Sur le plan industriel, le graphite naturel est classé en graphite cristallin et graphite cryptocristallin selon sa forme cristalline. Le graphite cristallin, mieux cristallisé, présente des lamelles de diamètre supérieur à 1 µm et se présente généralement sous forme de monocristaux ou de cristaux lamellaires. Il figure parmi les 24 minéraux stratégiques du pays. Son exploration et son développement sont inscrits pour la première fois dans le Plan national des ressources minérales (2016-2020). L'importance du graphite cristallin est fortement liée à des applications telles que les véhicules à énergies nouvelles et le graphène, dont la demande est en forte croissance.
Selon l'Institut d'études géologiques des États-Unis (USGS), fin 2017, les réserves mondiales de graphite s'élevaient à environ 270 millions de tonnes, principalement réparties en Turquie, en Chine et au Brésil. La Chine possède majoritairement du graphite cristallin, tandis que la Turquie privilégie le graphite cryptocristallin. Ce dernier, de faible valeur et aux perspectives d'exploitation limitées, est donc majoritairement constitué de graphite cristallin, déterminant ainsi la répartition mondiale du graphite.
Selon l'Académie chinoise des sciences, la Chine produit plus de 70 % du graphite cristallin mondial. À elle seule, la province du Heilongjiang fournit 60 % des ressources chinoises et plus de 40 % des ressources mondiales, jouant ainsi un rôle déterminant. La Chine est le premier producteur mondial de graphite cristallin, suivie de l'Inde et du Brésil.
Répartition des ressources
Contexte géologique des gisements de graphite cristallin dans différentes régions de Chine
Caractéristiques d'échelle des grands gisements de graphite cristallin en Chine et rendement en grandes écailles (>0,15 mm)
Province du Heilongjiang
La province du Heilongjiang possède d'importantes ressources en graphite, notamment à Hegang et Jixi. Sa région orientale abrite le plus grand réservoir de graphite cristallin du pays, avec des gisements de grande envergure et de très grande taille, tels que Jixi Liumao, Luobei Yunshan et Muling Guangyi. Des mines de graphite ont été découvertes dans 7 des 13 villes de la province. Les réserves estimées s'élèvent à au moins 400 millions de tonnes, et les ressources potentielles à environ 1 milliard de tonnes. Mudanjiang et Shuangyashan ont fait l'objet de découvertes majeures, mais la qualité des ressources reste à évaluer. Le graphite de haute qualité provient toujours principalement de Hegang et Jixi. On estime que les réserves exploitables de graphite dans la province peuvent atteindre 1 à 150 millions de tonnes (quantité minérale).
Région autonome de Mongolie-Intérieure
Les réserves de graphite cristallin de Mongolie-Intérieure ne sont devancées que par celles du Heilongjiang, et sont principalement réparties en Mongolie-Intérieure, Xinghe, Alashan et Baotou.
Dans la région de Xinghe, la teneur en carbone fixe du minerai de graphite se situe généralement entre 3 % et 5 %. Environ 30 % des particules ont une taille supérieure à 0,3 mm, tandis que plus de 55 % ont une taille supérieure à 0,15 mm. Dans la région d'Alashan, le gisement de graphite de Chahanmuhulu présente, par exemple, une teneur moyenne en carbone fixe d'environ 5,45 %, la plupart des particules ayant une taille supérieure à 0,15 mm. La mine de graphite de Chaganwendu, dans la bannière de Damao (district de Baotou), affiche une teneur moyenne en carbone fixe de 5,61 %, la plupart des particules ayant un diamètre inférieur à 0,15 mm.
Province du Sichuan
Les ressources en graphite cristallin de la province du Sichuan sont principalement concentrées dans les préfectures de Panzhihua, Bazhong et Aba. La teneur moyenne en carbone fixe du minerai de graphite des régions de Panzhihua et Bazhong est de 6,21 %. Ce minerai est principalement composé de fines particules, dont la taille ne dépasse pas 0,15 mm. Dans la région de Nanjiang, à Bazhong, la teneur en carbone fixe du minerai de graphite cristallin varie de 5 % à 7 %, avec une valeur maximale de 13 %. La majorité des particules de graphite y sont supérieures à 0,15 mm. Enfin, dans la préfecture d'Aba, la teneur en carbone fixe du minerai de graphite se situe entre 5 % et 10 %, et la plupart des particules sont inférieures à 0,15 mm.
Province du Shanxi
La province du Shanxi a identifié huit gisements de graphite cristallin, principalement situés dans la région de Datong. La teneur moyenne en carbone fixe de ces gisements se situe généralement entre 3 % et 4 %, et la majorité des particules de graphite ont une taille supérieure à 0,15 mm. Les essais de traitement du minerai indiquent un rendement d'environ 38 %, comme c'est le cas pour la mine de graphite du village de Qili, dans le district de Xinrong, à Datong.
Province du Shandong
Les ressources en graphite cristallin de la province du Shandong sont principalement concentrées à Laixi, Pingdu et Laiyang. La teneur moyenne en carbone fixe dans la partie sud-ouest de Lai est d'environ 5,18 %, et le diamètre de la plupart des feuillets de graphite se situe entre 0,1 et 0,4 mm. La teneur moyenne en carbone fixe de la mine de graphite de Liugezhuang, à Pingdu, est d'environ 3,34 %, et le diamètre des feuillets est majoritairement inférieur à 0,5 mm. La mine de graphite de Yanxin, à Pingdu, présente une teneur moyenne en carbone fixe de 3,5 %, et le diamètre des feuillets est supérieur à 0,30 mm, représentant entre 8 % et 12 % des grains. En résumé, la teneur moyenne en carbone fixe des mines de graphite du Shandong se situe généralement entre 3 % et 5 %, et la proportion de feuillets supérieurs à 0,15 mm est de 40 % à 60 %.
état du processus
Les gisements de graphite chinois présentent une bonne qualité industrielle, propice à l'exploitation minière, et leur teneur en graphite cristallin est d'au moins 3 %. Au cours des dix dernières années, la production annuelle de graphite en Chine s'est située entre 60 000 et 800 000 tonnes, dont environ 80 % de graphite cristallin.
La Chine compte plus d'un millier d'entreprises de transformation du graphite, produisant des minéraux tels que du graphite à moyenne et haute teneur en carbone, du graphite de haute pureté et du graphite en poudre fine, ainsi que du graphite expansé et des matériaux carbonés. Ces entreprises, majoritairement publiques, sont implantées principalement dans les provinces du Shandong, de Mongolie-Intérieure, du Hubei, du Heilongjiang et du Zhejiang. Les entreprises publiques d'extraction de graphite bénéficient d'une solide infrastructure et d'atouts considérables en matière de technologie et de ressources.
Le graphite est largement utilisé dans la sidérurgie, la métallurgie, la fonderie, la fabrication d'équipements mécaniques, l'industrie chimique et d'autres secteurs grâce à ses excellentes propriétés. Avec les progrès scientifiques et technologiques, le potentiel d'application des nouveaux matériaux graphitiques dans les industries de pointe telles que les énergies nouvelles, le nucléaire, l'électronique, l'aérospatiale et la défense est progressivement exploré. Le graphite est considéré comme une ressource stratégique essentielle au développement des industries émergentes. Actuellement, en Chine, les produits graphitiques sont principalement utilisés dans les matériaux réfractaires, les pièces moulées, les joints d'étanchéité, les graphites spéciaux et d'autres domaines, les matériaux réfractaires et les pièces moulées étant les plus utilisés.
Avec le développement continu du secteur des énergies nouvelles, la demande de graphite continuera d'augmenter à l'avenir.
Prévisions de la demande de graphite en Chine en 2020
Date de publication : 25 novembre 2019