Industriell wird Naturgraphit anhand seiner Kristallform in kristallinen und kryptokristallinen Graphit unterteilt. Kristalliner Graphit ist besser kristallisiert, und die Kristallplättchen weisen einen Durchmesser von über 1 μm auf. Er wird meist als Einkristall oder in Form von blättchenförmigen Kristallen gewonnen. Kristalliner Graphit zählt zu den 24 strategischen Mineralien des Landes. Die Exploration und Entwicklung von Graphit wurde erstmals in die Nationale Mineralressourcenplanung (2016–2020) aufgenommen. Die Bedeutung von kristallinem Graphit hat sich durch Konzepte wie neue Energiefahrzeuge und Graphen deutlich erhöht.
Laut dem US Geological Survey (USGS) beliefen sich die weltweiten Graphitreserven Ende 2017 auf rund 270 Millionen Tonnen. Sie verteilen sich hauptsächlich auf die Türkei, China und Brasilien, wobei China den Großteil des Graphits in kristallinem Graphit vorfindet, während in der Türkei kryptokristalliner Graphit dominiert. Da kryptokristalliner Graphit einen geringen Wert besitzt und nur begrenzte Entwicklungs- und Nutzungsmöglichkeiten bietet, bestimmt kristalliner Graphit das globale Graphitmuster.
Laut der Chinesischen Akademie der Wissenschaften stammen über 70 % der weltweiten kristallinen Graphitvorkommen aus China. Allein die Provinz Heilongjiang trägt mit 60 % zu den chinesischen und über 40 % zu den weltweiten Ressourcen bei und spielt damit eine entscheidende Rolle. 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 an großen Schuppen (>0,15 mm)
Provinz Heilongjiang
Die Provinz Heilongjiang verfügt über weite Graphitvorkommen, wobei Hegang und Jixi nach wie vor besonders ergiebig sind. Ihre östliche Region beherbergt das größte Reservoir an kristallinem Graphit in China mit bekannten Groß- und Supergroß-Graphitlagerstätten wie Jixi Liumao, Luobei Yunshan und Muling Guangyi. In 7 der 13 Städte der Provinz wurden Graphitminen entdeckt. Die geschätzten Reserven belaufen sich auf mindestens 400 Millionen Tonnen, das Potenzial auf rund 1 Milliarde Tonnen. Mudanjiang und Shuangyashan weisen bedeutende Funde auf, die Qualität der Vorkommen ist jedoch insgesamt unterschiedlich. Hochwertiger Graphit findet sich weiterhin hauptsächlich in Hegang und Jixi. Die förderbaren Graphitreserven der Provinz werden auf 1 bis 150 Millionen Tonnen (Mineralmenge) geschätzt.
Autonome Region Innere Mongolei
Die Vorkommen an kristallinem Graphit in der Inneren Mongolei stehen nur hinter Heilongjiang an zweiter Stelle und verteilen sich hauptsächlich auf die Innere Mongolei, Xinghe, Alashan und Baotou.
Der Gehalt an fixiertem Kohlenstoff im Graphiterz im Gebiet Xinghe liegt im Allgemeinen zwischen 3 % und 5 %. Etwa 30 % der Graphitpartikel weisen eine Korngröße von >0,3 mm auf, während der Anteil an Partikeln mit einer Korngröße von >0,15 mm über 55 % beträgt. Im Gebiet Alashan, beispielsweise in der Graphitlagerstätte Chahanmuhulu, liegt der durchschnittliche Gehalt an fixiertem Kohlenstoff im Erz bei etwa 5,45 %, und die meisten Graphitpartikel weisen eine Korngröße von >0,15 mm auf. Die Graphitmine im Gebiet Chaganwendu des Damao-Banners im Gebiet Baotou weist einen durchschnittlichen Gehalt an fixiertem Kohlenstoff von 5,61 % auf, und die meisten Graphitpartikel haben einen Korndurchmesser von <0,15 mm.
Provinz Sichuan
Die kristallinen Graphitvorkommen in der Provinz Sichuan konzentrieren sich hauptsächlich auf die Präfekturen Panzhihua, Bazhong und Aba. Der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff im Graphiterz in den Gebieten Panzhihua und Zhongba beträgt 6,21 %. Das Erz besteht überwiegend aus kleinen Graphitpartikeln mit einer Korngröße von maximal 0,15 mm. Im Gebiet Nanjiang der Stadt Bazhong liegt der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff im kristallinen Graphiterz zwischen 5 % und 7 %, mit einem Höchstwert von 13 %. Die meisten Graphitpartikel weisen eine Korngröße von über 0,15 mm auf. In der Präfektur Aba liegt der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff im Graphiterz zwischen 5 % und 10 %, und die meisten Graphitpartikel sind kleiner als 0,15 mm.
Provinz Shanxi
In der Provinz Shanxi wurden acht Vorkommen kristalliner Graphitmineralien identifiziert, die sich hauptsächlich im Gebiet von Datong befinden. Der durchschnittliche Gehalt an gebundenem Kohlenstoff in den Lagerstätten liegt meist zwischen 3 % und 4 %, und die Graphitpartikel weisen eine Größe von über 0,15 mm auf. Aufbereitungsversuche ergaben eine entsprechende Ausbeute im großen Maßstab von etwa 38 %, wie beispielsweise in der Graphitmine im Dorf Qili, Bezirk Xinrong, Datong.
Provinz Shandong
Die kristallinen Graphitvorkommen in der Provinz Shandong konzentrieren sich hauptsächlich auf Laixi, Pingdu und Laiyang. Im südwestlichen Teil von Laiyang liegt der durchschnittliche Gehalt an fixiertem Kohlenstoff bei etwa 5,18 %, und der Durchmesser der meisten Graphitplättchen beträgt 0,1 bis 0,4 mm. In der Graphitmine Liugezhuang in Pingdu beträgt der durchschnittliche Gehalt an fixiertem Kohlenstoff etwa 3,34 %, und der Durchmesser der Plättchen liegt überwiegend unter 0,5 mm. Die Graphitmine Yanxin in Pingdu weist einen durchschnittlichen Gehalt an fixiertem Kohlenstoff von 3,5 % auf, und der Anteil der Plättchen mit einem Durchmesser von über 0,30 mm liegt zwischen 8 % und 12 %. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der durchschnittliche Gehalt an fixiertem Kohlenstoff in den Graphitminen von Shandong im Allgemeinen zwischen 3 % und 5 % liegt und der Anteil der Plättchen mit einem Durchmesser von über 0,15 mm zwischen 40 % und 60 % beträgt.
Prozessstatus
Chinas Graphitvorkommen weisen eine gute industrielle Qualität auf und eignen sich daher gut für den Abbau. Der Anteil an kristallinem Graphit liegt bei mindestens 3 %. In den letzten zehn Jahren betrug Chinas jährliche Graphitproduktion zwischen 60.000 und 800.000 Tonnen, wovon etwa 80 % auf kristallinen Graphit entfielen.
In China gibt es über tausend Graphitverarbeitungsbetriebe. Zu ihren Produkten zählen Graphitmineralprodukte wie mittel- und hochkohlenstoffhaltiger Graphit, hochreiner Graphit und Feingraphitpulver sowie expandierter Graphit und Kohlenstoffmaterialien. Die Betriebe sind überwiegend staatlich und vorwiegend in den Provinzen Shandong, Innere Mongolei, Hubei, Heilongjiang, Zhejiang und anderen Regionen angesiedelt. Die staatlichen Graphitbergbauunternehmen verfügen über eine solide Basis und bedeutende technologische und ressourcentechnische Vorteile.
Graphit findet aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften breite Anwendung in der Stahl-, Metallurgie-, Gießerei-, Maschinenbau- und Chemieindustrie sowie in weiteren Bereichen. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technik wird das Anwendungspotenzial neuer Graphitwerkstoffe in Hightech-Branchen wie der erneuerbaren Energien, der Kernenergie, der Informations- und Kommunikationstechnik, der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigung zunehmend erforscht. Graphit gilt als strategische Ressource für die Entwicklung zukunftsträchtiger Industrien. Derzeit werden Graphitprodukte in China hauptsächlich für Feuerfestmaterialien, Gussteile, Dichtungen und Spezialgraphite verwendet, wobei Feuerfestmaterialien und Gussteile den größten Anteil ausmachen.
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der neuen Energiewirtschaft wird die Nachfrage nach Graphit in Zukunft weiter steigen.
Chinas Graphitnachfrageprognose für 2020
Veröffentlichungsdatum: 25. November 2019