胶东地区石墨资源现状及世界石墨供给形势研究
2016-10-15高继辉中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队山东济南250199
时 晨,高继辉(中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队,山东 济南 250199)
胶东地区石墨资源现状及世界石墨供给形势研究
时晨,高继辉
(中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队,山东 济南250199)
山东省胶东地区作为我国重要的石墨产区,开发历史悠久,随着许多大型矿山的保有资源储量接近枯竭,资源形势越来越严峻。全面查清目前胶东地区石墨资源的开发现状势在必行。根据当今石墨供给现状分析本地区石墨供给趋势。
石墨矿;资源现状;山东胶东
调查区位于山东省胶东地区,区内晶质石墨矿为“南墅式”沉积变质型石墨矿,矿床形成经历了沉积成岩作用和区域变质作用两个阶段,再经过漫长而复杂地质历史演化过程而成。截至2012年底,在胶东地区共发现石墨矿(化)点87处,其中石墨矿产地28处,查明晶质石墨矿产地19处,其中开采矿区6个,停采矿区1个,未开采利用矿区数12个,已探明的晶质石墨储量资源储量1 874.99万t,保有资源储量1 583.21万t。
1 石墨矿资源储量
截至2012年底,胶东地区已探明的晶质石墨矿产地及矿物量见表1。
表1 胶东地区沉积变质型石墨矿产地及矿物量
2 石墨矿开发利用现状
截至2012年底,累计消耗石墨资源储量292.47万t,已占用资源储量850.61万t,占总资源储量的53%;未占用资源储量732.60万t,占总资源储量的47%。
山东石墨生产厂家全国最多,石墨生产加工企业有40多家,石墨种类齐全,主要产品有石墨微粉、高纯石墨、可膨胀石墨、石墨纸(板材)、胶体石墨、石墨制品、石墨密闭材料和石墨干锅,具有代表性的深加工产品为球形石墨,对我国石墨生产有着重要的影响力,也是国际石墨市场重要的组成部分。深加工产品占国内市场份额80%以上、出口份额75%以上,山东部分生产企业已基本完成产品结构的初次调整,即由生产石墨原料到既生产石墨原料又进行石墨加工、
我国虽然是石墨生产大国,但是长期以来却以生产原矿和选矿的低端产品为主,使得产业长期低迷[1]。多年来,石墨乱采滥挖,采富弃贫,只采不剥,剥离失调问题严重,目前山东的优质晶质石墨资源已基本枯竭,当地的石墨企业有很多已移师黑龙江省萝北县,以独资、合资、入股等多种形式开展石墨浮选加工[2]。
我国石墨深加工技术和产品落后于发达国家,高价进口深加工产品,低价出口原矿及初级产品。近年来,随着对天然石墨作为战略资源重要性认识深化,大企业加大对石墨产业深加工的投入,国家相关部门对天然石墨的资源保护、科学利用十分重视,采取重大措施对石墨产业进行整合,石墨产业混乱局面得以改观。如在产业整合方面:山东新华锦集团已经整合了萝北县两户石墨企业。资源整合使得石墨产业小、散、乱的局面得以改变。如今,延长产业链,发展高附加值产品已成为石墨企业实现可持续发展的必然选择。现在,越来越多的石墨及相关企业正在进行或开始筹划石墨深加工项目。
2012年山东省部分晶质石墨矿山企业和晶质石墨制品企业生产情况见表2。
表2 胶东地区主要石墨生产厂家
3 石墨的应用
石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。密度为1.9~2.3g/cm3。其熔点在3 000℃以上,是最耐高温的矿物之一[3]。石墨的性能及应用领域见表3,石墨精细加工流程图见图1。
表3 石墨的性能及应用领域
图1 石墨精细加工流程图
通常情况下,石墨产品的价值,随着含碳量的增加而提高。一般含碳量为85%~88%时,其纯度每提高1%,石墨增值100~120元/t;含碳量为92%~95%,每提高1%增值200~250元/t;加工胶体石墨(为煅烧石墨乳),每吨实现的利润是高碳石墨的280%,而显像管石墨乳利润可提高8倍。
4 世界石墨供给形势及趋势
4.1供给现状
当前世界石墨供给量日益扩大,除前已述的及主要生产国外,加拿大、挪威、马达加斯加、莫桑比克、津巴布韦等国生产的石墨也越来越多地进入国际市场。主要石墨出口的国家有中国、墨西哥、加拿大、巴西和斯里兰卡等。从总的国际石墨市场分析看,隐晶质石墨供大于求,市场价格亦将日趋稳定;晶质石墨供需基本平衡,大鳞片晶质石墨将供不应求。但从目前供求关系看,我国石墨总体上供大于求,大量产品因质量低劣或销路不畅而积压库存。
4.2需求现状
世界石墨的消费量一直保持相对稳定。其主要消费领域为:耐火材料占总消费量的26%,铸造15%,润滑剂14%,制动衬片13%,铅笔7%,其他(碳刷、电池、膨胀石墨等)25%。世界石墨消费结构比例见图2。未来石墨消费的主要增长领域是高技术产业和新能源领域,如碱性电池、锂电池、燃料电池等化学工业产品等。
图2 世界石墨消费结构
我国是世界上最大的石墨消费市场,占世界总消费量的50%。我国石墨消费目前仍处于缓慢增长状态,主要消费领域为:耐火材料、钢铁工业约占42%,电池、燃料电池、膨胀石墨、电机电刷等约占23%,润滑剂、胶体石墨、铸造约占12%,制动衬片、摩擦产品、石墨制品等约占10%,铅笔等约占7%,其他(新材料、军工、原子能、航空航天)约占6%。我国石墨主要消费领域见图3。
4.3供给趋势
我国与世界石墨消费领域基本相同。在石墨功能材料生产与应用方面与世界先进国家有一定的差距,特别是高纯石墨、氟化石墨、石墨乳、电池石墨等方面国内有很大的发展空间。
图3 我国石墨主要消费领域
伴随着新能源、新材料产业的崛起,锂电池负极碳材料以及石墨烯等越来越引起人们关注;预计天然石墨将成为制造先进锂离子电池的关键资源,用于智能手机、平板电脑、混合动力汽车、电动汽车、太阳能电池等领域,在高科技产业市场潜力巨大。
预计国内晶质石墨消费每年以4%~5%的速度递增。到2020年国内晶质石墨年需求量将在82万t左右,国际石墨年总需求量将达160万t左右[4]。
我国优质的大鳞片石墨基础储量减少到836万t,保障年限仅13年。隐晶质储量保障年限5年,资源储量保障年限29年,目前我国石墨原料产量能够满足国内外的市场需求,但是石墨资源储量增长相对缓慢。
山东晶质石墨矿经多年开采,地表风化易采、易选矿石都已基本采完,晶质石墨资源已进入以原生矿开发利用为主的时期,矿产资源开发利用粗放浪费,综合利用率较低,矿产开发小、散、乱和矿山环境破坏等问题突出,如果不实施科学的矿产资源开发管理,将会造成资源供求紧张。
[1]沈万慈,康飞宇,黄正宏,等.石墨产业的现状与发展[J].中国非金属矿工业导刊,2013(2):1-3.
[2]苑金生.我国石墨行业发展存在问题及改进措施[J].中国非金属矿工业导刊,2008(1):20-22.
[3]《非金属矿工业手册》编辑委员会.非金属矿工业手册[M].冶金工业出版社,1992.
[4]张福良,殷腾飞,周楠,等.我国石墨资源开发利用现状及优化路径选择[J].炭素技术,2013,32(6):31-35.
P619.252
A
1007-9386(2016)03-0040-03
山东省胶东地区石墨资源现状及资源远景预测调查研究(编号:鲁勘字(2006)58号)。或收购石墨原料进行石墨加工。经过十几年的开采,山东风化矿石已采完,如继续开采需要超大投入,开采成本较高。
2016-02-26