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郴州,发力“石墨世纪”

2014-04-29邹礼卿刘泉子

国土资源导刊 2014年9期
关键词:郴州微晶石墨

邹礼卿 刘泉子

郴州把发展微晶石墨作为推进产业升级转型、建设幸福美丽郴州的重要抓手,把微晶石墨作为发展新型材料的“一号工程”。

20世纪是硅的世纪,21世纪将是石墨的世纪。

华为总裁任正非在接受媒体采访时提到,未来10-20年内会爆发一场技术革命,IT产业将从硅时代跃进到石墨时代。石墨时代指什么?为什么说它是一场技术革命?实际上,这里的“石墨”指的就是石墨烯,一种新型的纳米材料。2004年,石墨烯被制造出来,两位科学家因此获得2010年的诺贝尔奖。

作为2010年度诺贝尔物理学奖主题,石墨烯(一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,可由石墨获得)进入应用领域已呼之欲出。许多科学家认为该产品是革命性的新材料,将推动电子产业步入新的发展阶段,撬动至少千亿级的产业链。

目前探明的全球天然石墨储量约为7100万吨,其中中国储量约为5500万吨,占全球储量的77%,居世界首位。然而,同样占全球储量的70%以上,同样是国家战略储备资源,石墨却并不如稀土那样受到重视。我国石墨产业并不理想,长期处于产业链条中的原料供应者。

有媒体甚至表示,中国石墨资源或成下个稀土,20年内将耗尽。

湖南郴州是矿产之都,素有中国“微晶石墨之乡”的美誉,微晶石墨储量占世界的70%。郴州通过多轮的资源整顿与整合已成为目前世界上开采规模最大、品味最好、最负盛名的微晶石墨产地,具有发展微晶石墨产业的有利条件。

什么是石墨烯?

石墨烯是由碳原子以特殊结构排列而成,比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是,它不仅是世界上最硬的材料,而且柔韧性也最强。厚度只有一层碳原子的石墨烯被称为“奇迹材料”。

石墨烯可以变革电子行业,催生灵活多变的设备、超动力的量子计算机、电子服装及可与身体交流的计算机。

2012年,美国化学学会称石墨烯的强度是钢铁的200倍,它如此轻薄,以至于1盎司的石墨烯可以覆盖28个足球场。中国科学家曾合成石墨烯气凝胶,密度只有空气的1/6;一立方英寸(约16.39立方厘米)的石墨烯气凝胶放在一片草叶上,草叶不会变形。

石墨烯是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料,这三种属性很少能在同一个材料上出现。

由于石墨烯可以让电子产品的屏幕更清晰且具备柔性特质,这些产品将比以往采用硅材料的设备更薄、更快、更便宜。另外,续航时间长的电池也可具备防水性能。

2011年,美国西北大学的研究人员以石墨烯和硅为原料制造电池。该大学表示这种电池可以让手机“电池用上一周,每次充电只需15分钟”。

2012年,美国化学学会表示,石墨烯技术进步将使得“手机薄如纸张,能够折叠装入口袋”。

郴州石墨资源整合效果初显

石墨烯源自于石墨。

然而,我国石墨出口价格长期保持在每吨3000~4000元人民币之间,但经国外加工提纯再进口至中国,价格便成了10万到20万元人民币每吨。

“没有国内下游生产企业的强大,原料出口便没有定价权;没有自主产品在市场上的打拼,进口产品同样会卖我们天价。”张彬告诉媒体,“如果不改变石墨行业的格局,再过20年,中国将无石墨可采!”

张彬的话并非危言耸听。黑龙江省的一份分析报告显示:我国目前约有近千家石墨企业,石墨资源滥采乱掘、采富弃贫、粗放经营、管理水平低的现象比较普遍,开采和加工呈现无序化状态。如果按照目前的开采方式和速度,最多20年,国内已探明的石墨资源将消耗殆尽,届时中国将从国外高价进口石墨,由石墨大国变成石墨贫国。

郴州鲁塘镇盛产石墨,素有“石墨之都”之称。开采历史可追溯至明清时期,逾400年之久。

鲁塘石墨也曾遭遇了滥采乱挖的时期。大规模开采始于1991年,在“有水快流”、“大干快上”的大背景下,民间资本迅速涌入矿山,当地群众“靠山吃山、靠水吃水”,一哄而上。至1995年,鲁塘矿区17平方公里的矿藏带上星罗密布着690多个矿井。

郴州市常务副市长李评介绍,近年来,郴州市坚持“集约节约利用资源”的指导思想,按照“矿权向战略投资者集中、资源向精深加工集中”的工作思路,坚持一手抓资源整顿整合,一手抓资源精深加工,推动石墨产业转型发展。

2011年1月,鲁塘完成石墨资源整合,原来的矿主全部退出,由中国建材控股经营。

目前,中国建材组建的南方石墨已进驻矿区进行重新规划和改造,整合取得了预期的成功。

从此,郴州微晶石墨矿区结束了采掘乱相纷呈、加工简单粗放、销售恶性压价、资源浪费严重的混乱局面。目前矿山技改基本到位,石墨深加工基地逐步形成,为壮大微晶石墨产业扫清了障碍,理清了头绪,奠定了基础,为郴州微晶石墨产业的发展迎来了机遇。

石墨之都再发力

2014年4月由中国非金属矿工业协会石墨专业委员会主办,湖南郴州市经信委、南方石墨有限公司承办的中国(郴州)微晶石墨产业发展高峰论坛在郴州举行。

微晶石墨新材料产业是国家重点培育的战略性新兴产业,湖南省《“十二五”规划纲要》也将新材料产业纳入战略性新兴产业。可以预见,微晶石墨产业迎来了十分难得的发展机遇。

“当前,我们正面临全面深化改革的重大机遇。”李评表示,郴州市委市政府将发展微晶石墨作为推进产业升级转型、建设幸福美丽郴州的重要抓手,把微晶石墨作为发展新型材料的“一号工程”。

据介绍,近年来,郴州出台了《郴州市战略性新兴产业新材料产业“十二五”发展规划》,对微晶石墨材料的定位、发展途径及工作措施进行明确规定,为郴州微晶石墨的发展指明了方向;深化与中国建材集团的合作,在资金、技术、人才等方面全面对接。

郴州市人民政府与南方石墨有限公司签订的《战略合作框架协议》,约定“通过各种形式的合资、合作、新建及联合重组共同做大做强郴州地区的石墨产业”。依据开发利用方案、土地复垦方案要求,将投入20亿实施巷道改造、广泛采用先进的采掘技术和装备对矿山进行全面整合技改,着力打造安全矿山、绿色矿山、和谐矿山。

南方石墨有限公司计划在郴州投资建设占地2000亩的石墨工业园区,与高等院校和科研院所合作联合开发微晶石墨提纯、石墨烯等系列深加工产品,破解微晶石墨提纯技术难题,建设一条微晶石墨提纯线,将含固定碳85%以下的原粉提纯到90%-95%的高碳粉5万吨/年,提纯到含碳99%的高纯粉3万吨/年;在此基础上再建设年产1万吨的特碳线、年产2万吨的锂离子电池生产线;开发石墨烯产品,争取年产值达50亿以上。同时,将充分融合天然微晶石墨、磷片石墨和人造石墨的优势特性,开发更多的系列碳素高精尖终端产品。

中国建材股份有限公司副总裁蔡国斌表示,中国建材投资南方石墨的目的就是打造中国最大的微晶石墨产业基地,推动微晶石墨的产业升级。

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