一、石墨的性质
石墨是元素碳（C）结晶的矿物之一，六方晶体的片状晶体，结晶格架呈六方层状，平行于（0001）解理极完全。铅灰色，不透明，金属光泽，硬度具异向性，垂直解理面方向为3—5，平行解理面方向为1—2，比重为2.2—2.37，容重1.5—1.8。
石墨是一种特殊的非金属材料，兼有金属的优良性能，石墨可供利用的性能有：涂敷性、润滑性、耐高温、耐腐蚀、可塑性、导热、导电性、化学稳定性及在高温情况下所具有的特殊的抗热性质。
石墨的熔点为3850±50℃。经超高温电弧的灼烧，在若干种耐高温的材料中，按灼烧后的重量损失计，以石墨为最小。它的热膨胀系数很小，不但耐高温，而且耐低温，在高温时，它不是趋于软化，反而是强度增高。
二、石墨的分类
石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类。
1．致密结晶状石墨
致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直径大于0．1毫米。晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造。这种：石墨的特点是品位很高，一般含碳量为60～ 65％，有时达80～98％，但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。
2．鳞片石墨
石墨晶体呈鳞片状；这是在高强度的压力下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高，一般在2～3％，或100～25％之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越；因此它的工业价值最大。
3．隐晶质石墨
隐晶质石墨又称非晶质石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。一般的60～80％。少数高达90％以上。矿石可选性较差。
三、石墨的分布
中国的石墨矿主要分布在哪些地区黑龙江、山东、内蒙和湖北等地。
中国石墨矿床常产出于大地构造隆起区或断裂岩浆带上，较集中的分布于中国的东部环太平洋构造带、康滇—龙门大巴—黄陵、祁连—秦岭—淮阳、天山—阴山以及金沙江—哀牢山5个成矿地带。
区域变质型石墨矿床分布于中朝准地台和扬子准地台以及吉黑、秦岭、祁连、华南、三江等褶皱系的隆起区，例如：在佳木斯隆起、胶辽断隆、内蒙古地轴、豫西断隆、山西断隆及康滇地轴等隆起区，分布较多的晶质石墨矿床，规模多为大、中型矿。
在黄陵背斜、龙门—大巴台缘褶带、秦岭地轴、淮阳地轴及武夷隆起区，也分布有较多的以中、小型矿为主的晶质石墨矿床。接触变质型隐晶质石墨矿床大多分布于中国东部环太平洋构造带，尤其是郯庐断裂系(包括依兰—依通断裂在内)以东地区，西部某些断裂带也有分布。
四、石墨的主要矿石性质检测
鳞片石墨主要化验指标有：1、碳含量。2、硫含量。3、灰分含量。4、挥发分含量。5、水分含量。6、颗粒度大小。7、其他比表面积。8抗压强度。9密度。10颗粒度等等。
五、石墨的选矿方法
石墨矿可分为晶质石墨、鳞片石墨和伴有多种脉石的石墨矿。石墨矿选矿工艺主要针对各种结晶形态不同的石墨矿、黄铁矿或云母等伴生的石墨矿，采用多段磨矿多段浮选和重选浮选联合两种选矿工艺。
1、多段磨矿多段浮选法
由于晶质石墨具有天然可浮性，鳞片石墨有较好的可浮性，因此对于这两种石墨矿，鑫海通常采用多段磨矿多段浮选的方法来进行选矿。之所以要选用多磨多浮的方法，是因为要保护石墨鳞片，确保鳞片不受损，确保精矿质量满足要求。在多段浮选的流程中，浮选药剂的应用：捕收剂应选用柴油、重油、煤油、硫酸脂、酚类等;起泡剂则应选用二号油、四号油、丁醚油和醚醇等。
多段磨矿多段浮选法用到的选矿设备有：破碎多采用颚式破碎机进行粗碎，锤式破碎机和圆锥破碎机进行中细碎;磨矿阶段通常采用湿式球磨机和格子型球磨机;浮选阶段常用到的浮选设备包括JJF型浮选机、XCF型浮选机和XJB棒型浮选机等;而脱水阶段我们会用到水力旋流器和带式过滤机等。
2、重选浮选联合法
对于伴有多种脉石的石墨矿，通常会采用重选和浮选联合的工艺来进行石墨矿选矿。首先用重选法将轻重矿物进行分离，分离之后采用浮选法对尾矿即轻矿物进行浮选。
重选浮选联合法除了要用到以上提到的选矿设备，还要用到重选设备跳汰机、选矿摇床和螺旋溜槽等，根据石墨矿的性质进行选择一种或多种重选设备。
七、石墨精矿的提纯
石墨提纯：化学提纯和物理提纯两种方法。(1)化学提纯是利用石墨耐酸、碱、抗腐蚀的性质，用酸、碱处理石墨精矿，使杂质溶解，然后洗涤掉，提高精矿品位。化学提纯可获品位为99%的高碳石墨。化学提纯有多种方法，国内应用最广的是氢氧化钠高温熔融法。
石墨产品的提纯加工：现代工业对石墨产品要求向两方面发展，一是要求晶体大鳞片达到高纯，二是要求石墨产品颗粒达到超微细(如小于1μm或0.5μm)。中国已在南墅、北墅、柳毛、兴和等石墨选厂建立了石墨提纯和微细粉加工生产线，提纯方法主要是化学提纯。基本原理是在700℃高温条件下，使石墨中的杂质(以硅酸盐矿物为主)与烧碱，即NaOH起反应，生成水溶性反应物，用水浸取反应物，即可消除掉部分杂质，另一部分杂质，如铁的氧化物，碱熔后用HCl中和，生成可溶子水的氯化铁，用水洗涤即可除去。上述工艺流程中，NaOH浓度为50%左右，与石墨按1：0.8的比例混合，即生产1t高碳石墨消耗NaOH0.4t左右。HCl的加入量约为石墨的30%。燃料用煤约为o.6一o.7t。碱熔法所用设备主要有锚式搅拌机，熔融炉、螺旋浆搅拌机、V型洗涤槽等。回收率85—90%，投资15—20万元。这种，工艺虽较先进，但也存在耗水量大、石墨流失多，生产率较低，耗碱量大，且排放的废液污染环境等不足。由上原因，成本较高。为解决或改善上述不足，河南省地矿厅岩矿测试中心研制了提纯高碳石墨新工艺，以离心洗涤取代V型洗涤槽，将废液处理后循环使用。采用这种新工艺，可降低材料成本50%左右，节水50%左右，产率提高10%左右，并减少了废液对环境的污染。石墨固定碳含量大于99%，回收率达92.8%。(2)物理提纯即高温提纯，利用石墨耐高温的性质，将其置于电炉中，隔绝空气加热到2500℃，使灰分(即杂质)挥发掉，从而提高精矿品位。高温提纯可获品位为99.9%的高纯石墨。
八、石墨的用途
1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，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．作导电材料：在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。
3．作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。
4．石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。
不透性石墨的品种因所含树脂不同，耐蚀性也有差异。如酚醛树脂浸渍者耐酸，但不耐碱；糠醇树脂浸渍者既耐酸，又耐碱。不同品种的耐热性也有差异：碳和石墨在还原性气氛中可耐2000~3000℃，在氧化气氛中分别在350℃和400℃开始氧化；不透性石墨品种随浸渍剂而异，一般由酚醛或糠醇浸渍者耐热在180℃以下。
5．作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料：由于石墨的热膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，可作为玻璃器的铸模，使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确，表面光洁成品率高，不经加工或稍作加工就可使用，因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺，通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚，区域精炼容器，支架夹具，感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座，高温电阻炉炉管，棒、板、格棚等元件。
6、用于原子能工业和国防工业：石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，铀一石墨反应堆是应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点，稳定，耐腐蚀的性能，石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高，杂质含量不应超过几十个PPM 。特别是其中硼含量应少于0.5PPM 。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴，导弹的鼻锥，宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。
7．石墨还能防止锅炉结垢，有关单位试验表明，在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用4~5 克)能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。
8．石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后，可以制作各种特殊材料用于有关工业部门。
《中国矿山工程》第一批学术期刊
国家级 双月刊 知网收录 复合影响因子:0.597
5000字符/篇
收稿范围:收金属矿，煤矿，矿山测绘，矿产业沾边文章
（备注：省级或以上基金，副教授，高级工程师文章优先）
《能源技术与管理》第一批学术期刊
国家级 双月刊 知网收录 复合影响因子:0.326
5400字符/篇
收稿范围:矿业技术、电力技术、油气田技术、安全生产与监测评价、洁净煤与环保、建筑与基础工程
《煤矿现代化》
省级 双月刊 知网收录 复合影响因子:0.381
5000字符/篇
收稿范围:矿业专刊
《江西煤炭科技》第一批学求期刊
省级 季刊 知网收录 复合影响因子:0.282
5800字符/篇
收稿范围:收煤炭、矿业相关文章
《矿业装备》
国家级 双月刊 知网收录
4800字符/篇
收稿范围:煤炭矿业方向的工艺、管理、装备
《内蒙古煤炭经济》
省级 半月刊 知网收录 复合影响因子:0.101
5400字符3版起发
收稿范围:工作研究与理论探讨、技术与经济、经营与管理、安全与生产、地质与勘探、政治与经济、高校论坛