【正文】 蘿北縣正全力打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際知名的國(guó)家級(jí)石墨產(chǎn)業(yè)基地。主要開發(fā)生產(chǎn)高碳石墨、高純石墨、球形石墨、石墨烯、鋰電池負(fù)極材料等系列產(chǎn)品，年處理石墨加工產(chǎn)品5萬噸以上，達(dá)產(chǎn)達(dá)效后，年可實(shí)現(xiàn)銷售收入20億元。例如，香港南海石油控股集團(tuán)公司下屬的黑龍江強(qiáng)礫石墨有限公司，2007年成功地并購(gòu)了蘿北北方石墨有限公司、蘿北奧宇石墨有限公司、蘿北德勝石墨有限公司等，在蘿北形成一家獨(dú)大的勢(shì)頭；黑龍江奧宇石墨集團(tuán)也通過不斷地整合與擴(kuò)張，集團(tuán)下設(shè)有奧星能源科技有限公司、鑫宇石墨加工廠、奧宇新材料有限公司、雞西奧宇石墨有限公司、雞西中天石墨有限公司、奧宇廣廈新材磚廠、鶴崗?qiáng)W宇石墨有限公司、奧宇采礦有限公司等；深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司是由寶安集團(tuán)控股的一家致力于鋰離子二次電池用正、負(fù)極材料的專業(yè)化生產(chǎn)廠家，在鶴崗市和雞西市成立了鶴崗寶安新能源有限公司和雞西市貝特瑞石墨產(chǎn)業(yè)園有限公司，在新建深加工項(xiàng)目的同時(shí)，在積極地爭(zhēng)取采礦權(quán)。柔性石墨產(chǎn)業(yè)，美、日、德、法的居領(lǐng)先地位。新領(lǐng)域：鋰電池負(fù)極材料、動(dòng)力電池雙極板。高純石墨是大多數(shù)深加工產(chǎn)品的基礎(chǔ)，因此石墨提純技術(shù)是首要的。浮選晶質(zhì)石墨天然可浮性較好，在中國(guó)基本上都是采用浮選方法進(jìn)行選礦。但是，在蘿北只有一戶獨(dú)立的礦山開采企業(yè)，向所有選礦企業(yè)供應(yīng)礦石，采取“集中開采，統(tǒng)一供礦”的模式運(yùn)作，各石墨企業(yè)參股，組成股份制的石墨采礦公司，此種模式可以有效地避免其他石墨礦山普遍存在的“只采不剝，采剝失調(diào)”的通病，有利于節(jié)約資源和提高資源的利用效率，大于設(shè)計(jì)剝采比。與晶質(zhì)石墨共生的有益組分主要有硫、鈦、釩三種：硫賦存于黃鐵礦與磁黃鐵礦中，鈦賦存于鈦鐵礦與金紅石中，釩賦存于釩云母與鈣釩榴石等礦物中。2008年中國(guó)晶質(zhì)石墨產(chǎn)量創(chuàng)歷史最高水平，為65萬噸；2009年晶質(zhì)石墨產(chǎn)量下降到48萬噸，同期土狀石墨原礦產(chǎn)量約100萬噸。湖北宜昌有3個(gè)石墨礦區(qū)，查明資源儲(chǔ)量1232萬噸。奧地利凱瑟貝格公司（Grafitbergbau Kaiserberg）經(jīng)營(yíng)的露采石墨礦位于凱瑟貝格（Kaiserberg）和特里本（Trieben），石墨加工廠作業(yè)包括干燥、分級(jí)、磨礦和浮選及超細(xì)研磨，該廠有隱晶質(zhì)石墨浮選廠，加工能力3萬噸，公司供應(yīng)微細(xì)石墨、大顆粒石墨、鱗片石墨和合成石墨?？蛲胁傻V公司（Quinto Mining Corp.）開發(fā)蓋雷特湖（Lac Gueret）石墨礦床，位于魁北克東北的科特諾德（Cotenord）地區(qū)，該床礦石墨品位為15%到40%。內(nèi)蒙古地區(qū)較有代表性的企業(yè)是內(nèi)蒙興和縣信義石墨有限責(zé)任公司。朝鮮的礦山大都處于未開發(fā)狀態(tài)，儲(chǔ)量不好估算，去年從北朝鮮運(yùn)輸?shù)街袊?guó)遼寧港口的石墨濕料半成品就有將近5000噸，粒度非常好，正目提取率在40%左右。歐洲專利局世界范圍專利數(shù)據(jù)庫(kù)（Worldwide Database）是基于PCT最低文獻(xiàn)量范圍所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，通過細(xì)致、嚴(yán)密、綜合、相關(guān)的分析，可以從專利文獻(xiàn)中得到大量有用信息，而使公眾的專利資料為我所用，從而實(shí)現(xiàn)其特有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。石墨新用途：石墨通過精細(xì)加工成為新材料，應(yīng)用前景廣泛。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000℃溫度中并在很高的滑動(dòng)速度下（100m/s），不用潤(rùn)滑油工作。另外，石墨晶體中層與層之間相隔距離較大，是以范德華力結(jié)合起來的，即層與層之間屬于分子晶體。此外，還有水、瀝青、二氧化碳（CO2）、氫氣（H2）、甲烷（CH4）、氮?dú)猓∟2）等氣體部分。礦石呈灰黑色、鋼灰色，一般光澤暗淡，具有致密塊狀、土狀及層狀、頁(yè)片狀構(gòu)造。5）可塑性：石墨的韌性好，可碾成很薄的透氣透光薄片。用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)：石墨是良好的中子減速劑，常用于原子反應(yīng)堆中，鈾石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。他認(rèn)為，石墨烯由于輕易地解決了硅應(yīng)用上的三個(gè)瓶頸問題，有可能代替硅。通過專利查詢，可以了解這樣一些信息：哪些企業(yè)正在這一技術(shù)領(lǐng)域從事領(lǐng)先技術(shù)研究，誰是技術(shù)研究的領(lǐng)先者，主要的研究隊(duì)伍、研究人員、哪些國(guó)家處于該領(lǐng)域的技術(shù)前沿，哪些技術(shù)是重要性正在上升的技術(shù)、哪些技術(shù)是重要性正在下降的技術(shù)；6）研究開發(fā)及技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的信息。英文關(guān)鍵詞：Graphite、Plumbago、Carbon Chip、Graphine、Nanographite、Graphene、Tailings、Deads、“Nano*Materials”、Purification、Purify、HighCarbon、Refine、Grind、Milling、Triturate、Attrite、Squash、Sift、Filter、Process、Machine、Treat、Manufacture、Cryoforming、“Low Temperature Moulding”。印度石墨產(chǎn)量列世界第二位，%。巴西另一個(gè)重要的石墨生產(chǎn)商是格拉費(fèi)塔公司（Grafita MG Ltd.），也在米納斯吉拉斯地區(qū)開采的石墨。斯里蘭卡伯格拉石墨公司（Bogala Graphite Sri Lanka）是德國(guó)GK公司的子公司，最近公司從英國(guó)進(jìn)口設(shè)備新裝備了石墨加工廠。另?yè)?jù)，中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部辦公廳公布的國(guó)土資源調(diào)查顯示（），新增石墨資源儲(chǔ)量208萬噸。322 中國(guó)石墨礦產(chǎn)資源的開發(fā)狀況中國(guó)石墨礦產(chǎn)地分布廣泛，而儲(chǔ)量又相對(duì)集中于少數(shù)成礦最有利的地區(qū)，石墨的開發(fā)也相對(duì)集中在內(nèi)蒙古、黑龍江、山東、河北、河南、湖北、四川等16個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)），見表322。德國(guó)西格里集團(tuán)（SGL）是全球領(lǐng)先的碳素石墨材料與相關(guān)產(chǎn)品制造商，在中國(guó)已有5個(gè)實(shí)體公司，其中與中國(guó)山西泉海石墨有限責(zé)任公司合作，建成特種石墨生產(chǎn)廠，為核反應(yīng)堆提供石墨。雞西市石墨資源礦床24個(gè)，%；蘿北的石墨資源主要分布于云山石墨礦區(qū)，是亞洲最大的石墨礦區(qū)在9平方公里的范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)25條礦床，%。第四章 石墨礦石加工總體發(fā)展概述41 石墨加工技術(shù)整體概述石墨總體的加工流程為：石墨礦石→石墨初加工→石墨深加工→終端細(xì)分市場(chǎng)。目前，國(guó)內(nèi)外提純石墨的方法主要有浮選法、堿酸法、氫氟酸法、綠化焙燒法、高溫法等。低碳石墨（%~%）主要用于鑄造涂料。礦山開采無序，采剝失調(diào)，采富棄貧，致使礦山資源浪費(fèi)嚴(yán)重，礦山壽命大為縮短。與碳化硅制品相比，最大的特點(diǎn)是成品率高，價(jià)格較低廉。2011年4月黑龍江普萊德新材料科技有限公司北京汽車集團(tuán)下屬北京普萊德新能源電池科技有限公司與大石橋市金龍耐火材料科技有限公司聯(lián)合投資最終形成年產(chǎn)10萬噸鋰離子電池負(fù)極材料及其他石墨深加工制品的生產(chǎn)規(guī)模。2010年全省生產(chǎn)石墨微粉35萬噸以上，為地區(qū)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但靠的是“量”的優(yōu)勢(shì)，而不是“質(zhì)”的優(yōu)勢(shì)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，許多高技術(shù)行業(yè)的涌現(xiàn)，石墨的應(yīng)用日益。采選企業(yè)多，精深加工企業(yè)少；初級(jí)產(chǎn)品多，優(yōu)質(zhì)高附加值產(chǎn)品少。2007年11月蘿北南海石墨有限公司中國(guó)資源發(fā)展集團(tuán)有限公司及黑龍江強(qiáng)礫石墨有限公司共同組建（南海石油控股）石墨精粉，在建球形石墨、特種石墨合金增碳劑生產(chǎn)線2010年山東新華錦集團(tuán)整合了蘿北當(dāng)?shù)貎杉沂髽I(yè)。浸硅石墨，目前僅德、美、俄生產(chǎn)。因此，節(jié)約、精深利用石墨這樣的不可再生資源，關(guān)系國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略利益。43 國(guó)內(nèi)外石墨加工技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀晶質(zhì)石墨根據(jù)固定碳含量分為高純石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨四大類?，F(xiàn)代工業(yè)對(duì)石墨產(chǎn)品要求向兩方面發(fā)展：一是要求晶體大鱗片達(dá)到高純，二是要求石墨產(chǎn)品顆粒達(dá)到超微細(xì)（）。這些現(xiàn)狀導(dǎo)致黑龍江乃至我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要存在以下兩方面問題，產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品技術(shù)含量低。另外，黑龍江不斷進(jìn)行資源查找，“十一五”新增查明晶質(zhì)石墨礦石資源儲(chǔ)量1150千噸。表324中國(guó)重點(diǎn)石墨礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)序號(hào)企業(yè)產(chǎn)品1黑龍江奧宇石墨集團(tuán)天然鱗片石墨、密封材料、石墨紙及石墨深加工、球形石墨、微粉石墨、尾礦砂空心磚等為主2山東青島石墨股份有限公司鱗片石墨、微粉石墨、顯像石墨乳、石墨制品和石墨遠(yuǎn)紅外保健理療產(chǎn)品3內(nèi)蒙興和縣信義石墨有限責(zé)任公司中、高碳鱗片石墨另外，多家外國(guó)公司進(jìn)入中國(guó)。吉林磐石市已發(fā)現(xiàn)隱晶質(zhì)石墨礦區(qū)有4處，基礎(chǔ)儲(chǔ)量130萬噸，資源量220萬噸，平均品位55%～67%。根據(jù)國(guó)土資源部統(tǒng)計(jì)資料，截至2009年底，中國(guó)晶質(zhì)石墨礦物保有儲(chǔ)量為3041萬噸，基礎(chǔ)儲(chǔ)量為5432萬噸，資源量為13054萬噸，約占石墨總儲(chǔ)量的72%；隱晶質(zhì)石墨保有儲(chǔ)量1190萬噸，基礎(chǔ)儲(chǔ)量2280萬噸，資源量3590萬噸，平均品位55%～80%，約占石墨總儲(chǔ)量的28%。烏克蘭石墨礦床分布在基洛夫格勒州（Kirovograd Oblast），石墨開發(fā)商是扎瓦利夫斯基石墨公司（Zavalivsky Grafitovy Kombinat），~1萬噸。巴西國(guó)家石墨有限公司（National de Grafite）為該國(guó)主要石墨生產(chǎn)商，也是世界天然晶質(zhì)石墨的最大生產(chǎn)商之一，在米納斯吉拉斯（Minas Gerais）擁有3個(gè)晶質(zhì)石墨礦，產(chǎn)量約占巴西全部產(chǎn)量的2/3；每個(gè)礦山有石墨加工廠，伊塔派里卡（ltaperica）石墨礦原礦碳含量為16%，石墨產(chǎn)品用于電池、電刷和潤(rùn)滑劑；薩爾托達(dá)迪維薩（Salto de Divsa）石墨加工廠生產(chǎn)大鱗片石墨，產(chǎn)品用于耐火材料、坩堝、冶金鑄模和高碳鋼添加劑，；派德拉亞朱爾（Pedra Azul）是巴西最大的石墨礦床。312 世界范圍內(nèi)石墨礦產(chǎn)開采狀況世界石墨礦產(chǎn)產(chǎn)量概況2010年世界天然石墨產(chǎn)量為110萬噸（表312）。石墨加工技術(shù)專利研究所采集的專利樣本截止于2011年12月20日。專利申請(qǐng)者為了得到專利權(quán)授予，須在申請(qǐng)文本和圖紙里充分說明技術(shù)細(xì)節(jié)，這些細(xì)節(jié)使用該領(lǐng)域的專家能復(fù)制該發(fā)明物。其中，石墨烯作為一種用途廣泛的新材料，開始超越碳納米管成為了備受矚目的國(guó)際前沿和熱點(diǎn)。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等都是用高純石墨加工而成的。3）潤(rùn)滑性：石墨的潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤(rùn)滑性能越好。鱗片石墨礦石按其所賦存巖石的巖性不同，分片麻巖型、片巖型、透輝巖型、變粒巖型、混合巖型、大理巖型及花崗巖型等七種，前六種礦石類型產(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)成因礦床中，后一種礦石類型則產(chǎn)于巖漿熱液成因礦床中。結(jié)晶形態(tài)不同的石墨礦物，具有不同的工業(yè)價(jià)值和用途。50℃，沸點(diǎn)為4250℃，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨乳也是許多金屬加工（拔絲、拉管）時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，采用高新技術(shù)處理石墨，不但可以擴(kuò)張石墨固有的性質(zhì)，還可賦予石墨新的優(yōu)異性能，石墨的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓寬。本項(xiàng)目主要采用的專利分析方法為定性分析。目前，歐洲專利局已經(jīng)擴(kuò)展了世界范圍專利數(shù)據(jù)庫(kù)范圍，大大超過PCT申請(qǐng)檢索最低文獻(xiàn)量的要求，收入最早的德國(guó)文獻(xiàn)始于1877年。表311世界石墨儲(chǔ)量和儲(chǔ)量基礎(chǔ)單位：礦物/萬噸國(guó)家或地區(qū)儲(chǔ)量 儲(chǔ)量基礎(chǔ) 國(guó)家或地區(qū)儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量基礎(chǔ)中國(guó)550014000巴西36100印度5201100美國(guó)100捷克1400其他6404400墨西哥310310馬達(dá)加斯加9496世界總計(jì)710022000注：儲(chǔ)量數(shù)據(jù)來源USGS《Mineral Commodity Summaries 2011》；儲(chǔ)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源USGS《Mineral Commodity Summaries 2008》主要資源國(guó)石墨資源分布印度石墨礦主要分布在奧瑞薩邦和拉賈斯坦邦，根據(jù)《印度礦業(yè)年報(bào)》，印度石墨儲(chǔ)量為1075萬噸。湖南郴州是土狀石墨的集中地，包括魯塘石墨礦和湖南省郴州市魯塘微晶石墨炭素有限公司。朝鮮石墨礦埋藏較深，需地下開采，礦山增產(chǎn)不容易。鷹灣資源公司（EagleBay）擁有尤利（Uley）石墨礦床，距南澳林肯港北23公里，%的儲(chǔ)量377萬噸，%的儲(chǔ)量244萬噸，礦床附近有加工廠，1993年工廠停產(chǎn)，主要是因?yàn)閲?guó)際市場(chǎng)石墨價(jià)格低。我國(guó)晶質(zhì)石墨礦石大致分為：較低礦石品位（3%~5%）的約占5%，中等礦石品位（6%~12%）的約占70%，較高礦石品位（13%~22%及22%以上）的約占20%。年產(chǎn)石墨萬噸以上的礦山企業(yè)有：山東南墅石墨礦、北墅石墨礦、青島黑鯉石墨工業(yè)公司、平度田莊石墨礦、平度劉各莊第二石墨礦、平度黑龍石墨礦、平度官莊石墨公司；黑龍江柳毛石墨礦、雞西石墨礦、穆棱光義石墨礦；吉林磐石石墨礦；內(nèi)蒙古興和石墨礦；湖南魯塘石墨礦等（見表323）。與隱晶質(zhì)石墨共生的礦產(chǎn)更為鮮見，只在部分礦床中，見有未變質(zhì)好的無煙煤或由原來煤系地層中的粘土質(zhì)巖變質(zhì)而成瓷土，品質(zhì)都差。2雞西市成龍石墨開發(fā)有限公司天然鱗片石墨3雞西市豐祿石墨有限責(zé)任公司中、高碳天然鱗片石墨雞西市柳毛石墨礦與企業(yè)家柴波共同出資組建的股份制企業(yè)4柳毛石墨資源公司中、高碳天然鱗片石墨、石墨電極香港礦產(chǎn)資源有限公司控股5雞西市隆盛石墨有限公司鱗片石墨6雞西市金宇石墨有限公司天然鱗片石墨、高純石墨、可膨脹石墨、超細(xì)可膨脹石墨、球形石墨、石墨葉脈板、石墨集能板到石墨生態(tài)空調(diào)等。隱晶質(zhì)石墨晶體極小，故也叫微晶石墨，石墨顆粒常常嵌布在粘土中，分離很困難。%，甚至更高，是制備超高純石墨最有效的方法；超細(xì)石墨粉利用石墨的本身層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過外加力量（爆破、超聲波、電化學(xué)等）破壞c軸方向的結(jié)合力，是獲取超細(xì)片狀石墨粉體的有效手段；鋰離子電池是目前技術(shù)進(jìn)展迅速、市場(chǎng)容量巨大、發(fā)展最快的化學(xué)電源，石墨是商品化二次鋰離子電池的主要負(fù)極材料?，F(xiàn)有深加工技術(shù)：一類是國(guó)內(nèi)外已開發(fā)的以天然石墨為主的產(chǎn)品加工技術(shù)，取得了一定的成果，如柔性石墨、石墨乳等，但在國(guó)際市場(chǎng)中產(chǎn)品份額與石墨資源不成比例；一類是在（外國(guó)）客戶的不明用途的需求下加工的不同純度的微細(xì)粉，屬于初步深加工，外商進(jìn)一步加工后得到高效益，相當(dāng)多的再返銷，比如高端鋰離子電池用陽(yáng)極材料（800mAh/g以上）仍然依賴進(jìn)口，國(guó)內(nèi)研制的鋰離子電池陽(yáng)極板石墨其