石墨即石墨制品未來50年會不會被淘汰
石墨即石墨制品未來50年會不會被淘汰
石墨及石墨制品未來50年內不僅會不會被淘汰，而且有廣泛的應用發(fā)展前景。
不過一些老式的產品必定會被淘汰?，F在對于石墨的運用早已超出“石墨制品”的范疇，進入了“碳素材料”的時代。
我國天然石墨資源儲量豐富，長期位居全球首位，產量也長期穩(wěn)居世界第一，此外，我國還是全球最大的天然石墨消費國。然而，多年來我國低價大量出口石墨初級產品、同時又大量高價進口高附加值石墨產品的進出口“倒掛”現象，卻讓石墨產業(yè)一直備受詬病。
若要改變徹底改變這種現狀，我國石墨產業(yè)的發(fā)展必須要瞄準前沿領域，彎道超速，方能后來居上。
三大“軟肋”掣肘行業(yè)發(fā)展
“2013年，巴西已經超越中國成為世界第一大石墨資源國，我國正在喪失第一大石墨資源國的地位?！币恢敝铝τ谑珣醚邪l(fā)的武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院教授張凌燕對此表達了自己的擔憂。
美國地質調查局2014年2月公布的數據顯示，世界石墨資源儲量為13000萬噸，其中中國的石墨資源儲量是5500萬噸，位列巴西（5800萬噸）之后，成為世界第二大石墨資源國。而在此之前的多年，中國一直是世界石墨資源儲量最大的國家。
除了資源儲量，石墨產量和消費量也是衡量市場供求關系的兩個重要指標。
據張凌燕教授介紹，2008年~2013年，世界天然石墨產量除2010年有明顯下降外，基本保持穩(wěn)定。我國石墨產量長期穩(wěn)居世界第一，各年產量約占全球總產量的70%，遠多于其他國家。我國每年的石墨消費量約為130萬噸，占全球天然石墨消費量的50%，也是全球最大的天然石墨消費國。
對此，張凌燕教授進一步分析，雖然我國石墨資源儲量仍然很大，但由于產量已占到了全球70%，消費量也是位列全球各國之首。隨著我國石墨資源的消耗，以及其他國家找礦工作的深入開展，越來越多的石墨礦床被發(fā)現，未來我國石墨資源占全球的比例或將繼續(xù)縮小，屆時可能失去在世界上的話語權。
上述是宏觀的資源儲量、產量與消費量三者間的關系，具體到某一類石墨資源或是產品又有差異。
據了解，天然石墨根據結晶形態(tài)不同分為晶質石墨和隱晶質石墨。隱晶質石墨晶體直徑小于1微米，因為品位低、可選性差，價格較為低廉，主要用于生產低端石墨產品，市場價值不如晶質石墨。晶質石墨的晶體直徑大于1微米，按其結晶形態(tài)，又分為致密塊狀石墨和鱗片石墨，致密塊狀石墨礦床很少，鱗片石墨是國內外工業(yè)利用的主要石墨類型，其中鱗片尺寸越大，且大鱗片所占比例高，這樣的鱗片石墨礦價值越高。
相比其他類型石墨，大鱗片石墨資源最為緊缺。雖然我國石墨資源豐富，但已探明的大鱗片石墨資源并不多，因此一直處于供不應求的狀態(tài)，亦成為市場短板。
與巨大的市場需求缺口極不匹配的是，目前全球已探明的大鱗片石墨礦物量并不多，美國地質調查局2013年報告顯示，全球大鱗片石墨礦物量不足500萬噸，其中馬達加斯加這樣的大鱗片石墨主產區(qū)也只有94萬噸。因此，大鱗片石墨已經成為國內甚至全球市場上爭奪的熱點，有的國家甚至將其列為重要的國家戰(zhàn)略物資，只進不出。
在石墨產品進出口方面，多年來，我國低價大量出口石墨初級產品的同時，大量高價進口高附加值石墨產品，這也成為石墨行業(yè)的突出問題。
我國生產的石墨制品絕大部分是初級產品，因為產能過剩，無序競爭，壓制了價格，出口產品每噸價格不及3000元，而進口的高附加值石墨產品每噸價格高達50多萬元，價格相差100多倍，這成為石墨產業(yè)慘遭口誅筆伐的“經典事例”。我國石墨產品懸殊的進出口價格，意味著石墨資源的低價流失，蒙受巨大損失。究其原因，既有國外對我國實行石墨加工技術封鎖，也有我國尚沒有攻破關鍵技術的癥結。
在我國大量出口石墨初級產品的同時，美、日、韓等發(fā)達國家卻早把石墨列為國家戰(zhàn)略資源，嚴控開采，以采代購。
超大型石墨礦一鳴驚人
產業(yè)升級是化解危機的根本途徑，但前提條件還是資源的保障，充足、質優(yōu)的資源是產業(yè)升級的強大后盾。
去年，我國在內蒙古阿拉善發(fā)現一處超大型大鱗片石墨礦——查汗木胡魯石墨礦，目前已探明石墨資源總量1.3億噸，約占全球可采儲量的7.3%，平均品位5.45%，并已取得內蒙古國土資源廳礦產資源儲量評審備案，這意味著其儲量得到官方認可，也就是算數的資源儲量。
該礦大鱗片石墨礦物量多達703萬噸，相當于7個馬達加斯加大鱗片石墨主產區(qū)的資源量。石墨鱗片的大小以“目”為衡量單位，目數越小，鱗片尺寸越大，俗稱為大鱗片，反之則稱為“小鱗片”或“細鱗片”。經巖礦鑒定，查汗木胡魯礦全礦區(qū)石墨片度大于正100目以上的占到99.8%，進一步的選礦試驗顯示，浮選精礦正100目的產率達到61%，而國內其他多數石墨礦的這一比例普遍僅為30%至40%，雖然個別石墨礦能達到50%的比例，但儲量小，和查汗木胡魯石墨礦的儲量相比，完全不在一個等量級，這樣高品位超大規(guī)模的資源儲量在國內乃至世界尚屬罕見。
參與礦區(qū)項目論證的專家們認為，該礦不僅儲量大，而且大鱗片石墨所占比例高，不僅彌補了我國大鱗片石墨資源的不足，也是全球少數可以進行石墨全產業(yè)鏈與深加工的石墨資源。
令人欣慰的是，由于查汗木胡魯石墨礦的發(fā)現，我國不僅重新奪回全球石墨資源儲量第一的地位，而且改寫了我國石墨資源分布格局，甚至直接影響到全球石墨資源格局，對石墨產業(yè)的供需再平衡將發(fā)揮重要作用。
石墨烯：產業(yè)升級的“加速器”
天然石墨除應用于鋼材、冶金、耐火等傳統(tǒng)行業(yè)外，近幾年作為一種戰(zhàn)略性資源也廣泛應用于軍工、航天、電子、核電等多個領域。
記者了解到，雖然現在已經能制備人造石墨，但因為人造石墨的結晶成熟度遠達不到天然石墨的水平，目前只能替代小鱗片石墨，尚不能替代大鱗片石墨，因此大鱗片石墨在工業(yè)領域的應用有著舉足輕重的地位。
天然石墨另一個最具前景的應用領域是石墨烯。石墨烯目前是世界上最薄的材料，只有一個原子的厚度，卻比最好的鋼材堅韌百倍，而且導電性、導熱性也遠超其他材料，幾乎完全透明，又有很好的彈性，其無可比擬的材料性能堪稱完美，因此被稱為“新材料之王”。未來，石墨烯一旦實現產業(yè)化應用技術突破，應用前景廣闊，無可限量，能撬動千億元的產業(yè)規(guī)模。
我國要從根本上化解石墨產業(yè)危機，必須要緊抓石墨烯這個重大發(fā)展機遇，彎道超車，實現產業(yè)升級。
據國家非金屬礦深加工工程技術研究中心王學群教授介紹，制備石墨烯的原料有大磷片石墨和細磷片石墨兩種，雖然兩者都能制備石墨烯，但工藝路徑不同，大磷片石墨的制備流程只有三段，而細磷片的制備流程有五段，前者流程簡化，工藝更優(yōu)。相對細磷片石墨，大磷片石墨更容易制成石墨烯，制作成本也更低，優(yōu)勢明顯。大鱗片石墨不僅是生產高端精密器件的基礎性原料，也是制備石墨烯的上佳原料。
據悉，此次發(fā)現的查汗木胡魯石墨礦全部可實現露天開采，礦石易選，只要剝離很薄的一層即能選取，礦石剝離量比同類礦山少20%，開采技術條件要求較為簡單，開采成本低，且交通便利，加之大鱗片占比高，完全能成為我國制備石墨烯的“大糧倉”。
產業(yè)的發(fā)展離不開國家政策支持。
2015年11月30日，工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)了《關于加快石墨烯產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，提出到2020年，形成完善的石墨烯產業(yè)體系，實現石墨烯材料標準化、系列化和低成本化，指明要將石墨烯產業(yè)發(fā)展成為先導產業(yè)。該意見指出，要抓住機遇培育壯大石墨烯產業(yè)，把石墨烯產業(yè)打造成先導產業(yè)。同時提出了“四個推進”，即推進產業(yè)發(fā)展關鍵技術創(chuàng)新；推進首批次產業(yè)化應用示范；推進產業(yè)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展；推進拓展應用領域。
今年伊始，工信部批準組建石墨產業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，批復指出，加快石墨材料產業(yè)化進程和構建完善石墨上下游產業(yè)鏈，縮短下游產業(yè)所需的石墨新材料研制開發(fā)、投入使用、進入市場的周期。
隨著國家一系列石墨烯產業(yè)政策的落地，石墨烯產業(yè)將由高科技研發(fā)逐步轉入應用推廣，石墨烯產業(yè)化發(fā)展進入提速階段。