早在二十世紀三十年代,中國黑龍江雞西柳毛、山東南墅石墨礦就開始了石墨的生產(chǎn)加工。當時選礦工藝流程簡單,工人勞動條件差,生產(chǎn)率極低,年產(chǎn)量僅有幾千噸。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國石墨及碳素制品產(chǎn)量快速上升,2004-2011年,石墨及碳素制品產(chǎn)量年復合增長率達22.12%。2011年,我國石墨及碳素制品產(chǎn)量為2556.17萬噸,同比增長21.98%。
石墨及碳素制品具備優(yōu)良的性能,應用日益廣泛,產(chǎn)能及效益呈快速增長趨勢。2011年,中國石墨及碳素制品行業(yè)發(fā)展迅速,行業(yè)內企業(yè)對成本費用的管理控制能力較高,盈利能力較強。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2011年,我國石墨及碳素制品行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值1675.64億元;實現(xiàn)銷售收入1677.65億元,同比增長40.58%;實現(xiàn)利潤總額109.59億元,同比增長50.87%。隨著應用的不斷推廣,看中國石墨及碳素制品行業(yè)的競爭也日趨激烈。
中國規(guī)模以上石墨及碳素制品企業(yè)較多,集中度低。截至2011年末,中國規(guī)模以上石墨及碳素制品企業(yè)達871家,銷售收入排名前十的企業(yè)銷售收入總額僅占全行業(yè)的13.46%。從世界石墨及碳素制品市場的發(fā)展趨勢和競爭格局來看,未來我國石墨及碳素制品行業(yè)將逐步向大集團集中,石墨及碳素制品行業(yè)的集中度將會進一步提高。
隨著中國冶金、化工、機械、醫(yī)療器械、核能、汽車、航空航天等行業(yè)的快速發(fā)展,這些行業(yè)對石墨及碳素制品的需求將會不斷增長,我國石墨及碳素制品行業(yè)將保持快速增長。2006-2011年,我國石墨及碳素制品行業(yè)銷售收入年復合增長率為36.56%。根據(jù)當前國內外經(jīng)濟形勢,結合2006-2011年中國石墨及碳素制品行業(yè)銷售收入數(shù)據(jù)及中國經(jīng)濟增長數(shù)據(jù),粗略估計2012-2015年我國石墨及碳素制品行業(yè)銷售收入年復合增長率為21%,2015年,我國石墨及碳素制品行業(yè)銷售收入將達到3400億元。
性質特征
常溫下單質碳的化學性質比較穩(wěn)定,不溶于水、稀酸、稀堿和有機溶劑;高溫下與氧反應燃燒,生成二氧化碳或一氧化碳;在鹵素中只有氟能與單質碳直接反應;在加熱下,單質碳較易被酸氧化;在高溫下,碳還能與許多金屬反應,生成金屬碳化物。碳具有還原性,在高溫下可以冶煉金屬。此外,近年的研究發(fā)現(xiàn),石墨可以被氯磺酸溶解,形成單層石墨烯的氯磺酸“溶液”。
石墨是碳質元素結晶礦物,它的結晶格架為六邊形層狀結構。每一網(wǎng)層間的距離為340pm,同一網(wǎng)層中碳原子的間距為142pm;。屬六方晶系,具完整的層狀解理。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。
石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質,它們互為同素異形體。