石墨是碳的一種同素異形體,為灰黑色、不透明固體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕,同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng)。在氧氣中燃燒生成二氧化碳,可被強氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化??捎米骺鼓?、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑,還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯(lián),六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán),伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道,它們互相重疊,形成離域π鍵電子在晶格中能自由移動,可以被激發(fā),所以石墨有金屬光澤,能導(dǎo)電、傳熱。由于層與層間距離大,結(jié)合力(范德華力)小,各層可以滑動,所以石墨的密度比金剛石小,質(zhì)軟并有滑膩感。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,每個碳原子與另外三個碳原子相聯(lián)。好用的冶金尺寸
朝鮮石墨礦埋藏較深,需地下開采,礦山增產(chǎn)不容易。近年來石墨產(chǎn)量穩(wěn)定在3萬噸;馬達(dá)加斯加石墨開發(fā)商是格蘭德公司(SocieteMinieredelaGrandeIle)和加洛伊斯公司(EstablissmentsGallois),2008年石墨減產(chǎn)到0.5萬噸。烏克蘭石墨礦床分布在基洛夫格勒州(KirovogradOblast),石墨開發(fā)商是扎瓦利夫斯基石墨公司(ZavalivskyGrafitovyKombinat),烏克蘭石墨產(chǎn)量為0.75萬~1萬噸;斯里蘭卡有世界聞名的脈狀石墨礦床,位于斯里蘭卡島的西部和西南部,石墨礦脈埋藏較深,需地下開采。斯里蘭卡伯格拉石墨公司(BogalaGraphiteSriLanka)是德國GK公司的子公司,公司從英國進口設(shè)備新裝備了石墨加工廠;捷克有2個石墨開發(fā)商,科伊努爾石墨公司和泰恩石墨公司,位于波希米亞(Bohemia)南部,從17世紀(jì)開始加工生產(chǎn)石墨產(chǎn)品。豐臺區(qū)正規(guī)冶金優(yōu)化價格解理面以分子鍵為主,對分子吸引力較弱,故其天然可浮性很好。
加拿大石墨產(chǎn)量的2.5萬噸,石墨生產(chǎn)商主要是蒂姆科公司(Timcal)和鷹石墨公司。Timcal加拿大公司的礦山和加工廠位于伊勒湖(LacdesIles),其生產(chǎn)能力對外保密。2007年加拿大有許多開發(fā)商計劃建設(shè)石墨生產(chǎn)基地,由于金融危機這些公司石墨開發(fā)項目暫停,2010年國際市場對石墨需求增加,石墨價格攀升,估計加拿大計劃新建的石墨開發(fā)項目將會陸續(xù)開工建設(shè)。工業(yè)礦物公司(IMI)開發(fā)比塞特克里克(BissettCreek)鱗片石墨礦,位于安大略省瑪利亞城,公司目標(biāo)是成為北美比較大的鱗片石墨生產(chǎn)商。富通石墨公司(FortuneGraphiteInc.)開發(fā)隱晶質(zhì)石墨和鱗片石墨,礦山位于不列顛哥倫比亞省東南部的庫登奈山一帶(Kootenay)。魁因托采礦公司(QuintoMiningCorp.)開發(fā)蓋雷特湖(LacGueret)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%。環(huán)球石墨有限公司開發(fā)蘇必利爾(Superior)石墨礦床,該礦是鱗片石墨,礦石儲量5500萬噸。
比重為1.9~2.3。比表面積范圍集中在1-20m2/g,在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是很耐溫的礦物之一。它能導(dǎo)電、導(dǎo)熱。自然界中純凈的石墨是沒有的,其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現(xiàn)。此外,還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對石墨的分析,除測定固定碳含量外,還必須同時測定揮發(fā)分和灰分的含量。石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質(zhì),它們互為同素異形體。這些雜質(zhì)常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現(xiàn)。此外,還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。
資源分類石墨礦床以中、小型為主,礦床類型大致分為以下5種:①結(jié)晶片巖中的似層狀石墨礦床;②變質(zhì)煤層中的石墨礦床;③霞石正長巖中的石墨礦床;④矽卡巖中的石墨礦床;⑤結(jié)晶片巖中的脈狀石墨礦床。天然石墨資源有3類,它們分別是塊狀石墨、鱗片石墨和土狀石墨(隱晶質(zhì)石墨)。(1)致密結(jié)晶狀石墨致密結(jié)晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結(jié)晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大于0.1毫米,比表面積范圍集中在0.1-1m/g,晶體排列雜亂無章,呈致密塊狀構(gòu)造。這種石墨的特點是品位很高,一般含碳量為60~65%,有時達(dá)80~98%,但其可塑性和滑膩性不如鱗片石墨好。塊狀石墨是**罕見、價值比較高的石墨礦,主要在斯里蘭卡發(fā)現(xiàn)??捎米骺鼓?、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑。順義區(qū)口碑好的冶金廠家直銷
石墨屬六方晶系,具完整的層狀解理。好用的冶金尺寸
特殊性質(zhì)石墨由于其特殊結(jié)構(gòu),而具有如下特殊性質(zhì):(1)耐高溫性石墨的熔點為3850±50℃,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。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。(2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗槭忻總€碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。(3)潤滑性石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,潤滑性能越好。(4)化學(xué)穩(wěn)定性石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。好用的冶金尺寸
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