石墨选矿和石墨的深加工卢先春（学号：10612075；课程名称：矿物工程；授课老师：传秀云）（北京大学地球与空间科学学院）摘 要 石墨具有一系列的优良性能，广泛应用于石油、化工、冶金、造纸、原子能和国防等工业部门,具有很大的开发利用价值。中国石墨矿资源丰富,石墨储量居世界首位。但由于天然产出的石墨纯度不高，开发应用受到限制。本文简要介绍了石墨的性质和其矿产资源分布,重点介绍了浮选法在石墨选矿中的应用,以及石墨的粉碎、提纯和改性等深加工技术。通过深加工，可以进一步改善石墨的特性，形成各种高附加值的产品，使其能满足相关领域应用及现代高技术和新材料产业的要求。最后,本文对石墨材料在高速、耐磨、防腐、节能、超小型等高科技应用领域的发展前景进行了展望。结果表明，石墨正在众多领域逐步取代某些金属材料和有机材料，其发展前景十分广阔。关键词 矿物加工 石墨 选矿 浮选 粉碎 提纯 深加工石墨（Graphite）是由碳元素组成，是碳的同素异构体之一。石墨晶体具典型的层状结构，碳原子排列成六方网状层，面网结点上的碳原子相对于上下邻层间格的中心。重复层状为 2 的是石墨 2H 多型，属六方晶系，即通常所指的石墨；若重复层状为 3 的属三方晶系，但在天然石墨结构中不能单独分离出来。在石墨晶体结构中，层内碳原子的配位数为3，具共价金属键，间距 0.142nm，层与层间以分子键相连，间距为 0.3354 nm，石墨矿物呈铁黑、钢灰色，条痕光亮黑色；金属光泽，隐晶集合体光泽暗淡，不透明；解理(0001)完全，硬度具异向性，垂直角理面为 3～5，平行解理面为 1～2,质软，密度为 2.09～2.23g/cm3，有滑腻感，易污染手指。石墨集合体通常为鳞片状，块状和土状；单晶体常呈片状或板状，但完整的很少见。根据其结晶程度分为晶质石墨和隐晶质石墨(土状石墨)。石墨具有一系列的优良特性，主要有如下几点：（1） 耐高温：由于碳原子在石墨结晶格子的原于层中排列紧密，热振动困难，因而石墨能耐高温并具特殊的热性能。石墨熔点为 3850℃，沸点为 4250℃， 经高温电弧灼烧重量损失极小，在 2500℃时其强度比常温时提高 1 倍，热膨胀系数小，温度骤变时其体积变化不大，能抗骤冷骤热的变化,当温度突然发生变化时，不会产生裂纹。在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。（2） 导电性和导热性：由于石墨晶体中存在容易流动的电子，因此其导电、导热性能不亚于金属...
