Факультет

Студентам

Посетителям

Графит

В природе много углеродных соединений (уголь, нефть, озокерит, асфальт и т. д.), но есть и чистый углерод в виде двух кристаллических модификаций: алмаз и графит. Первый имеет кубическую форму (самая плотная упаковка составных частей, так называемая метастабильная), второй — гексагональную (равновесную, неплотную). Обе эти модификации известны человеку с давних пор. А. Лавуазье в 1787 г. удалось доказать, что алмаз и уголь являются углеродом. В 1797 г. С. Теннант показал, что при сжигании одинакового количества алмаза и графита образуется одинаковое количество углекислого газа. Графит — чистый углерод и в природе встречается в кристаллическом виде. Более известен чешуйчатый графит, кристаллы которого имеют вид мелких табличек, или чешуек. Этот графит всем нам хорошо известен с детства: из него делают грифели для карандашей. Карандашная линия — это огромное количество мелких чешуек, остающихся на бумаге.

Другая разновидность — скрытокристаллический, или аморфный графит, кристаллы в котором настолько малы, что обнаруживаются только с помощью электронного микроскопа. Графит имеет темно-синий или черный цвет и металловидный блеск, плавится при температуре выше 3800 °С, в химическом отношении инертен, является хорошим проводником тепла и электричества (лучше меди и алюминия).

Графит бывает магматического, пневматолитового происхождения или образуется в результате метаморфизма углей и даже известняков.

Графит издревле применялся человеком в качестве красящего вещества, для изготовления огнеупорных сосудов, а с XVI в.— в качестве грифелей для карандашей. Еще в прошлом веке графит добывался в России (Алиберовский рудник) в Восточном Саяне на вершине Ботогольского хребта. Вьюками вывозился к дороге-тракту, затем в повозках отправлялся за 8—10 тыс. км на карандашные фабрики Франции, а уже потом в виде готовых карандашей вновь пересекал границу России. В этом факте, как в зеркале, отразилось отношение царского правительства к использованию национальных богатств страны.

Сейчас рамки использования графита сильно расширились. Его применяют в литейном деле (для припудривания и обмазки внутренних поверхностей литейных форм и стержней, для изготовления тиглей), в электротехнике, в производстве смазочных материалов и антифрикционных изделий и, конечно, карандашей (грифель состоит из 50—80 % графита и 20—50 % каолина), красок, в качестве блоков для атомных котлов (графит способен отражать нейтроны и снижать их скорость). Он используется для изготовления искусственных алмазов, в порошковой металлургии и в производстве полупроводников.

В связи с тем, что природный графит часто бывает загрязнен другими элементами (загрязнение достигает 20 %), а для нужд атомной энергетики нужен графит высокой чистоты, производят искусственный графит. Он состоит из нефтяного кокса (наполнитель) и каменноугольного пека (связующее). В наполнитель добавляют природный графит и сажу.

В СССР разведанные запасы графита составляют 92 млн. т, в том числе более 11 млн. т кристаллического и чешуйчатого. В стране разведано 45 месторождений кристаллического графита и три аморфного. Из семи крупных месторождений мира четыре находятся в СССР: Ботогольское (или Алиберовское) в Восточном Саяне, Курейское (аморфный графит) у Туруханска в низовье р. Курейки, Ногинское в низовье р. Нижней Тунгуски, Союзненекое в долине р. Амур — примерно в 60—70 км выше устья р. Сунгари. На Украине имеется Завальевское месторождение, хотя оно средних размеров, но дает половину продукции страны. Завальевский чешуйчатый графит используется не только в нашей стране, но и идет на экспорт.

Промышленные месторождения графита размещены также в КНР, КНДР и ЧСФР (Лужнице-Тин и Черна-Гурка). Чехо-Словацкие графиты отличает высокое качество, и карандаши «КОН-I-NOOR» — лучшие в мире.

Месторождения графита известны в 18 капиталистических странах, общие их запасы превышают 114 млн. т (из них 54 млн. т приходится на кристаллический и 60 — на аморфный). Большая часть общих запасов кристаллического графита сконцентрирована в Бразилии (около 33 млн. т), на Мадагаскаре (5 млн. т) и в Мексике (4 млн. т). Довольно крупные запасы есть в Австралии, Норвегии, Пакистане, Южной Корее, Шри-Ланке, Индии, Канаде. Аморфный графит сосредоточен в месторождениях Мексики (30 млн. т), ЮАР (20), Австрии (5), Южной Кореи (3), Шри-Ланки (1,3 млн. т).

Большая часть графита приурочена к докембрию (СССР, Шри-Ланка, Индия, Мадагаскар), имеются раннепалеозойские (Южная Корея), позднепалеозойские (СССР, Австралия, Германия) и кайнозойские (Мексика).

Добыча графита осуществляется в 16 несоциалистических странах, составляя более 200 тыс. т, в том числе в Мексике и Индии по 35 тыс. т, в Южной Корее — более 30, Австрии — 25, Бразилии — 20, на Мадагаскаре и в Зимбабве — по 13, в Германии — 12, в Норвегии и Шри-Ланке — по 8 тыс. т. Причем, в Мексике, Южной Корее и Австрии добывается аморфный графит, а в остальных странах — кристаллический. На мировом капиталистическом рынке стоимость 1 т аморфного графита составляет 60—120 дол., чешуйчатого — 250—3500 дол.

Источник: В.Д. Войлошников, Н.А. Войлошникова. Книга о полезных ископаемых. Издательство «Недра». Москва. 1991