淺析我國石墨資源開發與利用

摘要：石墨被稱為“工業味精”，是世界上重要的戰略性礦產資源。在高新技術、軍事工業等領域具有不可替代的應用價值。我國是世界上石墨儲藏量最大的國家之一，而且在石墨的產量與開發水平方面處于相對較高的水平。但是，本文通過對石墨資源開發與利用情況進行分析發現，當前我國在石墨資源開發與利用過程中還存在一些問題。本文針對這些問題制定了更加科學的解決方案，希望能夠促進我國石墨資源開發水平的進一步提升。

關鍵詞：石墨資源;儲藏量;開采技術;深加工

一、前言

石墨是碳元素的一種同素異形體，其性狀為灰黑色不透明固體，密度為2.25g/cm，熔點為3652℃，沸點4827℃。石墨的化學性質十分穩定，具有非常好的耐腐蝕性能，在一般條件下不會與酸、堿等物質產生化學反應。因此，其在工業和國防領域具有相當大的應用價值。隨著我國科技水平與工業制造能力的發展，石墨逐漸成為不可或缺的戰略資源。針對石墨資源的開發利用現狀以及其中存在的問題進行研究，不僅能夠幫助我國進一步提升石墨資源的開發與利用水平，而且能夠在這一過程中更加有效地避免石墨資源開發不合理造成的資源浪費與環境污染等問題，因而，具有非常重要的研究意義和價值。

二、我國石墨資源分布特點

（一）儲藏量大

我國石墨資源的分布特點之一就是資源的儲藏量大。在當下，我國的石墨資源已探明儲量占世界總儲量的30%以上，在總儲量上僅次于巴西（占比接近40%）。可以說，我國是世界上最重要的石墨資源儲藏國和生產國之一。儲量巨大的石墨資源，對我國科學技術與工業制造能力的進步與發展做出了重要貢獻。詳細的石墨礦藏分布情況見表1。

（二）資源類型齊全

根據石墨資源的結晶程度，可以將其分為晶質石墨與隱晶質石墨。在工業生產和高新技術研發過程中，兩種類型的石墨資源具有不同的用途和使用價值，因而其開發與深加工的價值都比較大。在我國已經探明的石墨礦區中，有晶質礦區140個，隱晶質礦區30個。在上述礦區中，無論是晶質石墨還是隱晶質石墨，其儲藏量都非常豐富，具有較大的開發與利用價值。在現有儲量得到充分開發的情況下，即便我國的工業制造與科技研發水平進一步發展，也無需進口國外的石墨資源。

（三）分布集中

在當下，我國的石墨資源也體現出了分布比較集中的特點。具體來說，在晶質石墨礦藏分布方面，我國的黑龍江、內蒙古、四川、山西、山東五省區的晶質石墨礦藏儲量占全國的85%以上。在隱晶質石墨礦藏分布方面，我國85%的隱晶質石墨礦藏分布在內蒙古、湖南、廣東和吉林四個省區。在資源分布相對集中的前提下，我國石墨資源的開發與利用難度處于相對較低的水平。同時，這種情況也導致石墨資源開發與利用過程中產生的環境污染對當地的不利影響進一步加重。詳細的國內石墨資源分布情況見圖1與圖2。

三、我國石墨資源開發利用的優勢與劣勢

（一）優勢

1. 開采難度小

在我國，晶質石墨礦藏大多數為露天礦藏，開采的技術難度非常小，需要的開采設備也比較簡單。同時，隱晶質石墨雖然需要進行井下開采，但其開采難度和開采成本與煤炭開采相比也比較小。此外，由于石墨具有非常好的可浮性，因而采用浮選法進行初步選礦工作就能夠將石墨礦石的純度提升到90%以上。在技術條件較好的礦區，初選的石墨礦石純度可以達到甚至超過95%。在鉛筆芯等低端制造領域，甚至可以直接使用未篩選的礦石進行生產。

2. 應用前景廣闊

在科技和工業制造水平得到大幅度提升的情況下，石墨的應用前景也變得愈發廣泛。除了生產鉛筆芯之外，石墨在國防、航空航天、電子科技、高息技術、生物技術等方面都具備非常好的應用前景。例如在國防領域，石墨不僅可以用于制作石墨炸彈，同時，也是核反應堆中的重要材料之一。而在2004年石墨烯被發現之后，石墨的應用前景得到了進一步擴展。在應用前景非常廣泛的前提下，石墨的開采與應用價值也得到了更大幅度的提升。作為石墨儲藏和生產大國，我國在這一背景下通過石墨開采與應用獲取了更多的利潤，同時在各項高新技術方面取得了更加快速的發展。

（二）劣勢

1. 深加工污染環境

想要將天然石墨應用于生產和科技研發，就需要進行深加工。在當下，主要的石墨提純方法為高溫法和化學法。同時，在一些領域，也存在兩種方法混合使用的情況。但是，現階段這兩種方法都存在一定的局限性。具體來說，高溫法存在的問題主要是設備生產或采購成本高，而且能源消耗巨大。化學法存在的最主要問題就是其產生的工業廢水會造成嚴重的環境污染。因此，開發新型的石墨提純與深加工方法，成為當前石墨開采與應用中需要解決的重點問題。只有解決了這一問題，才能進一步提升我國對石墨資源的利用水平。

3. 資源利用水平有待提升

在石墨資源的開發與利用中，現階段我國存在的另外一個劣勢就是石墨資源的利用水平有待提升。在具體表現方面，

（1）現階段我國開采的石墨資源有相當一部分被應用于鉛筆制造等低端制造業。這種情況就導致石墨資源開發對經濟和科技發展的促進作用比較有限。

（2）在當下，我國的高新技術研發中對石墨資源的應用相對較少。之所以出現這種狀況，有兩方面的原因：

① 我國的高新技術產業在研發能力方面還存在一定的進步空間。

② 高新技術研發部門對石墨的作用沒有產生系統的認識。

在石墨資源利用水平不高的前提下，我國石墨資源的開發與應用對經濟的發展也就無法產生更大的促進作用。

四、當前我國石墨資源開發利用中存在的問題

（一）技術水平落后

在當下，我國的石墨采礦與選礦技術與國外相比還處于相對落后的水平。自從20世紀50年代以來，我國的石墨采選技術一直處于停滯不前的狀態。之所以出現這一問題，主要有以下幾個方面的原因：

1. 石墨開采和選礦的技術難度相對較小，同時我國有是世界上數一數二的石墨儲藏大國。因而，即便使用落后的采礦與選礦技術，石墨的產量也能夠滿足我國各行業自用和出口的需求。因此，相關企業對于技術創新和設備升級的重視程度也就無法得到進一步提升。

2. 石墨儲藏量和產量的增加，也導致石墨價格的下降，因而造成石墨生產企業無法獲取足夠的資金進行技術和設備升級。

（二）資源開發產生的環境污染沒有得到充分治理

我國的石墨資源開發史可以追溯到20世紀30年代。在漫長的開發過程中，產生了大量的廢棄礦山。這些礦山不僅占用了大量土地，而且廢棄的礦山在一般技術條件下基本無法恢復成為耕地或林地，導致土地資源的巨大浪費。同時，石墨選礦過程中也會產生大量的尾礦。部分石墨生產企業隨意丟棄和處置尾礦的行為，造成了嚴重的土壤和水體污染。在我國石墨的主要產地黑龍江、內蒙古、山東等省區，石墨生產導致的污染已經成為當地環境污染的主要類型之一。為解決這一問題，必須在石墨開采過程中對各種環境問題進行有效的預防和控制，從而達到可持續發展的目標。

（三）深加工技術落后

在當下，我國石墨的深加工技術與發達國家相比還處于比較落后的水平。在我國的石墨深加工企業中，當前的主要產品仍然是初加工鱗片石墨。在最近幾年，雖然柔性石墨、膠體石墨等新型的石墨材料生產在我國得到了比較快速的發展，但在產品的質量與產量等方面還存在較大的進步空間。正是在這一背景下，某些發達國家以低價進口我國的石墨原材料，并在進行精加工之后返銷我國。在這一過程中，某些高技術含量的石墨材料在經過粗加工—出口—精加工—返銷過程后，其價格甚至提高到之前的十倍以上，為發達國家攫取了高額利潤，同時給我國的經濟造成了難以估量的損失。

（四）產業發展不合理

在當前，行業發展不合理成為制約我國石墨行業發展的重要因素之一。具體來說，體現在一下兩方面：

1. 行業結構方面

現階段我國的石墨行業主要包括石墨開采與粗加工企業，石墨精加工和新材料研發企業不僅數量相對較少，而且在技術水平與盈利能力等方面與發達國家同行業企業相比存在較大的發展與進步空間。

2. 企業發展水平方面

現階段我國石墨行業中的企業以中小企業（其中大部分為私營企業和鄉鎮企業）為主。這種情況不僅導致企業的技術水平提升難度增大，而且加劇了企業之間的競爭。

五、加強我國石墨資源開發利用水平的建議

（一）對開采和加工技術進行升級

想要提升我國石墨資源開發與利用的水平，首先就必須對石墨開采和加工技術進行升級和創新。在具體措施方面，表現為：

1. 政府需要出臺相關政策，對石墨生產與加工企業進行技術與設備升級的行為予以政策和資金扶持，提升相關企業進行技術升級的積極性與主動性。在這一基礎上，石墨開采與加工企業的技術水平就能夠得到進一步提升。

2. 針對部分開采與加工企業設備和技術條件落后導致污染的問題，政府部門需要針對企業的生產流程進行嚴格監督，通過對污染源頭企業進行處罰增加其升級設備與技術的主動性。

3. 石墨開采與加工企業必須對技術升級給予更大程度的重視，并在這一基礎上通過引進先進設備和自主研發等方式升級自身的技術水平，從而提升產品附加值，增加企業自身的經營收益。

（二）合理限制石墨資源開發

為更好的保護環境和石墨資源，我國需要出臺一系列政策，對石墨資源的開采規模進行合理的限制。具體來說，可通過以下措施來實現：

1. 需要針對當前我國石墨資源的總需求量進行科學的分析，并在這一基礎上留出一定的出口余量之后，作為石墨資源的總計劃產量，并以此為基礎對石墨企業的生產計劃進行指導性調整。在這一前提下，我國的石墨資源就能夠得到更加有效的保護。

2. 針對石墨生產企業技術水平落后和污染嚴重等問題，我國需要進一步加快淘汰落后產能的步伐，通過市場調節和行政命令等手段限制技術落后企業的發展，并取締部分污染嚴重的企業，從而實現產業的轉型和升級。

（三）對深加工技術進行升級創新

為保障石墨資源利用率的提升，需要對石墨深加工技術進行進一步創新和升級。在具體措施方面，可以參考以下幾點：

1. 政府部門需要針對企業的自主創新行為給予足夠的政策扶持，促進企業通過自主創新提升石墨深加工的技術含量和產品附加值。

2. 針對新型石墨材料的研發與生產，需要政府、企業與科研院所進一步加強合作，對相關技術進行更加系統的創新和升級，提升我國新型石墨材料的產量和質量。在這一前提下，我國石墨資源的附加值就能夠得到進一步提升。

（四）對石墨礦山環境進行專項治理

為保障石墨行業的有序發展，需要針對石墨礦山環境進行專項治理。在具體措施方面，可以參考以下幾點：

1. 政府部門需要針對石墨開采企業的生產技術與生產環境進行嚴格核查，并嚴肅查處污染環境的行為，促使石墨開采企業通過技術創新和設備升級等手段加大環境保護力度，提升資源利用率。

2. 針對歷史上產生的廢棄礦山，政府部門需要鼓勵相關企業通過創新技術進行污染治理和尾礦再利用。對于相關企業來說，可以通過研發和引進尾礦制磚等新技術加大尾礦的利用效率，在對礦山環境進行有效治理的前提下提升企業的盈利能力。

六、結論

綜上所述，在當前，我國雖然在石墨資源的儲量與產量方面處于世界前列，但在石墨資源的開發和利用方面也存在技術水平落后、資源開發產生的環境污染沒有得到充分治理、深加工技術落后、產業發展不合理等問題。本文在分析了我國石墨行業整體環境的基礎上，針對這些問題進行了全面研究，并制定了解決方案。通過本文的研究成果，希望能夠促進我國石墨資源開發利用水平的進一步提升。

參考文獻：

[1]易承生.國內外石墨資源分布特征、開發利用現狀及進一步勘查開發分析[J].現代礦業，2019，35（07）：16-21.

[2]李強.黑龍江省石墨資源勘查開發利用建議[J].國土資源情報，2019，15（04）：53-56.

[3]安彤.中國石墨資源開發利用現狀及產業發展策略研究[D].中國地質大學（北京），2018.

[4]王丹，吳尚昆，董煜.我國石墨資源開發利用及產業發展的探討[J].經濟師，2017，11（09）：57-58+60.

[5]田俠.我國石墨資源開發利用現狀及優化路徑分析[J].中國新技術新產品，2017，09（07）：111-112.

[6]陳鵬.我國石墨資源開發利用現狀及應用研究[J].中國非金屬礦工業導刊，2017，14（01）：2-4+8.

[7]郭佳歡.石墨開發利用現狀研究與供需展望[D].中國地質大學（北京），2016.

[8]杜軼倫，胡永達，雷曉力，張福良.石墨資源開發利用現狀及對策建議[J].中國礦業，2015，24（S1）：28-29.

通訊作者：許世偉，1984年3月，男，漢，黑龍江雙鴨山人，現任雙鴨山市石墨產業規劃發展服務中心初級科員，碩士研究生學歷。研究方向：露天開采。