选矿、有的经提纯而得的产品；微晶石墨曾称土状石墨或无定形石墨，指由微小的天然石墨晶体构成的致密状集合体，系由隐晶质(土状)石墨矿石经加工、有的经选矿、提

4、纯而得的产品。鳞片石墨根据固定碳含量分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨 4 类，依照产品粒径、固定碳含量共分为 212 种牌号，各种牌号石墨产品的技术要求见表 4.13.2。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，代替白金坩埚用于化学试剂熔融及润滑剂基料等；高碳石墨(固定碳含量 94.0%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、电池原料及染料等。低碳石墨(固定碳含量大于或等于50.0%80.0%)主要用于铸造涂

5、料。微晶石墨分为有铁要求者和无铁要求者 2 类，依照产品固定碳含量、最大粒径分为 60 个牌号，各种牌号石墨产品其外观要求产品中不得有肉眼可见的木屑、铁屑、石粒等杂物，产品不被其他杂质污染，其技术要求见表 4.13.3。微晶石墨中酸溶铁含量不大于 1%者，主要用于铅笔、电池、焊条、石墨乳剂、石墨轴承的配料及电池碳棒的原料等；无铁要求的微晶石墨主要用于铸造材料、耐火材料、染料及电极糊等原料。20.0LG()75-97有些石墨尾矿中含有黄铁矿、金红石等有用组分，为增加企业的经济效益和更有效地利用矿物资源，可对这些有用组分进行综合回收，其回收利用情况见表 3。LG125-96耐火材料99.99石墨的

6、主要选矿方法，工艺流程特征及采用的浮选药剂等情况列于表 1。润滑剂基料LG(一）325-97随着工业的发展，对石墨的产品要求向高纯、超细方向发展。一方面要求高纯大鳞片的石墨晶体，另一方面要求超细(为-5m,-1m,-0.5m 等等)的石墨粉。石墨提纯方法有化学提纯法、高温提纯法和混合法，其中化学提纯法又可分为湿法和干法两种。详见表2。75 或 90电池原料由于碳原子在石墨结晶格子的原子层中排列紧密，热振动困难，因而石墨能耐高温并具特殊的热性能。石墨的熔点为 3850，沸点为 4250，吸热量 6.9036107J/kg，经高温电弧灼烧重量损失极小，在 2500时其强度比常温时提高 1 倍，热膨

7、胀系数小(1.210-6)，温度骤变时其体积变化不大。由于石墨晶体中存在容易流动的电子，因此其导电、导热性能不亚于金属。但随温度升高，导热系数反而减少，在极高温度下趋于不导热状态。石墨的化学稳定性好，不受酸、碱及有机溶剂的侵蚀。石墨的润滑性能类似于二硫化钼和四氟化烯，摩擦系数在润滑介质中小于 0.1，尤以鳞片状石墨的润滑性更好。此外，石墨还具涂敷性和可塑性，将其涂敷在固体物体表面，可形成薄膜牢固粘附而起保护固体作用，并可制成任何复杂形状的制品。4)大理岩中接触交代或热液矿床：石墨富集在硅化碳酸盐岩中，有的是明显的接触交代矿床，有的则是典型的热液矿床。这类矿床矿石品位很低，规模较小。LG()10

8、0-9599.00LG25-9975 或 9020.0鳞片石墨可浮性好，多采用浮选法，浮选前要先将矿石进行破碎与磨矿。其主要选矿工序包括：原矿石粗碎、细碎、粗磨、浮选、精矿再磨、精矿脱水、干燥分级和包装等过程。无定形石墨晶体极小，石墨颗粒常常嵌布在粘土中，分离很困难，但由于品位很高(一般在6090%之间)，所以国内外许多石墨矿山，将采出的矿石直接进行粉碎加工，出售石墨粉产品，其工艺流程为：原矿粗碎中碎烘干磨矿分级包装。 75.095LG25-95LG150-9996LG(一）100-96LG()150-94LG(一）200-98LG(一）200-95电炭制品1)硅质沉积变质岩中浸染状鳞片石墨矿

9、床：世界石墨产量的大部分来自像石英云母片岩、长石石英岩或云母石英岩和片麻岩之类的硅质沉积变质岩中。LG50-99牌号75 或 9075 或 901、矿床的成因类型94.00LG125-9875 或 90高碳石墨技术经济指标固定碳LG300-95LG150-95LG125-94LG35-95LG(一）100-9920.0LC()75-99.99LG18-9975 或 9075 或 90LG300-96耐火材料LG500-945)浸染在大理岩中的鳞片石墨矿床，这类矿床的石墨可能来源于含碳杂质，一般石墨含量不到岩石的 1%，有的局部可达 5%。此类矿床构造复杂，变化大，对世界石墨生产影响较小。LG(

10、)75-9475 或 80LG35-96电池原料挥发份LG500-96LG150-9896.00LG500-99LG500-97牌号电炭制品75.0LG()45-9575 或 80LG100-9975 或 90LG125-99筛余量LG300-9975 或 9075 或 8075 或 90石墨的矿石性质LG80-99LC()150-99.99LG100-9820.0LG()150-97LG180-95LG(一）325-962)煤或富碳沉积物变质形成的矿床：该类矿床的石墨几乎都是微晶质变种。世界非晶质石墨矿床大部分是来自这类矿床。75 或 80LG()100-96筛下物含量/%(不大于)电炭制品

11、LG(一）200-97LC300-99.99电碳制品电刷原料75 或 90LG()45-99主要用途技术指标要求及加工技术75 或 9075 或 8075 或 9020.0技术指标高纯石墨矿石的性质润滑剂基料铅笔原料高纯石墨的技术经济指标LG100-98LG150-9675 或 9020.0LG()125-98LG80-961.0099.9020.0代替白金坩埚，用于化学试剂熔融75.0LC()150-99.9LG()125-96不大于LG25-96筛上物含量/%(不小于)LG300-98LC()45-99.9LG500-95LG180-9875 或 80LC()45-99.99基料、涂料LG

12、(一）120-98LG35-97电池原料LG(一）325-94LC()75-99.9LG25-9775 或 8075 或 80润滑剂基料电刷原料 LG()100-99石墨矿石性质与矿物结构 0.20 LG()100-94 LG125-95LG()45-9475 或 90 填充料矿床成因 固定碳不小于 75 或 90LG()150-9975 或 80牌号LG(一）325-98LG()45-96 97.00 20.0石墨与煤，虽然化学成分都是碳（C），但是它们的形成条件却是迥然不同的。煤，是过去地质年代中的大量植物，由于地质作用深埋地下在隔氧的环境里形成的。石墨，是在高温、低压条件下形成的。以煤层

13、或含碳沉积岩经过变质作用形成的石墨最常见。在岩浆岩与石灰岩的接触带，也有石墨产出，这是由于石灰岩分解出二氧化碳又经变质作用而形成的。75 或 80LG35-98润滑剂基料 98.00 LG500-981.20填充料97 电碳制品 75 或 80 LG()125-9775 或 80LG180-9975.0LG()75-9575 或 9075 或 80 LG50-9775 或 80LG25-98主要用途 75 或 80 LG35-99LG300-94应用领域铅笔原料 LC300-99.9 LG80-95 筛余量LG180-97LG()125-94 LG180-9475 或 80LG()125-99LG50-9575 或 8075 或 90 95.00LG()45-9780.0LG100-94 LG()150-9880.0LG(一）200-96 75.0 工业上将石墨矿石分为晶质(鳞片状)石墨矿石和隐晶质(土状)石墨矿石两大类，晶质石墨矿又可分为鳞片状和致密状两种。中国石墨矿石以鳞片状晶质类型为主，其次为隐晶质类型，致密状晶质石墨只见于新疆托克布拉等个别矿床，工业意义不大。 柔性石墨密封材料LG(一）100-97