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石墨是元素碳的一種同素異形體，每個碳原子的周邊連結著另外三個碳原子（排列方式呈蜂巢式的多個六邊形）以共價鍵結合，構成共價分子。由于每個碳原子均會放出一個電子，那些電子能夠自由移動，因此石墨屬于導電體。 石墨是其中一種最軟的礦物，它的用途包括制造鉛筆芯和潤滑劑。碳是一種非石墨元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。

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，碳還能與許多石墨反應，生成石墨碳化物。碳具有還原性，在高溫下可以冶煉石墨。此外，近年的研究發(fā)現(xiàn)，石墨可以被***溶解，形成單層石墨烯的***“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。每一網層間的距離為340pm，同一網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。

石墨由于其特殊結構，而具有如下特殊性質：

1） 耐高溫性：石墨的熔點為3850±50℃，沸點為4250℃，即使經超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強度隨溫度提高而加強，在2000℃時，石墨強度提高一倍。

2） 導電、導熱性：石墨的導電性比一般非石墨礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等石墨材料。導熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

3）潤滑性：石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤滑性能越好。

4）化學穩(wěn)定性：石墨在常溫下有良好的化學穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。

5）可塑性：石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片。

6）抗熱震性：石墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時，石墨的體積變化不大，不會產生裂紋。

石墨熔點

金剛石的熔點是3823K,石墨的熔點是3925K。石墨熔點高于金剛石。

比較石墨和金剛石的熔點不能單純地從鍵能的方面予以考慮，如果忽視掉熔化時斷裂鍵的個數(shù)，那么得到的數(shù)據(jù)也不可取。

同素異形體

石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質，它們互為同素異形體。 

產地分布

成因和產狀：石墨是在高溫下形成。分布最廣是石墨的變質礦床，系由富含有機質或碳質的沉積巖經區(qū)域變質作用而成

石墨在工業(yè)上運用極廣，幾乎每個行業(yè)都會用到。工業(yè)上多用的是人造石墨，也就是特種石墨。按其成型的方式可分為以下幾種。

1．等靜壓石墨。也就是很多人叫的三高石墨，但是并不是三高就是等靜壓。

2．模壓石墨

3．擠壓石墨，多為電極材料。

其中按石墨的顆粒度分，也可分為：細節(jié)構石墨、中粗石墨（一般的顆粒度在0.8mm左右）、還有就是電極石墨（2-4mm）。

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石墨在工業(yè)上運用極廣，幾乎每個行業(yè)都會用到。工業(yè)上多用的是人造石墨，也就是特種石墨。按其成型的方式可分為以下幾種。

1．等靜壓石墨。也就是很多人叫的三高石墨，但是并不是三高就是等靜壓。

2．模壓石墨

3．擠壓石墨，多為電極材料。

其中按石墨的顆粒度分，也可分為：細節(jié)構石墨、中粗石墨（一般的顆粒度在0.8mm左右）、還有就是電極石墨（2-4mm）。

石墨提純：化學提純和物理提純兩種方法。

(1)化學提純是利用石墨耐酸、堿、抗腐蝕的性質，用酸、堿處理石墨精礦，使雜質溶解，然后洗滌掉，提高精礦品位�；瘜W提純可獲品位為99%的高碳石墨�；瘜W提純有多種方法，國內應用最廣的是氫氧化鈉高溫熔融法。

基本原理是在500℃以上高溫條件下，使石墨中的雜質(以硅酸鹽礦物為主)與燒堿，即NaOH起反應，生成水溶性反應物，用水浸取反應物，即可消除掉部分雜質，另一部分雜質，如鐵的氧化物，堿熔后用HCl中和，生成可溶子水的氯化鐵，用水洗滌即可除去。

上述工藝流程中，NaOH濃度為50%左右，與石墨按1：0.8的比例混合，即生產1 t高碳石墨消耗NaOH0.4t左右。HCl的加入量約為石墨的30%。燃料用煤約為o.6一o.7t。堿熔法所用設備主要有錨式攪拌機，熔融爐、螺旋漿攪拌機、V型洗滌槽等�；厥章�85—90%，投資15—20萬元。這種，工藝雖較先進，但也存在耗水量大、石墨流失多，生產率較低，耗堿量大，且排放的廢液污染環(huán)境等不足。

由上原因，成本較高。為解決或改善上述不足，河南省地礦廳巖礦測試中心研制了提純高碳石墨新工藝，以離心洗滌取代V型洗滌槽，將廢液處理后循環(huán)使用。采用這種新工藝，可降低材料成本50%左右，節(jié)水50%左右，產率提高10%左右，并減少了廢液對環(huán)境的污染。石墨固定碳含量大于99%，回收率達 92.8%。

(2) 物理提純即高溫提純，利用石墨耐高溫的性質，將其置于電爐中，隔絕空氣加熱到2500℃，使灰分(即雜質)揮發(fā)掉，從而提高精礦品位。高溫提純可獲品位為99.9%的高純石墨