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  工业上将石墨矿石分为晶质(鳞片状)石墨矿石和稳晶质(土状)石墨矿石两大类。晶质石墨矿石又可分为鳞片状和致密状两种。

    中国石墨矿石以鳞片状晶质类型为主,其次为隐晶质类型,致密状晶质石墨只见于新疆托克布拉等个别矿床中,工业价值不大。

    鳞片状石墨矿石结晶较好,晶体粒径大于1μm,一般为0.05~1.5mm,大的可达5~10mm,多呈集合体。矿石品位较低,一般为3~13.5%。伴生的矿物有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石和少量硫铁矿、方解石等,有时还伴有金红石,钒云母等有用组分。鳞片石墨矿石按其所赋存岩石的岩性不同,分片麻岩型、片岩型、透辉岩型、变粒岩型、混合岩型、大理岩型及花岗岩型等七种,前六种矿石类型产于区域变质成因矿床中,后一种矿石类型则产于岩浆热液成因矿床中。

    稳晶质石墨矿石一般呈微晶集合体,晶体粒径小于1μm,只有在电子显微镜下才能观察到其晶形。矿石呈灰黑色、钢灰色,一般光泽暗淡,具有致密块状、土状及层状、页片状构造。隐晶石墨的工艺性能不如鳞片状石墨,工业应用范围也较小,矿石品位一般都较高,但矿石可选性差。矿物成分以石墨为主,伴生有红柱石、水云母、绢云母及少量黄铁矿、电气石、褐铁矿、方解石等。品位一般为60~80%、灰分为15~22%、挥发分为1~2%、水分为2~7%。

    在片麻岩和片岩类石墨矿石中富含铅硅酸盐矿物长石和云母,在风化作用下常水解为高岭石和水云母,颜色呈褐黄色,选矿厂称之为“黄矿石”。黄矿石结构松散,石墨易单体分离,易磨易选。
各种矿石分类、化学成分,分别列于表1、表2。

                表1 鳞片状晶质石墨矿石分类

矿石类型

矿石颜色

矿石构造

主要矿物成分

次要矿物成分

石墨鳞片尺寸,mm

矿石品位%

主要矿区

片麻岩型石墨矿石

灰、青灰、黑灰

细粒中鳞片花岗岩变质,部分为纤维花岗变晶结构,片麻构造较明显

石英、斜长石、石墨、透辉石、黑云母、夕线石、辉石、透闪石等

白云母、绢云母、黝帘石、阳起石、符山石、硅灰石、绿泥石、高岭土、角闪石

1.0~0.5、最小0.04、最大4

2.0~11.95

南墅、兴和、金溪、柳毛、三岔垭等

片岩型石墨矿石

灰-灰黑色

中-细粒鳞片花岗变晶结构片状构造

石英、云母、黑云母、石墨、透辉石、石榴石、斜长石 

绿泥石、绢云母

0.1~0.2,最小0.01,最大1.5

6~10,最高21.82

南墅、兴和、金溪、柳毛、三岔垭等

透辉岩型石墨矿石

灰-黑灰色

不等粒变晶结构、块状构造

透辉石、斜长石、石墨

石英

0.5~1,最大5~10,石墨鳞片状无定向排列

3~5

变质岩型石墨矿石

灰-灰白色

粒状变晶结构,块状、条带或条纹结构,少量呈不规则形状无定向排列

斜长石、石英、透辉石、透闪石、黑云母、白云母、石墨

0.1~0.3

3~5

混合型石墨矿石(系含石墨变质岩、经混合岩化作用而成)

原岩结构、构造均发生变化

由于矿物重新组合,大量石英物质加入,矿物组成发生变化,化学成分变化也很大

0.2~0.5

2.5~4

大理岩型石墨矿石

灰白色

不等粒变晶结构,块状构造,石墨鳞片沿方解石成白云石颗粒间呈浸染状分布

0.1~0.5

2.5~4.5

花岗岩型石墨矿石(矿石所含石墨混杂花岗岩)

浅灰色

变残斑状细粒花岗结构,块状构造,石墨为鳞片或鳞状集合体,石墨鳞片常聚集构成直径达10cm的球状体

条纹长石、石英、更长石、钠长石、角闪石、黑云母、石墨

0.1~0.2,最大0.5,最小0.01~0.015

2.5~10

                 表2  鳞片状晶质石墨矿石化学成分①,%

组分

片麻岩型

片岩型

透辉岩型

变粒岩型

大理岩型

花岗岩型

SiO2

43.46~66.83

48.00~87.67

39.15

63.40

37.31

47.56~69.66

Al2O3

8.09~17.39

3.44~10.54

10.68

13.98

9.33

10.36~15.67

Fe2O3

2.30~12.32

1.49~6.06

10.90

3.59

8.79

1.75~5.90

CaO

0.78~24.40

0.07~14.23

13.62

12.96

13.36

0.93~1.39

MgO

1.24~9.26

0.17~2.77

12.01

7.39

12.35

0.66~2.24

K2O

2.35~4.20

0.57~2.79

1.36

3.68

2.02

3.48~4.28

Na2O

0.46~4.35

0.03~1.14

0.51

0.58

0.60

0.77~2.24

S

1.01~3.61

0.01~2.11

3.44

4.30

0.11~0.94(SO3)

TiO2

0.32~0.65

0.06~0.68

0.35

0.65

0.35

0.33~0.61

P2O5

0.06~0.55

0.34

0.15

0.27

0.02~0.07

C

2~11

6~10

3~5

3~5

2.5~4.5

2.5~10

①根据典型矿区的一般数值统计。
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