2015年4月,國內(nèi)天然石墨市場價格穩(wěn)中趨降,局部下滑100元/噸左右,跌幅在5%左右。業(yè)內(nèi)人士表示,天然石墨價格下跌使得鋰電負(fù)極成本有望下降。
天然石墨片的無論價格和其效果都能讓行業(yè)使用者接受并信服,所以天然石墨片已經(jīng)在各行業(yè)應(yīng)用的非常成熟廣泛。
人工合成石墨片主要是經(jīng)過壓型,焙燒,石墨化后的產(chǎn)品經(jīng)過加工后的粉末,而天然的是通過石墨礦直接挖出來的,產(chǎn)品的性能有很大區(qū)別。
石墨可分為天然石墨與人造石墨,二者結(jié)構(gòu)相近,物理化學(xué)性質(zhì)相似,但用途卻有著較大差別。眾多研究中,某些研究者沒有注意到兩者的區(qū)別而籠統(tǒng)地稱之為石墨。這種將二者混為一談的結(jié)果造成了很多的誤導(dǎo),甚至是決策的錯誤,帶來很大的資源浪費和經(jīng)濟損失。本文就從天然石墨與人造石墨結(jié)構(gòu)組成、性能的角度出發(fā),談?wù)剝烧叩奶攸c與區(qū)別,以及重要聯(lián)系與應(yīng)用進展。
天然石墨是富碳有機物在高溫高壓地質(zhì)環(huán)境長期作用下轉(zhuǎn)變形成的,是大自然的結(jié)晶。天然石墨的工藝特性主要取決于它的結(jié)晶形態(tài)。結(jié)晶形態(tài)不同的礦物,具有不同的工業(yè)價值和用途。天然石墨的種類較多,根據(jù)結(jié)晶形態(tài)不同,工業(yè)上將天然石墨分為致密結(jié)晶狀石墨、鱗片石墨和隱晶質(zhì)石墨三類。我國主要有鱗片石墨和隱晶質(zhì)石墨兩大類。
天然鱗片石墨具有良好的耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤滑、可塑及耐酸堿等性能。根據(jù)固定碳含量分類四類:高純石墨(FC:99.9%-99.99%)、高碳石墨(FC:97-99.8%)、中碳石墨(FC:90-96%)、低碳石墨(FC:70-90%)。
天然石墨:晶體發(fā)育較為完善,鱗片石墨的石墨化程度更在98%以上,而天然微晶石墨的石墨化程度通常在93%以下。
目前,商業(yè)化的碳負(fù)極材料仍以石墨材料為主。其中天然石墨負(fù)極由天然石墨加工而成。天然石墨具儲量大、成本低、安全等優(yōu)點。且天然石墨具有比較完整的石墨片層結(jié)構(gòu)和很高的石墨化度,適合鋰離子在其中脫嵌和穿梭。
天然石墨具有良好的可浮性,在對天然石墨進行分選提純時,浮選通常作為步使用的方法。現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中基本上所有的天然石墨均采用浮選來進行分選,選礦技術(shù)采用多段磨礦、多段選別的工藝流程,并在此基礎(chǔ)上, 針對不同性質(zhì)的礦石研究更有效、更合理的設(shè)備及流程,從而大限度地提高固定碳含量和保護石墨鱗片結(jié)構(gòu)。