淺析我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)與利用

摘要：石墨被稱為“工業(yè)味精”，是世界上重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。在高新技術(shù)、軍事工業(yè)等領(lǐng)域具有不可替代的應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)是世界上石墨儲(chǔ)藏量最大的國(guó)家之一，而且在石墨的產(chǎn)量與開(kāi)發(fā)水平方面處于相對(duì)較高的水平。但是，本文通過(guò)對(duì)石墨資源開(kāi)發(fā)與利用情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國(guó)在石墨資源開(kāi)發(fā)與利用過(guò)程中還存在一些問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題制定了更加科學(xué)的解決方案，希望能夠促進(jìn)我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)水平的進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：石墨資源;儲(chǔ)藏量;開(kāi)采技術(shù);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(diǎn)為3652℃，沸點(diǎn)4827℃。石墨的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，具有非常好的耐腐蝕性能，在一般條件下不會(huì)與酸、堿等物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。因此，其在工業(yè)和國(guó)防領(lǐng)域具有相當(dāng)大的應(yīng)用價(jià)值。隨著我國(guó)科技水平與工業(yè)制造能力的發(fā)展，石墨逐漸成為不可或缺的戰(zhàn)略資源。針對(duì)石墨資源的開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀以及其中存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，不僅能夠幫助我國(guó)進(jìn)一步提升石墨資源的開(kāi)發(fā)與利用水平，而且能夠在這一過(guò)程中更加有效地避免石墨資源開(kāi)發(fā)不合理造成的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染等問(wèn)題，因而，具有非常重要的研究意義和價(jià)值。

二、我國(guó)石墨資源分布特點(diǎn)

（一）儲(chǔ)藏量大

我國(guó)石墨資源的分布特點(diǎn)之一就是資源的儲(chǔ)藏量大。在當(dāng)下，我國(guó)的石墨資源已探明儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的30%以上，在總儲(chǔ)量上僅次于巴西（占比接近40%）。可以說(shuō)，我國(guó)是世界上最重要的石墨資源儲(chǔ)藏國(guó)和生產(chǎn)國(guó)之一。儲(chǔ)量巨大的石墨資源，對(duì)我國(guó)科學(xué)技術(shù)與工業(yè)制造能力的進(jìn)步與發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。詳細(xì)的石墨礦藏分布情況見(jiàn)表1。

（二）資源類型齊全

根據(jù)石墨資源的結(jié)晶程度，可以將其分為晶質(zhì)石墨與隱晶質(zhì)石墨。在工業(yè)生產(chǎn)和高新技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，兩種類型的石墨資源具有不同的用途和使用價(jià)值，因而其開(kāi)發(fā)與深加工的價(jià)值都比較大。在我國(guó)已經(jīng)探明的石墨礦區(qū)中，有晶質(zhì)礦區(qū)140個(gè)，隱晶質(zhì)礦區(qū)30個(gè)。在上述礦區(qū)中，無(wú)論是晶質(zhì)石墨還是隱晶質(zhì)石墨，其儲(chǔ)藏量都非常豐富，具有較大的開(kāi)發(fā)與利用價(jià)值。在現(xiàn)有儲(chǔ)量得到充分開(kāi)發(fā)的情況下，即便我國(guó)的工業(yè)制造與科技研發(fā)水平進(jìn)一步發(fā)展，也無(wú)需進(jìn)口國(guó)外的石墨資源。

（三）分布集中

在當(dāng)下，我國(guó)的石墨資源也體現(xiàn)出了分布比較集中的特點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，在晶質(zhì)石墨礦藏分布方面，我國(guó)的黑龍江、內(nèi)蒙古、四川、山西、山東五省區(qū)的晶質(zhì)石墨礦藏儲(chǔ)量占全國(guó)的85%以上。在隱晶質(zhì)石墨礦藏分布方面，我國(guó)85%的隱晶質(zhì)石墨礦藏分布在內(nèi)蒙古、湖南、廣東和吉林四個(gè)省區(qū)。在資源分布相對(duì)集中的前提下，我國(guó)石墨資源的開(kāi)發(fā)與利用難度處于相對(duì)較低的水平。同時(shí)，這種情況也導(dǎo)致石墨資源開(kāi)發(fā)與利用過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染對(duì)當(dāng)?shù)氐牟焕绊戇M(jìn)一步加重。詳細(xì)的國(guó)內(nèi)石墨資源分布情況見(jiàn)圖1與圖2。

三、我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

（一）優(yōu)勢(shì)

1. 開(kāi)采難度小

在我國(guó)，晶質(zhì)石墨礦藏大多數(shù)為露天礦藏，開(kāi)采的技術(shù)難度非常小，需要的開(kāi)采設(shè)備也比較簡(jiǎn)單。同時(shí)，隱晶質(zhì)石墨雖然需要進(jìn)行井下開(kāi)采，但其開(kāi)采難度和開(kāi)采成本與煤炭開(kāi)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(jìn)行初步選礦工作就能夠?qū)⑹V石的純度提升到90%以上。在技術(shù)條件較好的礦區(qū)，初選的石墨礦石純度可以達(dá)到甚至超過(guò)95%。在鉛筆芯等低端制造領(lǐng)域，甚至可以直接使用未篩選的礦石進(jìn)行生產(chǎn)。

2. 應(yīng)用前景廣闊

在科技和工業(yè)制造水平得到大幅度提升的情況下，石墨的應(yīng)用前景也變得愈發(fā)廣泛。除了生產(chǎn)鉛筆芯之外，石墨在國(guó)防、航空航天、電子科技、高息技術(shù)、生物技術(shù)等方面都具備非常好的應(yīng)用前景。例如在國(guó)防領(lǐng)域，石墨不僅可以用于制作石墨炸彈，同時(shí)，也是核反應(yīng)堆中的重要材料之一。而在2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)之后，石墨的應(yīng)用前景得到了進(jìn)一步擴(kuò)展。在應(yīng)用前景非常廣泛的前提下，石墨的開(kāi)采與應(yīng)用價(jià)值也得到了更大幅度的提升。作為石墨儲(chǔ)藏和生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)在這一背景下通過(guò)石墨開(kāi)采與應(yīng)用獲取了更多的利潤(rùn)，同時(shí)在各項(xiàng)高新技術(shù)方面取得了更加快速的發(fā)展。

（二）劣勢(shì)

1. 深加工污染環(huán)境

想要將天然石墨應(yīng)用于生產(chǎn)和科技研發(fā)，就需要進(jìn)行深加工。在當(dāng)下，主要的石墨提純方法為高溫法和化學(xué)法。同時(shí)，在一些領(lǐng)域，也存在兩種方法混合使用的情況。但是，現(xiàn)階段這兩種方法都存在一定的局限性。具體來(lái)說(shuō)，高溫法存在的問(wèn)題主要是設(shè)備生產(chǎn)或采購(gòu)成本高，而且能源消耗巨大?；瘜W(xué)法存在的最主要問(wèn)題就是其產(chǎn)生的工業(yè)廢水會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，開(kāi)發(fā)新型的石墨提純與深加工方法，成為當(dāng)前石墨開(kāi)采與應(yīng)用中需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。只有解決了這一問(wèn)題，才能進(jìn)一步提升我國(guó)對(duì)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(kāi)發(fā)與利用中，現(xiàn)階段我國(guó)存在的另外一個(gè)劣勢(shì)就是石墨資源的利用水平有待提升。在具體表現(xiàn)方面，

（1）現(xiàn)階段我國(guó)開(kāi)采的石墨資源有相當(dāng)一部分被應(yīng)用于鉛筆制造等低端制造業(yè)。這種情況就導(dǎo)致石墨資源開(kāi)發(fā)對(duì)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的促進(jìn)作用比較有限。

（2）在當(dāng)下，我國(guó)的高新技術(shù)研發(fā)中對(duì)石墨資源的應(yīng)用相對(duì)較少。之所以出現(xiàn)這種狀況，有兩方面的原因：

① 我國(guó)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在研發(fā)能力方面還存在一定的進(jìn)步空間。

② 高新技術(shù)研發(fā)部門對(duì)石墨的作用沒(méi)有產(chǎn)生系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

在石墨資源利用水平不高的前提下，我國(guó)石墨資源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也就無(wú)法產(chǎn)生更大的促進(jìn)作用。

四、當(dāng)前我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用中存在的問(wèn)題

（一）技術(shù)水平落后

在當(dāng)下，我國(guó)的石墨采礦與選礦技術(shù)與國(guó)外相比還處于相對(duì)落后的水平。自從20世紀(jì)50年代以來(lái)，我國(guó)的石墨采選技術(shù)一直處于停滯不前的狀態(tài)。之所以出現(xiàn)這一問(wèn)題，主要有以下幾個(gè)方面的原因：

1. 石墨開(kāi)采和選礦的技術(shù)難度相對(duì)較小，同時(shí)我國(guó)有是世界上數(shù)一數(shù)二的石墨儲(chǔ)藏大國(guó)。因而，即便使用落后的采礦與選礦技術(shù)，石墨的產(chǎn)量也能夠滿足我國(guó)各行業(yè)自用和出口的需求。因此，相關(guān)企業(yè)對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級(jí)的重視程度也就無(wú)法得到進(jìn)一步提升。

2. 石墨儲(chǔ)藏量和產(chǎn)量的增加，也導(dǎo)致石墨價(jià)格的下降，因而造成石墨生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法獲取足夠的資金進(jìn)行技術(shù)和設(shè)備升級(jí)。

（二）資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的環(huán)境污染沒(méi)有得到充分治理

我國(guó)的石墨資源開(kāi)發(fā)史可以追溯到20世紀(jì)30年代。在漫長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，產(chǎn)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(shù)條件下基本無(wú)法恢復(fù)成為耕地或林地，導(dǎo)致土地資源的巨大浪費(fèi)。同時(shí)，石墨選礦過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的尾礦。部分石墨生產(chǎn)企業(yè)隨意丟棄和處置尾礦的行為，造成了嚴(yán)重的土壤和水體污染。在我國(guó)石墨的主要產(chǎn)地黑龍江、內(nèi)蒙古、山東等省區(qū)，石墨生產(chǎn)導(dǎo)致的污染已經(jīng)成為當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染的主要類型之一。為解決這一問(wèn)題，必須在石墨開(kāi)采過(guò)程中對(duì)各種環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行有效的預(yù)防和控制，從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

（三）深加工技術(shù)落后

在當(dāng)下，我國(guó)石墨的深加工技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還處于比較落后的水平。在我國(guó)的石墨深加工企業(yè)中，當(dāng)前的主要產(chǎn)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(chǎn)在我國(guó)得到了比較快速的發(fā)展，但在產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量等方面還存在較大的進(jìn)步空間。正是在這一背景下，某些發(fā)達(dá)國(guó)家以低價(jià)進(jìn)口我國(guó)的石墨原材料，并在進(jìn)行精加工之后返銷我國(guó)。在這一過(guò)程中，某些高技術(shù)含量的石墨材料在經(jīng)過(guò)粗加工—出口—精加工—返銷過(guò)程后，其價(jià)格甚至提高到之前的十倍以上，為發(fā)達(dá)國(guó)家攫取了高額利潤(rùn)，同時(shí)給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)造成了難以估量的損失。

（四）產(chǎn)業(yè)發(fā)展不合理

在當(dāng)前，行業(yè)發(fā)展不合理成為制約我國(guó)石墨行業(yè)發(fā)展的重要因素之一。具體來(lái)說(shuō)，體現(xiàn)在一下兩方面：

1. 行業(yè)結(jié)構(gòu)方面

現(xiàn)階段我國(guó)的石墨行業(yè)主要包括石墨開(kāi)采與粗加工企業(yè)，石墨精加工和新材料研發(fā)企業(yè)不僅數(shù)量相對(duì)較少，而且在技術(shù)水平與盈利能力等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家同行業(yè)企業(yè)相比存在較大的發(fā)展與進(jìn)步空間。

2. 企業(yè)發(fā)展水平方面

現(xiàn)階段我國(guó)石墨行業(yè)中的企業(yè)以中小企業(yè)（其中大部分為私營(yíng)企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)）為主。這種情況不僅導(dǎo)致企業(yè)的技術(shù)水平提升難度增大，而且加劇了企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)。

五、加強(qiáng)我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用水平的建議

（一）對(duì)開(kāi)采和加工技術(shù)進(jìn)行升級(jí)

想要提升我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)與利用的水平，首先就必須對(duì)石墨開(kāi)采和加工技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和創(chuàng)新。在具體措施方面，表現(xiàn)為：

1. 政府需要出臺(tái)相關(guān)政策，對(duì)石墨生產(chǎn)與加工企業(yè)進(jìn)行技術(shù)與設(shè)備升級(jí)的行為予以政策和資金扶持，提升相關(guān)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)的積極性與主動(dòng)性。在這一基礎(chǔ)上，石墨開(kāi)采與加工企業(yè)的技術(shù)水平就能夠得到進(jìn)一步提升。

2. 針對(duì)部分開(kāi)采與加工企業(yè)設(shè)備和技術(shù)條件落后導(dǎo)致污染的問(wèn)題，政府部門需要針對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，通過(guò)對(duì)污染源頭企業(yè)進(jìn)行處罰增加其升級(jí)設(shè)備與技術(shù)的主動(dòng)性。

3. 石墨開(kāi)采與加工企業(yè)必須對(duì)技術(shù)升級(jí)給予更大程度的重視，并在這一基礎(chǔ)上通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和自主研發(fā)等方式升級(jí)自身的技術(shù)水平，從而提升產(chǎn)品附加值，增加企業(yè)自身的經(jīng)營(yíng)收益。

（二）合理限制石墨資源開(kāi)發(fā)

為更好的保護(hù)環(huán)境和石墨資源，我國(guó)需要出臺(tái)一系列政策，對(duì)石墨資源的開(kāi)采規(guī)模進(jìn)行合理的限制。具體來(lái)說(shuō)，可通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：

1. 需要針對(duì)當(dāng)前我國(guó)石墨資源的總需求量進(jìn)行科學(xué)的分析，并在這一基礎(chǔ)上留出一定的出口余量之后，作為石墨資源的總計(jì)劃產(chǎn)量，并以此為基礎(chǔ)對(duì)石墨企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行指導(dǎo)性調(diào)整。在這一前提下，我國(guó)的石墨資源就能夠得到更加有效的保護(hù)。

2. 針對(duì)石墨生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平落后和污染嚴(yán)重等問(wèn)題，我國(guó)需要進(jìn)一步加快淘汰落后產(chǎn)能的步伐，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)節(jié)和行政命令等手段限制技術(shù)落后企業(yè)的發(fā)展，并取締部分污染嚴(yán)重的企業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。

（三）對(duì)深加工技術(shù)進(jìn)行升級(jí)創(chuàng)新

為保障石墨資源利用率的提升，需要對(duì)石墨深加工技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步創(chuàng)新和升級(jí)。在具體措施方面，可以參考以下幾點(diǎn)：

1. 政府部門需要針對(duì)企業(yè)的自主創(chuàng)新行為給予足夠的政策扶持，促進(jìn)企業(yè)通過(guò)自主創(chuàng)新提升石墨深加工的技術(shù)含量和產(chǎn)品附加值。

2. 針對(duì)新型石墨材料的研發(fā)與生產(chǎn)，需要政府、企業(yè)與科研院所進(jìn)一步加強(qiáng)合作，對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行更加系統(tǒng)的創(chuàng)新和升級(jí)，提升我國(guó)新型石墨材料的產(chǎn)量和質(zhì)量。在這一前提下，我國(guó)石墨資源的附加值就能夠得到進(jìn)一步提升。

（四）對(duì)石墨礦山環(huán)境進(jìn)行專項(xiàng)治理

為保障石墨行業(yè)的有序發(fā)展，需要針對(duì)石墨礦山環(huán)境進(jìn)行專項(xiàng)治理。在具體措施方面，可以參考以下幾點(diǎn)：

1. 政府部門需要針對(duì)石墨開(kāi)采企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格核查，并嚴(yán)肅查處污染環(huán)境的行為，促使石墨開(kāi)采企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級(jí)等手段加大環(huán)境保護(hù)力度，提升資源利用率。

2. 針對(duì)歷史上產(chǎn)生的廢棄礦山，政府部門需要鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行污染治理和尾礦再利用。對(duì)于相關(guān)企業(yè)來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)研發(fā)和引進(jìn)尾礦制磚等新技術(shù)加大尾礦的利用效率，在對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行有效治理的前提下提升企業(yè)的盈利能力。

六、結(jié)論

綜上所述，在當(dāng)前，我國(guó)雖然在石墨資源的儲(chǔ)量與產(chǎn)量方面處于世界前列，但在石墨資源的開(kāi)發(fā)和利用方面也存在技術(shù)水平落后、資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的環(huán)境污染沒(méi)有得到充分治理、深加工技術(shù)落后、產(chǎn)業(yè)發(fā)展不合理等問(wèn)題。本文在分析了我國(guó)石墨行業(yè)整體環(huán)境的基礎(chǔ)上，針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了全面研究，并制定了解決方案。通過(guò)本文的研究成果，希望能夠促進(jìn)我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用水平的進(jìn)一步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]易承生.國(guó)內(nèi)外石墨資源分布特征、開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及進(jìn)一步勘查開(kāi)發(fā)分析[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2019，35（07）：16-21.

[2]李強(qiáng).黑龍江省石墨資源勘查開(kāi)發(fā)利用建議[J].國(guó)土資源情報(bào)，2019，15（04）：53-56.

[3]安彤.中國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2018.

[4]王丹，吳尚昆，董煜.我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的探討[J].經(jīng)濟(jì)師，2017，11（09）：57-58+60.

[5]田俠.我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及優(yōu)化路徑分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017，09（07）：111-112.

[6]陳鵬.我國(guó)石墨資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及應(yīng)用研究[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2017，14（01）：2-4+8.

[7]郭佳歡.石墨開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀研究與供需展望[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2016.

[8]杜軼倫，胡永達(dá)，雷曉力，張福良.石墨資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及對(duì)策建議[J].中國(guó)礦業(yè)，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(xiàn)任雙鴨山市石墨產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展服務(wù)中心初級(jí)科員，碩士研究生學(xué)歷。研究方向：露天開(kāi)采。