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2015中国石墨产业发展论坛

2015中国石墨产业发展论坛

  • 召开年:2015
  • 召开地:黑龙江鸡西
  • 出版时间: 2015-08

主办单位:中国非金属矿工业协会

会议文集:2015中国石墨产业发展论坛论文集

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  • 摘要:本文阐述了鳞片石墨在再磨阶段磨矿好坏程度坏的破系数公式L,并分析了立式搅拌磨机的作用力方式—以剪切力为主.以破坏系数公式L为标准,用立式搅拌磨机作为鳞片石墨的再磨设备,进行了四段磨矿条件优化研究,得出了各段最佳磨矿条件.按各段最佳磨矿条件进行4次磨矿5次精选的闭路流程,可获得品位为94.12%,回收率为94.68%,产率为11.86%的优良指标;其石墨精矿产品中+100目的含量占54.88%,说明了立式搅拌磨机对大鳞片石墨磨矿具有良好的保护作用.
  • 摘要:本文简单介绍了锂电池负极材料的发展历程及动力、储能锂离子电池负极材料的需求特点,从成本、性能上比较了各种负极材料的优劣,随着锂电池应用市场的扩大,负极材料将向着高容量、低成本方向发展。未来锂离子电池制造业向中国的转移,我国相应的负极材料产能所占的比重将得到进一步提升,品种将更为丰富。随着电动车电池技术的进一步成熟,未来作为储能电池的应用前景进一步广阔。然而,由于重量体积以及安全因素等限制,开发车用动力电池要比开发大型动力储能电池的难度大很多。重要的是低廉的价格、较长的寿命和长期稳定的充放电性能,这些技术都有望在短期内获得解决。储能电池开发难度低于电动车电池,但行业进入门槛极高,未来大型储能电池企业一定在电动车电池企业中产生。作为负极材料制造商,要从完善生产管理和工艺技术两方面入手,逐步降低制造成本,并不断开发具有不同特性的多品种负极材料,以适应不同用途电池的要求,为拓宽锂离子电池的应用范围,为参与国际电池领域的竞争,创造有利条件。
  • 摘要:预期世界电动汽车和可再生能源产业会快速发展,石墨市场需求量扩大,近期全球石墨勘查开发持续升温,截止2014年,国外石墨勘查项目超过100个,在生产的石墨矿山超过25个,国外石墨生产能力将增加到30万吨/年以上。通过介绍全球石墨资源的分布状况,总结了国外石墨矿和石墨烯开发新动向,指出耐火材料、铸造和润滑剂是石墨传统市场,随着世界钢铁等传统工业改造升级,传统市场对石墨需求己经饱和并有所下降。世界第三次工业革命已到来,石墨烯这种神奇的材料是工业革命所倚重的重要支撑材料,预期新兴产业是石墨需求增长最快的潜在市场,石墨产业要抓住新兴市场,充分挖掘利用石墨固有的导电导热润滑耐高温密封无毒的性能,研发生产各种系列的各种用途的石墨新材料。
  • 摘要:等静压石墨是上世纪60年代发展起来的一种新型石墨材料,具有一系列优异的性能.纯度。笔者参与收购整合中国第三大石墨矿,并斥巨资建立中国石墨产业应用园区,其中有项深加工产品为等静压石墨,并介绍了其生产工艺,总结了国内外企业生产等静压石墨现状,指出在国内,等静压消费领域分布为:太阳能材料制造51.38%、电火花加工15.41%、块孔式热交换器和高温气冷堆各11.O1%、连铸造5.5%、军工1.65%,光线和高温真空热处理各1.47%,其他1.1%。在金融危机后全球各主要国家大力发展新能源(尤其是太阳能)的带动下,2010年以来国内外单/多晶硅价格大幅上升,进而导致诸多厂家新建产能,这使得等静压石墨产销两旺。2010年全球每年消耗等静压石墨5.75万吨,中国消耗等静压石墨为1.6万吨。
  • 摘要:本文简单介绍了郴州市微晶石墨发展状况,总结了国内外专家对微晶石墨特性的研究结果,重点总结了郴州微晶石墨行业现状,提出郴州微晶石墨产业发展的总体目标是:把郴州建设成为我国乃至世界最大的微晶石墨产品生产基地和重要的微晶石墨高技术应用产品(如负极材料、等静压石墨、石墨烯等)的生产和出口基地;在微晶石墨基础科研、新技术、新材料和新产品研制开发方面争取实现国内领先,紧跟国际先进水平;在产业主体方面,创建拥有规模优势、技术水平高、管理现代化的龙头企业,并以此为基础带动一批优质企业的成长,塑造出在国内、国际市场上有号召力的强势品牌,使企业效益稳步增长;在产业深度方面,形成包括开采、粗选、精选、粗加工、精加工、高附加值产品的生产和应用在内的完整产业链条,最大限度实现资源优势向经济优势的转化;在区位布局方面,形成具有较大聚集效应和辐射效应的石墨产业密集带,释放外部规模经济的能量,带动相关配套产业群体发展;在经济效益方面,石墨产业成为新兴的地区经济增长点,发挥出引领郴州经济增长和社会发展的支柱作用和主导作用;在生态与社会效益方面,通过石墨产业发展形成与自然保护和社会进步的良性互动,实现可持续发展。
  • 摘要:在石墨选矿、深加工过程中,会产生尾矿水、粉尘废气、酸性废水,研发投资少、效率高的石墨行业废水、废气处理新技术及装置成为环保企业的新课题.经过长期的调查、研发、试验和项目实践,上海班德环保设备有限公司已经具有了提供成熟的石墨行业废水、废气处理成套技术及装置的能力,公司先后承建了山西大同坤泰石墨有限公司石墨浮选废水处理项目、鸡西市新昊石墨有限公司石墨尾矿干排项目、湖北宜昌新成石墨有限责任公司石墨深加工废酸处理项目等石墨行业废水、废气处理项目。
  • 摘要:本技术提出"石墨无尾矿深加工"的资源开发利用方式.针对我国石墨深加工技术缺乏、高附加值深加工产品少、尾矿资源化材料化利用技术落后、尾矿"先排放、先污染、后治理"、"深加工与尾矿利用分离、缺乏统筹兼顾"、无尾矿加工技术与装备空白的现状,创新"深加工和尾矿利用一体化"加工技术. "无尾矿深加工一体化技术"是指既要深加工又要尾矿资源化利用,且二者必须同步统筹进行.实现加工过程的"吃干榨尽、物尽其用"高效开发利用目标.本技术针对石墨选矿回收率低、加工工艺流程长、尾矿利用技术缺乏、深加工开发与尾矿综合利用一体化技术空白的现状,提出石墨资源无尾矿深加工一体化技术及其应用的开发利用思路。
  • 摘要:通过对人造金刚石以及合成方法的介绍,进而总结了其产业链发展状况,原材料成本在人造金刚石成本中占有较大的比例,达到6490左右,其中金属粉和顶锤锤耗占原材料中大部分成本。2009年,上市公司豫金刚石每生产万克拉金刚石消耗金属粉和石墨粉980元,平均每克拉人造金刚石的成本为0.237元。我国人造金刚石行业经过近50年的发展,目前已经形成年产近100亿克拉人造金刚石、人造金刚石及其制品工业总产值80亿元左右、从业人员2万余人的运行规模。最近10年我国人造金刚石行业发展迅猛,产量年复合增长率达到21.45%,同时指出我国人造金刚石行业已经形成了中南钻石、黄河旋风和豫金刚石三家公司占据80%以上市场份额的寡头竞争格局。
  • 摘要:天然石墨是传统工业和战略性新兴产业所必须的矿物原料,成为支撑高新技术发展的重要战略资源.本文从中国天然石墨发展状况及其综合利用形势出发,以期展望中国未来石墨的需求态势,并根据未来石墨在传统和新领域的发展形势,刻画未来中国石墨产业链的发展方向,为中国石墨产业可持续发展提供决策支持.
  • 摘要:石墨作为金刚石中最常见的包裹体,常呈板状、过度生长的树枝状、盘状及玫瑰花折叠状等.现有研究结果表明,不同生长形态的石墨不但具有反映其生长环境差异的特质,也具有指示金刚石成因、来源及地球深部过程的意义.然而,较长时期以来,在石墨的金刚石成因、来源及地球深部过程的指示意义方面,人们似乎只关注石墨向金刚石转变的温度、压力及氧逸度条件,在较大程度上忽略了石墨包裹体对金刚石的生长期次、形成机制等方面的价值.石墨作为金刚石的同素异形体,其碳质来源与金刚石的碳质来源有着紧密的联系。原生石墨可作为金刚石形成的主要碳质来源;同生石墨的出现表明金刚石与石墨的碳来源一致;后生石墨的碳质源自于金刚石的石墨化过程。总之,对金刚石中不同期次的石墨包裹体的鉴别及深入研究,将为揭示金刚石的成核、结晶过程和生长环境提供重要的科学信息。
  • 摘要:以氧化石墨凝胶制备的氧化石墨烯溶胶为前驱体,采用一步水热法制备了三维还原氧化石墨烯材料,采用XRD、FT-IR、XPS、Raman、SEM和TEM对其结构和形貌进行表征;并采用直接压片法制备工作电极,分析了材料的超级电容性能.结果表明:经一步水热法对氧化石墨烯溶胶进行还原处理,可去除结构中大部分的含氧官能团,所得三维还原氧化石墨烯材料呈多孔且无序的网状结构,层数为3-7层;将还原氧化石墨烯作为超级电容器的电极材料时,比电容在0.5 A·g-1的电流密度下可达294 F·g-1,且在1 A·g-1电流密度下循环1000次后仍高达247 F·g-1,保持率为88.8%,等效内阻约为0.5Ω,相对于热还原法和化学还原法所制备的石墨烯材料具有更好的超级电容性能.
  • 摘要:石墨具有优异的导电、导热性,具有化学和高温稳定性,润滑和涂敷性能优良,是重要的非金属矿物资源,素有"黑金子"的美称,是冶金、铸造、电气、通讯、机械、化工、核工业、航天、轻工业等行业必不可少的材料,通过介绍世界石墨资源分布和生产现状,总结了我国石墨产业发展现状,分析了石墨的制备和应用情况,指出石墨是传统工业和战略性新兴产业所必需的矿物原料。我国是世界石墨资源大国,但是天然石墨资源不可再生。原矿石低水平的消耗不仅让企业经济利益受损;而且也会使子孙后代的切身利益受损。我国石墨资源得利用还处于初级提纯、初加工阶段,对石墨保护性开采、深度开发利用至关重要。根据需求、用途来确定石墨产品的分级(例如粒度、纯度等)。核石墨需要高纯石墨、铅笔生产则需要低纯度石墨等。石墨纸生产需要大鳞片石墨,而细鳞片石墨在电池生产中就足够了。钢铁冶炼中土状石墨有足够的碳含量即能达到要求。根据用途决定生产产品的质量特点,不仅节约成本,而且节省资源。对石墨结构性能的深入研究,可更好地提高石墨产业的技术水平。打破传统石墨行业与炭素行业的壁垒,发展石墨制件、特别是用户能够直接使用的集成石墨产品,例如商用的电动汽车电池,而非生产电池的原料石墨,显然有更大的实用价值和经济优势。随着科学技术和工业的发展,石墨的应用领域将不断拓宽,会成为高科技领域中新型功能材料、结构材料,在国民经济中会发挥更重要的作用。
  • 摘要:石墨是在化学元素周期表中位于第四主族首位的炭元素,呈六方或三方晶系所成的片状或块状集合体.在自然界中与金刚石是同质异形体;同样,含炭可燃物在乏氧条件下燃烧所产生的木炭、草炭、炭黑也是炭的同质异形体.通过对黑龙江省石墨资源优势的介绍,分析了石墨产业的发展现状,提出今后应加强石墨矿产资源掌控,加大石墨资源勘查力度,加大石墨产业科技投入力度,就黑龙江而言,石墨资源是难得的天赐宝藏。石墨产业的健康持续发展,承载着政府和石墨业者太多的期望。正视现实,坚定信心,变压力为动力,支持和扶助石墨产业健康发展是义不容辞的责任。
  • 摘要:以天然微晶石墨为骨料,壳牌乳化沥青为粘结剂,通过等静压成型,制备了人造石墨材料.实验研究了石墨样品的密度和抗折强度的变化规律,分析了试样的断口形貌和微观结构,并测量了样品的各向同性度.结果表明,样品内部的密度分布较为均匀,经过三浸四焙并石墨化后,样品的体积密度可达1.72 g·cm3,抗折强度平均值22.3 MPa,与用煤焦油沥青作粘结剂制备的样品的强度值较为接近.制品的各向同性度为1.11,属于近各向同性石墨.
  • 摘要:本文简要介绍了石墨选矿的几种常用方法及国内外现阶段对石墨选矿研究的技术进展.并以黑龙江萝北某鳞片石墨选矿为例,阐述了浮磨流程中保护大鳞片石墨的方法.展望了石墨选矿技术的研究趋势.
  • 摘要:本文基于对复合材料进行结构设计,选用具有优良的导电性、易功能化、柔性的石墨烯.提出了一种制备过程较为简单的方法,制备具有石墨烯包覆硫颗粒结构的复合材料作为锂硫电池正极,对不同硫含量的复合材料进行充放电循环、循环伏安等电化学性能测试,结果显示,同时具有良好导电性能和完整包覆结构的RGO/60SS复合材料具有最优电化学性能,0.1C倍率时,首次放电比容量为1025.6 mAh/g,循环50周,仍能达到700mAh/g以上,100周后,放电比容量为559.SmAh/g,容量保持率为58.48%.对石墨烯包覆硫复合材料的电化学改性机制进行探索分析,认为复合材料导电性和包覆结构是影响其电化学性能的主要因素,石墨烯所包覆硫颗粒的粒径决定了电子转移的传输路径进而影响电化学性能.
  • 摘要:核石墨是高温气冷堆赖以建立的三大物质基础之一,随着核电的再次兴起,世界核电大国把核石墨的研发作为下一代反应堆发展的重要内容之一.本文介绍了核石墨的发展历史、现状以及核石墨的辐照,石墨在高温气冷堆运行期间,由于快中子的作用,石墨产生辐照损伤,微观结构发生变化、宏观性能发生变化、应力一应变状态一直在改变、宏观尺寸发生改变。核石墨在辐照过程中随着中子注入量的增加,宏观尺寸的变化规律是先收缩,再反转膨胀,当膨胀到原始尺寸时就认为核石墨达到了使用寿命,目前世界上对退役核石墨处理处于研究阶段,研究论证的方法包括:直接封存、直接氧化产生CO2排放、焚烧为CO2并转化为固体CaC03存放、微生物法去除放射性、14C02浓缩处理以及核石墨的再生循环等。其中再生循环是比较有前途的方法,需要解决的问题一是去除14C,二是再生后核石墨的性能满足设计要求。
  • 摘要:随着石墨深加工产品在国内外市场需求量日益增大,石墨加工企业排放的生产废水量也在不断增加.其中生产过程中含氟废水的处理成为了一大难题.在高碳石墨加工为提纯石墨的含量,加工过程中每加工1t石墨产品,需加氢氟酸200-250kg,氢氧化钠200-300kg,盐酸1000kg,总用水量在100-150t,如果所有加入的化学药品及少量石墨和微量金属元素都通过水洗过程排入周边水体,将会对周边环境造成严重破坏.采用一种新型廉价的除氟剂,可将固废含量降至原先的1%,使该企业含氟废水排放达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996 )一级排放标准,本工艺可将出水的氟含量降至4mg/L以下。如排放标准需进一步提高,可将本工艺中的混凝反应池和二沉池换为阴离子离子脱氟树脂进一步去除,可降至1mg/L以下。
  • 摘要:我国晶质石墨的原矿品位为2.13-15%,从原料到中碳石墨的选矿手段主要为浮选,手段单一,从中碳到高碳(固定碳99%),及进一步到高纯(含C大干99.9%)的技术路线主要是化学处理法(氢氧化钠高温熔融法,氢氟酸溶出法,混酸法等),存在环境污染(特别是氢氟酸法除硅有效,但环保问题严重),成本高等问题.对石墨选矿提纯进行了实验室试验,采用标号LZ150-83(含C量830,150um)LZ100-93(100um, 93%品位),进行上述磁电分离,可获得品味大于99%高碳石墨。对大同大鳞片石墨矿进行了原矿永磁强磁(2.8-3.OT)选矿抛尾试验工作,可有效抛尾(磁性尾矿)达40%,被选出的弱磁尾矿包括工业矿物黑云母、铁矿,特别是钦矿(原矿含Ti0z1.5%如确定是金红石,富集后的尾矿达到并超过Ti02>2的金红石工业矿床标准。)有重要工业综合利用价值的前景。
  • 摘要:石墨是重要的战略物资,是我国的优势矿物资源.新型石墨材料的开发是发展提升石墨产业的主要途径.膨胀石墨具有优异的液相吸附性能,特别是对油品、大分子有机物有超大吸附能力.这一优异性能,经过长期的研究,在石墨业界已经有了共识.但是,在产业中膨胀石墨至今还主要是作为柔性石墨制备的中间产物,其吸附特性没有得到应用.膨胀石墨的液相吸附性能在环境保护及污水处理中有广阔的应用前景.最近中央发布了水十条,在水资源保护、水处理上五年将投入2万亿.这为膨胀石墨环保材料产业化提供了极大的机遇.水处理膨胀石墨环保材料的使用对象目前有两个大的领域.一是因为石油泄漏引发的水体油污染治理,一是城市污水处理.水体油污染,由于油轮、油井泄漏造成的灾难性海洋污染,全球多有呈现,接近三年两发,还有航道、港口因船舶燃油、润滑油的跑冒滴漏造成的油污染.城市污水处理,我国城市污水厂日处理污水两亿多立方,大多数排放只能达到B1级甚至2级,而排入流域需要达到A1级.主要不达标的指标是COD,完全达标,现有技术的处理成本太高.水体油污染治理及城市污水处理都是综合工程,一种技术或方法不可能完成.膨胀石墨环保材料治理的对象是航道、港口的水面薄油层及大量油品泄漏应急处理后的薄油层,对城市污水则是不达标的排放水体.对于薄油层治理,膨胀石墨环保材料比现有技术用的吸油毡、消油剂具有更大的吸油量及吸附速度,并且相对后者,不造成二次污染.对于城市污水处理,研究表明,膨胀石墨环保产品比现用的活性炭,对COD的吸附能力要高十倍以上.对现在污水厂的排放水体,理论上,每立方排放水体使用2g膨胀石墨就可以使水体品质提高一个等级.膨胀石墨环保材料在上述领域广泛应用,年需求量将以十万吨计.低成本膨胀石墨的制备、油污染处理环保材料制品、污水处理环保材料制品、相关水处理的技术装备、处理后材料的回收、后处理等完整产业链将形成一个具有自主知识产权的高新技术新产业.预测,5-10年,将会形成这个高新技术新产业,其产值将超过佰亿.清华大学经过二十多年持续、深入的研发,上述产业链各环节已经具有基本的成果.
  • 摘要:以氧化石墨为载体,采用木质素磺酸钠作为掺杂剂,氯化铁作为氧化剂,引发吡咯单体发生原位聚合反应,制备了聚吡咯/化氧石墨复合材料.通过XRD、FT-IR和SEM分析分别对复合材料的物相组成、结构和微观形貌进行了表征,通过TGA分析研究了复合材料的热稳定性,采用恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱等方法测试分析其电化学性能.研究表明,采用化学原位聚合的方法合成的聚吡咯/氧化石墨复合材料具有"层-球"状的"三明治"型微观导电网络结构,结晶度高、排列规整、缺陷少,复合材料中吡咯单体通过N□H键与氧化石墨的含氧官能团发生键合.聚吡咯/氧化石墨复合材料新颖的微观结构和良好的化学键合状态使其表现出优异的电容性能.在电流密度分别为0.5A/g、1A/g、2A/g和5A/g时的比电容分别为500 F/g、460 F/g、427 F/g和396 F/g;经过1000次恒电流(2A/g)充放电循环后,聚吡咯/氧化石墨复合材料的比电容保持率为97.2%.
  • 摘要:为查明我国典型矿石墨的矿物学特征,采用XRD、FESEM-EDS、TEM和Raman光谱等表征手段对来自不同产地的石墨样品的成分、结构与性质进行了研究.结果表明,晶质与隐晶质石墨分别由微米级和纳米级石墨鳞片组成,主要的区别为前者有更大的微晶尺寸;各样品均为2H型石墨结构,同时不同程度地含有3R型多型,轴长a0=0.243~0.249 nm,c0=0.672~0.677 nm,晶胞体积V在0.0347~0.0362 nm3之间,晶胞体积随晶体结构中O含量的增加而增大.天然产出石墨的石墨化度较高,最高可达1,由于后期地质作用或人工加工改造,引入次生缺陷,导致其石墨化度降低,结构无序度增高.晶质和隐晶质石墨的氧化起始温度分别为700~800℃和600~650℃,粒度越细的晶质石墨氧化起始温度越低.在水中石墨表面荷负电,pH为10.5时具有带电量的极大值,晶质石墨疏水性和导电性均强于隐晶质石墨.
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