2018年年末,鹤岗市杨家西屯乡迎来了一场意想不到的惊喜,一支地质勘探队伍在此处意外揭露了一座规模庞大、价值连城的石墨矿藏。这座矿藏的惊人规模与潜在价值,不仅预示着黑龙江经济版图的或将重塑,更可能在全球新能源产业的舞台上掀起波澜,东北重工业复兴难道有望了?
双鸭山城市建设投资发展有限公司旗下的地质勘探团队,在鹤岗市杨家西屯乡一处看似平凡的矿井管道深处,发现了一块特别的石头,颜色黝黑且质地柔软。一位队员用地质锤敲了一下,说道,是石墨!
就是这个偶然一敲,揭开了这座石墨矿藏的神秘面纱。据专家初步估算,该矿藏的储量高达3.3亿吨之巨,潜在经济价值1000亿元以上。
消息一出,立即在当地乃至更广范围内引发了轰动。石墨,以前是很普通的一种矿石,现在已成为新能源产业不可或缺的宝贵原料,是香饽饽。随着锂电池市场的迅速扩大,石墨的价值日益凸显,堪称新时代的“黑金”。
为何这一重大发现会在黑龙江?而非传统煤矿产大省山西呢?
对此,专家给出了解答。中国石墨矿本来就集中在黑龙江、吉林、辽宁这三个省份。石墨是碳元素的一种同素异形体,具有层状结构,是最软的矿物之一,具有导电性,常用于制造铅笔芯、润滑剂及新能源产业。
同样是碳元素矿石,石墨和金刚石一样,内部的结构非常有规律。因为是一层一层排布的,结构不稳定,所以它很柔软,相比而言煤矿石的碳原子排列就很杂乱,里面杂质还很多。
石墨矿的形成主要经历碳质沉积富集和变质成矿两个阶段。在地质历史时期,富含碳质的沉积层在地下深处的高温高压环境下逐渐转化为石墨晶体,这一过程需要充足的碳质来源、适宜的地质构造和温压条件,东北远古时期就符合这个条件。
这些地区是中国重工业的摇篮,特别是黑龙江,在大型机械制造领域积累了深厚底蕴。加之黑龙江还是中国最大的动力煤生产基地,这些优势条件共同为石墨矿的发现与开发提供了有力支撑。
我们的勘探专家及其团队,历经五年艰辛勘探,终于迎来了这一重大突破。他们坚信,黑龙江地下还蕴藏着更多未被发掘的石墨矿藏,等待着未来的探索与开采。
石墨的身价随着石墨烯的出现水涨船高,所以黑龙江这个矿才被估值到1000亿,那么什么是石墨烯呢?
在21世纪以前,石墨烯被一群顶级物理学家说成是不可能存在的物质,这种物质只有一个单层碳原子层。2004年,英国曼彻斯特的安德烈和康斯坦丁用最简单的胶布反复粘撕的方式,制取了石墨烯。粘的是什么原料呢?就是石墨。
以前,石墨只配用来做坩埚,还有充当固体可导电的润滑剂,比如列车受电弓与电线接触部分就有它,石墨的导电性能很好。再就是高纯度的石墨可以阻挡中子流的轰击,在核电站里有它的影子。但是这些应用面都太窄了,最广的是三年级以下小朋友使用的铅笔,这个也是石墨做的。
石墨烯和新能源锂电池的出现,让石墨的应用范围陡然扩大。它能够高效地嵌入和释放锂离子,具有良好的电导率和化学稳定性,为电池的正常运行提供坚实基础,具有高比能量、稳定性好、循环寿命长的特点,使锂电池能够在多次充放电循环中保持较好性能,一般用来充当负极。新能源电动车的锂电池对石墨的消耗量极大,导致它的价格也越来越高。
目前,人类已经掌握了使用沥青制造石墨的方法,但是成本控制不下来,无法与天然石墨相比,大量使用的工业原料对于价格是很敏感的。
再来说说石墨烯,这种物质被发现后,价格高的离谱,一克要3000元,说它是“黑金”完全不过分。
如今石墨烯的价格已经变得非常便宜了,中国掌握了石墨烯的大规模制备工艺。一般来讲是用氧化剂对高纯度石墨进行氧化,然后再还原得到单层碳原子。即便是这样,每克还是要2~3元。
石墨烯未来会在芯片制造领域大放异彩,或许还能助力人工智能的发展。它卷起来可以制造单层碳纳米管,而且石墨烯制作的防弹衣性能也是相当的强悍。
黑龙江发现超大型石墨矿对东三省而言太重要了,以后在这里或许可以建设一个围绕石墨电极和石墨烯的产业工业园,东北经济急需振兴。