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石墨产品分类及产业链发展分析 |
来源:中国粉体技术网 更新时间:2014-08-07 15:42:46 浏览次数: |
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(中国粉体技术网/刘莉)天然石墨具有金属和非金属双重特性,是重要的战略矿物资源。石墨产业是资源型产业,根据资源型产业自身发展的规律和深加工工艺特点,可将石墨产品纵向分为三大类。一是由石墨采、选业生产的“原料级石墨制品”,二是由石墨精深加工业生产的“材料级石墨产品”,三是由专用石墨产品开发商生产的“专用级石墨产品”。
石墨产品及产业纵向分类图
1 材料级石墨产品分类
原料级石墨产品加工成为材料级石墨产品,从加工技术要求来看,主要是进行提纯、细化和改性等方面的加工。
以原料级石墨产品为原料,以提纯、细化、改性为技术主导方向可将当前主要的材料级石墨产品分为三大类11 种产品。第一类为提纯类产品,主要为高纯石墨;第二类为细化类产品,主要有球化石墨、石墨微粉、石墨乳;第三类为改性类产品,主要产品有氟化石墨、硅化石墨、可膨胀石墨、膨胀石墨、柔性石墨、天然石墨电极以及镁碳砖等。
以石墨为主体的新材料及相关技术发展迅速,品种多:
(1)氟化石墨:高级润滑、防水材料,附加值高。主要涉及氟化装备、技术及氟化石墨合成技术。国有的企业已经开始研制技术及设备。
(2)柔性石墨新品种:作为传统密封材料,主要是核用、缓蚀、高强及注射成型柔性石墨,主要技术在可膨胀石墨(GICs)合成上,是国家八五攻关成果;燃料电池柔性石墨双极板,863项目。主要是成型、表面处理技术;柔性石墨换热器,主要是成型技术。利用膨胀石墨的吸附性发展的新型环保,医药材料,为十五攻关成果,主要是GICs合成、成型技术。
(3)胶体石墨:包括电子器件涂层的石墨乳,润滑用胶体石墨等。
(4)石墨/高分子复合材料:石墨/橡胶类新型密封材料,主要复合技术;可膨胀石墨,高分子复合防火材料,国外已列入建筑规范,国内宜昌已经开发,主要是GIC合成及其复合技术。
(5)锂离子电池碳/石墨复合负极材料:清华等单位已经开发,代替MCMB.主要是粉体及复合技术,附加值高,需求较大。
(6)军工材料,隐身材料:主要是粉体及GICs合成技术。
用于新型复合材料添加剂的石墨粉体材料及相关技术属于经过深加工的专门用途的石墨微粉:
(1)电池用石墨微粉:碱性电池的正极添加剂,国内需求量增长较快,主要涉及粉体技术(粒度、形状)杂质控制技术。
(2)高分子复合材料添加剂石墨微粉:涉及了多种复合材料。如传统的聚丙烯构件,换热器元件等。有的添加量达20-40%;正在发展的导电塑料,用于电磁屏蔽等。用于燃料电池双极板的导电塑料也列入了863项目涉及的技术主要是粉体,表面处理等。
2 石墨产业链分析
石墨产业是资源型产业,根据资源型产业发展的特点以及石墨产品的纵向分类,石墨产业链主要分为三大部分。一是石墨采、选产业;二是材料级石墨产品向专业级石墨产品延伸深精加工产业;三是石墨尾矿综合利用产业。
(1) 石墨采、选产业。
采、选产业是石墨产业的最上游产业,其主要是天然石墨矿石的开采与矿石的初选等,其主要产品为石墨精粉。采、选业作为深加工重要的基础产业,应科学规划、合理布局,依靠科技创新提高产品质量与生产效率。因此,石墨资源开发须在总体规划指导下,分期分批有序进行,正规设计、规模化开采、保护性开发,最大价值、最高效率地利用资源。
(2)精深加工产业。
材料级石墨产品向专业级石墨产品延伸深精加工产业链相对复杂。主要以产品分类、应用领域或某一特性为主线进行石墨加工产业链分析。随着科技创新的发展,满足下游领域对高性能、专业化石墨材料制成品需求将成为发展的主流,由石墨材料级产品向石墨专业级产品精深加工产业将成为石墨产业中高附加值产业部分,其方向发展趋势明显。
主要可分为以下几方面:
一是新能源材料类石墨产业链。石墨是锂离子电池、燃料电池、动力电池等重要原材料类,可形成:球形石墨、锂离子电池负极材料、其他配套材料。
二是高档石墨密封类材料产业链。根据相关产品具有优良的隔绝密封性能。大力发展满足石油、化工、机械工业、汽车及轮船高性能密封材料。可形成:可膨胀石墨、膨胀石墨、柔性石墨、以及相关的系列化制品。
三是冶金、耐火类石墨产业链。根据石墨产品的耐火性,以及冶金、耐火材料及制品领域用量大,需求稳定。可形成:镁碳砖、增碳剂、冶金涂料、粉末冶金、渗硅石墨等。除利用高品质石墨原料外,还可以大量利用低品位石墨原料。
四是电碳石墨材料产业链。开发系列化电力、电气、冶炼等行业需求的石墨类配套产品。可形成:石墨电极、碳素制品、电刷等。发展重点应为高功率和超高功率电极。
五是新兴材料产业链。利用石墨独有的特性,开发高科技含量的石墨材料与产品,作为产业创新突破发展的方向。发展重点:石墨红外电热材料、石墨高分子材料添加剂、氟化石墨、各向同性石墨、石墨航天航空材料、航天航空材料、核电用石墨材料等。
(3) 石墨尾矿综合利用产业。
发展循环经济是石墨尾矿利用产业的重点。一是尾矿伴生矿回收利用产业,如运用高新技术和工艺,交尾矿中的伴生矿提炼出有用成分,如提炼金红石、钛铁矿、磷灰石、矽线石等伴生矿物。二是新型建材产业,如利用尾矿作为原料,生产烧结砖、免烧砖、砌块建筑等材料;与建筑节能产业对接,开发轻质、保温隔热型建材产品。 |
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