黑龍江省石墨資源與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

曲 暉，王建民，丁繼雙，莊 倩

（黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院，黑龍江 哈爾濱 150036）

石墨是21世紀(jì)最具開發(fā)前景的非金屬礦物材料之一[1]。石墨礦物具有諸多優(yōu)異性能，石墨烯的發(fā)明，又使石墨在微電子、信息、新能源等領(lǐng)域引發(fā)了革命性的變化[2-4]。天然石墨越來越成為支撐眾多領(lǐng)域高新科技發(fā)展的重要礦產(chǎn)資源，戰(zhàn)略地位凸顯。

黑龍江省是我國石墨資源大省，科學(xué)利用和合理保護(hù)天然石墨資源，大力發(fā)展石墨新材料這一新興產(chǎn)業(yè)，打造出具有國際影響力的石墨產(chǎn)業(yè)基地，使石墨產(chǎn)業(yè)從資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢，對(duì)我國及黑龍江省經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

1 石墨資源概況

黑龍江省石墨主要產(chǎn)于東部地區(qū)，大地構(gòu)造單元屬于天山—興蒙造山系(Ⅰ級(jí)大地構(gòu)造單元)的東部。賦礦地層為前寒武系變質(zhì)巖，全省已知石墨礦主要賦存于中—新元古界麻山群西麻山組、余慶組及興東群大盤道組[5]。

1.1 資源量

黑龍江省查明資源儲(chǔ)量豐富。截至2017年底，全省累計(jì)查明石墨資源儲(chǔ)量約1.35億t，占全國42.98%，居全國之首，資源優(yōu)勢突出[6]。

據(jù)預(yù)測全省200m以淺5.32億t，500m以淺為7.74億t，1 000m以淺為10.31億t，2 000m以淺石墨資源量10.92億t(圖1)。其中2 000m以淺預(yù)測石墨資源量334-1級(jí)別4.91億t，占45%；334-2級(jí)別2.00億t，占18%；334-3級(jí)別4.01億t，占37%[7]。全省預(yù)測資源量見表1。

圖1 黑龍江省石墨查明資源量與預(yù)測資源量

1.2 資源分布

黑龍江省晶質(zhì)石墨資源分布集中，主要分布于黑龍江東部地區(qū)的蘿北—雞西—穆棱一帶，呈南北向展布，形成一條南北長400km，東西寬100km的石墨成礦帶[8]。礦產(chǎn)地包括雞西柳毛石墨礦、蘿北云山石墨礦、勃利佛嶺石墨礦等14個(gè)大中型石墨礦床(圖2)[9]。

表1 黑龍江省石墨(2000m以淺)預(yù)測資源量表

圖2 黑龍江省中型以上石墨礦床分布圖

黑龍江省石墨礦床主要以晶質(zhì)石墨礦為主，礦物結(jié)晶程度高，鱗片粒度規(guī)格多，礦石品位高、結(jié)構(gòu)較簡單，為鱗片狀結(jié)構(gòu)和葉片狀結(jié)構(gòu)，有害雜質(zhì)含量少，可選性好。大多數(shù)礦體較穩(wěn)定連續(xù)，走向沿長幾百米至上千米[9]。

1.3 勘查力度

近幾年黑龍江省對(duì)石墨資源加大了勘查力度，截至2017年底，全省配置石墨礦探礦權(quán)45個(gè)，共投入勘查資金32 417.1萬元，其中中央財(cái)政投入166.9萬元，省財(cái)政投入14 441.9萬元，社會(huì)資金投入17 808.9萬元。估算新增石墨礦物量26 219萬t，以鶴崗增加最多約17 851萬t，牡丹江4 460.6萬t，雙鴨山2 897.7萬t，雞西652.4萬t，七臺(tái)河357萬t。其中新設(shè)礦權(quán)增加儲(chǔ)量20 255萬t，原有礦權(quán)擴(kuò)大儲(chǔ)量5 964萬t，找礦成果顯著[6]。

2 石墨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

近年來隨著石墨應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加，消費(fèi)市場不斷擴(kuò)大(圖3)，黑龍江省石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。“2015中國石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”在雞西成功舉辦，雞西、鶴崗兩城市石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展跨入新階段，同時(shí)七臺(tái)河、牡丹江、雙鴨山等新興石墨產(chǎn)業(yè)城市逐步形成。

圖3 2017年我國石墨主要消費(fèi)領(lǐng)域

2.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展

截至2017年底，黑龍江省共有石墨生產(chǎn)企業(yè)89戶，規(guī)模以上企業(yè)33戶。2017年全省石墨產(chǎn)量52.6萬t，同比增長15.9%(圖4、表2)；精深加工制品產(chǎn)量22.4萬t，同比增長160.5%；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值47.6億元，同比增長23.3%[6]。

圖4 2011～2017年黑龍江省晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量

表2 2011～2017年黑龍江省晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量

2.2 生產(chǎn)基地

黑龍江省石墨生產(chǎn)企業(yè)主要集中在雞西市和鶴崗市，產(chǎn)業(yè)基地初具規(guī)模。鶴崗市現(xiàn)有石墨企業(yè)31戶，采礦能力400萬t/年，選礦能力35萬t/年，石墨精粉產(chǎn)能30萬t/年，占全國產(chǎn)量的1/3以上，是全國最大的石墨精粉生產(chǎn)基地。雞西市現(xiàn)有石墨生產(chǎn)企業(yè)43戶，采礦能力450萬t/年，選礦能力40萬t/年，深加工制品產(chǎn)能20萬t/年，是國內(nèi)重要的石墨深加工產(chǎn)品基地。

2.3 產(chǎn)業(yè)鏈條

黑龍江省目前在雞西恒山區(qū)、麻山區(qū)、鶴崗市蘿北縣、哈爾濱市均建設(shè)了石墨產(chǎn)業(yè)園區(qū)，依托優(yōu)質(zhì)的石墨資源，逐步打造成負(fù)極材料、超高純石墨、超硬石墨、高性能密封材料生產(chǎn)基地和石墨烯、大容量動(dòng)力電池、寶石級(jí)人造金剛石等新產(chǎn)品研發(fā)基地。雞西市已初步形成了蓄能、傳導(dǎo)、密封、超硬、石墨烯等五大材料產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了石墨由初級(jí)產(chǎn)品向精深制品的跨越。鶴崗正在逐步建立石墨探礦、采礦、初加工、深加工、精加工、石墨制品、衍生產(chǎn)業(yè)及配套服務(wù)產(chǎn)業(yè)等現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。全省集群化、規(guī)?；a(chǎn)業(yè)鏈條逐步形成。

2.4 研發(fā)能力

黑龍江省目前擁有石墨科技研發(fā)中心3個(gè)，從事研發(fā)的高校主要有哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、黑龍江大學(xué)等省內(nèi)各大高校，石墨應(yīng)用技術(shù)研發(fā)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先。哈爾濱市萬鑫石墨谷科技產(chǎn)業(yè)園充分發(fā)揮中國寶安集團(tuán)資金、技術(shù)、人才、市場優(yōu)勢與哈爾濱工業(yè)大學(xué)的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，建成集工程技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)科技研發(fā)、產(chǎn)業(yè)信息交換、高新企業(yè)孵化、產(chǎn)業(yè)技術(shù)服務(wù)、對(duì)外技術(shù)引進(jìn)及高端石墨產(chǎn)品交易于一體的石墨—碳材料科技園區(qū)，打造成國家級(jí)石墨(石墨烯)的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地，最終發(fā)展目標(biāo)為石墨(石墨烯)領(lǐng)域的“中關(guān)村”和“硅谷”。

2.5 創(chuàng)新服務(wù)

黑龍江省雞西市“國家石墨產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”擁有高導(dǎo)熱材料院士工作站，具備55種石墨產(chǎn)品、434個(gè)參數(shù)的檢測能力；鶴崗市“國家煤焦炭和石墨檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”具備與石墨有關(guān)的15個(gè)項(xiàng)目、50個(gè)參數(shù)的檢測能力；2017年成立的“中國石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟”已有37家國內(nèi)知名企業(yè)和院校加入，秘書處設(shè)在哈爾濱。黑龍江省石墨科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)日臻完善，為石墨行業(yè)發(fā)展、企業(yè)科技創(chuàng)新、信息資源共享和成果轉(zhuǎn)化提供了全方位、高水平的技術(shù)支撐和服務(wù)保障。

3 問題與分析

雖然黑龍江省石墨產(chǎn)業(yè)具有明顯的資源優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)集群已有一定的規(guī)模和較好的發(fā)展前景，但石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展確實(shí)存在一些具體問題和制約因素。

(1) 資源稟賦優(yōu)勢發(fā)揮不足。

目前黑龍江省石墨礦山企業(yè)仍然以中小型為主，部分企業(yè)只顧短期利益，采富棄貧，選礦工藝落后，采選率較低，高品質(zhì)原料低端加工，資源浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，資源應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略價(jià)值沒有得到充分體現(xiàn)等。例如：鶴崗市石墨原礦品位高、易提純、小鱗片等特點(diǎn)更適合生產(chǎn)高性能鋰離子電池負(fù)極材料的優(yōu)勢尚未被充分認(rèn)識(shí)；蘿北云山石墨礦為特大型晶質(zhì)石墨礦床，資源優(yōu)勢得天獨(dú)厚，由于礦山占有儲(chǔ)量不足，核定指標(biāo)低于實(shí)際產(chǎn)能等因素影響，造成礦石供應(yīng)僅200萬t/年，嚴(yán)重不足，導(dǎo)致加工企業(yè)原料外購或停產(chǎn)半停產(chǎn)，資源優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。

(2) 產(chǎn)能預(yù)期膨脹低效擴(kuò)張。

據(jù)中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院專題研究成果，2020年全國石墨資源總需求(礦物量)82萬t，(2016～2020)《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃》確定的全國預(yù)期產(chǎn)能95萬t/年，黑龍江省提出了75萬t/年的開采總量控制指標(biāo)[10]。2011～2016年黑龍江全省實(shí)際產(chǎn)能均未突破50萬t/年，深加工制品產(chǎn)量不足40%。2017年雖然稍有轉(zhuǎn)變，但閑置產(chǎn)能過多，低端產(chǎn)能過剩，無深加工項(xiàng)目等尷尬局面沒有改變。部分地區(qū)預(yù)期產(chǎn)能過高，對(duì)本地資源與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)契合缺乏足夠認(rèn)識(shí)，對(duì)產(chǎn)品市場需求缺乏較為精準(zhǔn)的分析預(yù)測，低端產(chǎn)能去不掉、深加工產(chǎn)能上不來，新舊產(chǎn)業(yè)更替遲緩，存在產(chǎn)能低效擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)。

(3) 產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)比重不夠均衡。

黑龍江省石墨生產(chǎn)企業(yè)多以初加工產(chǎn)品為主，生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)鏈短、產(chǎn)品附加值低。研發(fā)和市場對(duì)接不夠，高端、高標(biāo)、有效拉動(dòng)石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終端產(chǎn)品所占比重較低。石墨主產(chǎn)區(qū)地市間、企業(yè)間各自為戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)鏈、銷售鏈互不通氣，缺乏協(xié)同作戰(zhàn)的大局觀念。據(jù)統(tǒng)計(jì)2017全省石墨產(chǎn)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目合計(jì)214個(gè)，其中負(fù)極材料20個(gè)，金剛石項(xiàng)目9個(gè)，精粉項(xiàng)目3個(gè)，高純石墨項(xiàng)目11個(gè)，石墨烯項(xiàng)目26個(gè)。產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目和終端產(chǎn)品重復(fù)率高，同質(zhì)化競爭激烈，低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重。

(4) 環(huán)境保護(hù)壓力不斷增加。

隨著我國進(jìn)入新時(shí)代的發(fā)展階段，綠色發(fā)展方式已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，綠水青山就是金山銀山，節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為基本國策。石墨產(chǎn)業(yè)從礦山開采到選礦提純，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和污染都是比較嚴(yán)重的。石墨露天開采對(duì)林地的破壞難以恢復(fù)，尾礦綜合利用問題突出，黑龍江省每年產(chǎn)生400多萬t的石墨尾礦，就近囤積堆放，既浪費(fèi)資源又破壞環(huán)境，還存在安全隱患。

4 思考及建議

(1) 加強(qiáng)資源勘探工作。

對(duì)石墨成礦條件較好地區(qū)，加大資金支持和地質(zhì)勘查力度，提高勘查程度、調(diào)查精度和研究深度，查明全省石墨資源量，集約節(jié)約利用資源，注重戰(zhàn)略儲(chǔ)備，為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供資源保障。

(2) 引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

按照要求對(duì)石墨資源開采指標(biāo)適當(dāng)放寬，總量控制。通過資源配置，引導(dǎo)淘汰落后產(chǎn)能，有序退出過剩產(chǎn)能，盤活存量指標(biāo)，控制新增產(chǎn)能，使資源配置向精深加工、高端制造企業(yè)傾斜。

(3) 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局。

發(fā)揮政府引領(lǐng)作用，及時(shí)掌握市場動(dòng)態(tài)，合理規(guī)劃研究領(lǐng)域和方向，科學(xué)調(diào)整區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局和主體功能，優(yōu)勢互補(bǔ)，避免低水平重復(fù)建設(shè)和同質(zhì)化競爭，提高石墨產(chǎn)業(yè)的市場競爭力和風(fēng)險(xiǎn)抵抗力。

(4) 秉承綠色發(fā)展理念。

“既要金山銀山，更要綠水青山”，加強(qiáng)綠色礦山建設(shè)，鼓勵(lì)企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，改進(jìn)工藝流程，降低生產(chǎn)能耗；加大尾礦治理和綜合利用，實(shí)現(xiàn)廢棄物減量化、無害化、資源化處理。

(5) 加強(qiáng)科技研發(fā)創(chuàng)新。

建議政府設(shè)立石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)基金，尊重、引進(jìn)和用好人才，支持重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)、鼓勵(lì)產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)；整合高校、企業(yè)、科研院所，加強(qiáng)科技研發(fā)創(chuàng)新，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈向深度和廣度延伸。