Industriell wird natürlicher Graphit je nach Kristallform in kristallinen und kryptokristallinen Graphit eingeteilt. Kristalliner Graphit ist besser kristallisiert und hat einen Kristallplattendurchmesser von >1 μm. Er wird meist als Einkristall oder als schuppiger Kristall gebildet. Kristalliner Graphit ist eines der 24 strategischen Mineralien des Landes. Die Exploration und Erschließung von Graphit wurde erstmals in der Nationalen Mineralressourcenplanung (2016–2020) aufgeführt. Die Bedeutung von kristallinem Graphit wird durch Konzepte wie Fahrzeuge mit neuer Energie und Graphen deutlich gesteigert.
Laut dem US Geological Survey (USGS) beliefen sich die weltweiten Graphitreserven Ende 2017 auf rund 270 Millionen Tonnen, die sich hauptsächlich auf die Türkei, China und Brasilien verteilen. In China dominiert kristalliner Graphit, in der Türkei kryptokristalliner Graphit. Kryptokristalliner Graphit hat einen geringen Wert und nur begrenzte Entwicklungs- und Nutzungsaussichten, sodass kristalliner Graphit das globale Graphitmuster bestimmt.
Laut der Chinesischen Akademie der Wissenschaften macht Chinas kristalliner Graphit mehr als 70 % der weltweiten Gesamtmenge aus. Die kristallinen Graphitressourcen der Provinz Heilongjiang können 60 % Chinas und mehr als 40 % der weltweiten Ressourcen ausmachen, was eine entscheidende Rolle spielt. Die weltweit größten Produzenten von kristallinem Graphit sind China, gefolgt von Indien und Brasilien.
Ressourcenverteilung
Geologischer Hintergrund kristalliner Graphitvorkommen in verschiedenen Regionen Chinas
Skaleneigenschaften großer kristalliner Graphitvorkommen in China und Ausbeute großer Skalen (>0,15 mm)
Provinz Heilongjiang
Die Provinz Heilongjiang ist reich an Graphit, insbesondere in Hegang und Jixi. Die östliche Region beherbergt das größte kristalline Graphitreservoir des Landes mit bekannten großen und sehr großen Graphitvorkommen wie Jixi Liumao, Luobei Yunshan und Muling Guangyi. In sieben der 13 Städte der Provinz wurden Graphitminen entdeckt. Die geschätzten Ressourcenreserven betragen mindestens 400 Millionen Tonnen, das Ressourcenpotenzial liegt bei etwa einer Milliarde Tonnen. In Mudanjiang und Shuangyashan wurden bedeutende Vorkommen entdeckt, die Qualität der Ressourcen wird jedoch umfassend bewertet. Hochwertiger Graphit wird nach wie vor vor allem in Hegang und Jixi gefördert. Die gewinnbaren Graphitreserven der Provinz werden auf 1 bis 150 Millionen Tonnen (Mineralmenge) geschätzt.
Autonome Region Innere Mongolei
Die Reserven an kristallinem Graphit in der Inneren Mongolei sind nach Heilongjiang die zweitgrößten und verteilen sich hauptsächlich auf die Innere Mongolei, Xinghe, Alashan und Baotou.
Der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in Graphiterzen in der Region Xinghe liegt üblicherweise zwischen 3 % und 5 %. Die Skalendicke beträgt >0,3 mm, was etwa 30 % entspricht, und die Skalendicke >0,15 mm, was mehr als 55 % erreichen kann. In der Region Alashan, beispielsweise in der Graphitlagerstätte Chahanmuhulu, beträgt der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff im Erz etwa 5,45 %, und die meisten Graphitschuppen sind >0,15 mm. Die Graphitmine im Gebiet Chaganwendu des Damao-Banners in der Region Baotou weist einen durchschnittlichen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff von 5,61 % und einen Skalendurchmesser von meist <0,15 mm auf.
Provinz Sichuan
Die kristallinen Graphitvorkommen der Provinz Sichuan befinden sich hauptsächlich in den Präfekturen Panzhihua, Bazhong und Aba. Der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff im Graphiterz der Regionen Panzhihua und Zhongba beträgt 6,21 %. Das Erz ist überwiegend kleinteilig und die Dicke der Erze beträgt höchstens 0,15 mm. Der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff im kristallinen Graphiterz im Gebiet Nanjiang der Stadt Bazhong beträgt 5 bis 7 %, der höchste Wert liegt bei 13 %, und die meisten Graphitschuppen sind größer als 0,15 mm. Der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff im Graphiterz der Präfektur Aba beträgt 5 bis 10 %, und die meisten Graphitschuppen sind kleiner als 0,15 mm.
Provinz Shanxi
In der Provinz Shanxi wurden acht kristalline Graphitvorkommen entdeckt, die sich hauptsächlich in der Region Datong befinden. Der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in den Lagerstätten liegt meist zwischen 3 % und 4 %, und die Graphitschichten sind überwiegend größer als 0,15 mm. Erzaufbereitungstests zeigen, dass die entsprechende Ausbeute im großen Maßstab bei etwa 38 % liegt, wie beispielsweise in der Graphitmine im Dorf Qili, Bezirk Xinrong, Datong.
Provinz Shandong
Die kristallinen Graphitvorkommen in der Provinz Shandong kommen hauptsächlich in Laixi, Pingdu und Laiyang vor. Der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in der südwestlichen Siedlung Lai beträgt etwa 5,18 %, und der Durchmesser der meisten Graphitplatten liegt zwischen 0,1 und 0,4 mm. Der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in der Graphitmine Liugezhuang in Pingdu beträgt etwa 3,34 %, und der Durchmesser der Schichten liegt meist unter 0,5 mm. Die Graphitmine Yanxin in Pingdu weist einen durchschnittlichen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff von 3,5 % auf, und die Schichtdicke liegt bei > 0,30 mm, was 8 bis 12 % entspricht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in Graphitminen in Shandong im Allgemeinen zwischen 3 und 5 % liegt und der Anteil der Schichten über 0,15 mm 40 bis 60 % beträgt.
Prozessstatus
Chinas Graphitvorkommen weisen gute industrielle Qualitäten auf, die sich gut für den Bergbau eignen, und der kristalline Graphitgehalt beträgt mindestens 3 %. In den letzten 10 Jahren lag Chinas jährliche Graphitproduktion zwischen 60.000 und 800.000 Tonnen, wovon etwa 80 % auf die Produktion von kristallinem Graphit entfallen.
In China gibt es über tausend Graphitverarbeitungsunternehmen. Die Produkte umfassen Graphitmineralprodukte wie Graphit mit mittlerem und hohem Kohlenstoffgehalt, hochreinen Graphit und Feinpulvergraphit sowie expandierten Graphit und Kohlenstoffmaterialien. Die Unternehmen sind überwiegend staatlich geführt und hauptsächlich in Shandong, der Inneren Mongolei, Hubei, Heilongjiang, Zhejiang und anderen Regionen vertreten. Die staatlichen Graphitbergbauunternehmen verfügen über ein solides Fundament und erhebliche Vorteile in Bezug auf Technologie und Ressourcen.
Graphit wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften häufig in der Stahl-, Metallurgie-, Gießerei-, Maschinenbau-, Chemie- und anderen Bereichen eingesetzt. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie wird das Anwendungspotenzial neuer Graphitmaterialien in Hightech-Branchen wie erneuerbarer Energie, Nuklearindustrie, elektronischer Information, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung sukzessive erschlossen und gilt als strategische Ressource für die Entwicklung aufstrebender Branchen. Derzeit werden Graphitprodukte aus China hauptsächlich in feuerfesten Materialien, Gussteilen, Dichtungen, Spezialgraphit und anderen Bereichen eingesetzt, wobei feuerfeste Materialien und Gussteile am häufigsten zum Einsatz kommen.
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der neuen Energiebranche wird die Nachfrage nach Graphit in Zukunft weiter steigen.
Prognose zur Graphitnachfrage in China im Jahr 2020
Veröffentlichungszeit: 25. November 2019