Лекция (2 часа) Общие сведения. Алмаз, камнесамоцветное и пьезооптическое сырье

Вопрос 2. Графит (С)

Единственный минералообразующий элемент графита – углерод. Свойства графита зависят от его кристаллической структуры. В отличие от алмаза она имеет слоистое строение. В связи с низкой твердостью и весьма совершенной спайностью графит легко оставляет след на бумаге, жирен на ощупь. Эти свойства графита обусловлены слабыми связями между атомными слоями. Графит имеет низкую удельную теплоемкость и высокую температуру плавления (3850° С). Благодаря этому, графит обладает чрезвычайно высокой огнеупорностью. Кроме того, он хорошо проводит электричество и тепло, не уступая по этим свойствам ряду металлов, устойчив при воздействии многих кислот и других химических реагентов, легко смешивается с другими веществами, отличается малым коэффициентом трения, высокой смазывающей и кроющей способностью. Все это привело к уникальному сочетанию в одном минерале важных свойств. Поэтому графит широко используется в промышленности.

Графитовые руды подразделяются на явнокристаллические (плотнокристаллические и чешуйчатые) и скрытокристаллические. Содержание углерода в минеральном агрегате (концентрате) определяет качество графита.
Благодаря своим уникальным свойствам графит находит применение в различных отраслях промышленности. Он широко используется в качестве огнеупорного материала, который в основном (до 70%) потребляется в черной и цветной металлургии. Как электропроводящий и химически стойкий материал графит применяется в электротехнике, химической и нефтехимической промышленности; в качестве смазочного материала - в машиностроении, где используется для смазки трущихся деталей машин и приборов, а также при обработке металлов давлением. Находит применение графит также в производстве строительных материалов, красок и т.п.
В литейном производстве применяют в составе формовочных смесей, для присыпок, натирки стержней. Наиболее графитоемким является производство огнеупорных кирпичей и плавильных тиглей для выплавки особых сталей, цветных и благородных металлов.
В электротехнической промышленности графит используется для изготовления электродов, щелочных аккумуляторах. Одной из традиционных областей применения природного графита является производство карандашей.
Используется графит при производстве резины, копировальной бумаги, синтетических алмазов. В атомной промышленности из графита изготавливаются блоки и детали ядерных реакторов
В России и за рубежом основными потребителями графита являются металлургия, машиностроение, электротехника, химия и нефтехимия, карандашное производство.
Промышенно-генетические типы месторождений графита.
Выделяют 4 типа месторождений графита:
1. Магматические месторождения. Небольшие по запасам, но содержат высококачественный, плотнокристаллический графит ( Черемшанское и Миасское месторождения на Урале);
2. Контактово-метасоматические, в зоне контакта интрузий с карбонатными породами, Сравнительно небольшие, но с высококачественным, плотнокристаллическим графитом (Ботогольское месторождение в Бурятии).
3. Метаморфические в гнейсовых комплексах, Крупные месторождения кристаллического. Чешуйчатого графита ( Тайгинское и Мурзинское –Россия, Завальевское – Украина).
4. Метаморфические в зоне контакта каменных углей с магматическими породами. Крупные месторождения скрытокристаллического графита ( Ногинское и Курейское – Россия)
Мировые извлекаемые запасы графита всех разновидностей оцениваются в 1500 млн. т, а его мировое производство (добыча) (тыс.т) составляло в 1990 г. - 669, в 1991 г. - 621; крупными производителями графита являются КНР (185), Южная Корея (101), Украина (48,3), Россия (46,5), Австрия (39,4), Мексика (37). В 2000 году производство наиболее ценного кристаллического графита в мире составило 478,8 тыс т.: из них в Китае -200 тыс. т.; в России – 7,45 тыс. т.,что не обеспечивает потребностей страны.