天然石墨經(jīng)過開采和浮選工藝之后,就會(huì)形成一些石墨原料和初級加工石墨產(chǎn)品。而天然石墨想要做到朝更寬、更深的領(lǐng)域發(fā)展,就要做深加工處理。
天然石墨深加工的技術(shù)方向主要有純度、粒度、形狀、表面、改性幾個(gè)方面。純度,即高純度石墨,例如人造金剛石用的原料石墨還有核工業(yè)中所應(yīng)用的的石墨,都是高純石墨;粒度方面,常常指的是要微細(xì)粉,而柔性石墨主要是要大鱗片;形狀方面,要求低比表面積的,譬如鋰離子電池負(fù)極,石墨形狀類似球狀,要求高比表面積的,例如一些添加劑。
現(xiàn)在天然石墨深加工品體系十分豐富,包含高純石墨、膨脹石墨、球形石墨、氟化石墨、石墨乳、膠體石墨等等。在石墨深加工產(chǎn)品中,高純石墨、膨脹石墨、球形石墨、氟化石墨是當(dāng)中應(yīng)用得比較多,產(chǎn)線建設(shè)也比較多的幾種
天然石墨精細(xì)加工的第一步是解決純凈度問題,普通的中高碳石墨是無法在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的,一般要求都要達(dá)到高純級。根據(jù)國家科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心編撰的《中國新材料產(chǎn)品目錄(2004)》中界定,鱗片石墨碳含量≥99.9%,微晶石墨≥99%為高純石墨。一些特殊領(lǐng)域例如用在核能、半導(dǎo)體等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)則要求達(dá)到 C≥99.99%。
高純石墨應(yīng)用范圍十分廣泛,同時(shí)也是其他高附加值深加工產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料。例如應(yīng)用在鋰電池負(fù)極的球形石墨就要求高純石墨。氟化石墨的生產(chǎn)也要求高純石墨當(dāng)做原料。除了球形石墨、氟化石墨等之外,高純各向同性石墨是高純石墨應(yīng)用比較重要的兩塊。
各向同性石墨材料產(chǎn)品指的是以天然石墨和石油焦為主要原料的等靜壓成型的細(xì)結(jié)構(gòu)和超細(xì)結(jié)構(gòu)石墨,產(chǎn)品是塊體狀的人工石墨制品。它的產(chǎn)品主要有高溫氣冷堆用石墨反射塊、高溫氣冷堆球狀反應(yīng)堆用石墨球、核級石墨墊片、高溫氣冷堆用電極石墨粉、半導(dǎo)體石墨等。