흑연제품 이해
1. 개요
․흑연은 인상, 토상의 두가지 형태로 산출되며 우리나라는 토상흑연의 경우 생산량은 10만톤/년 내외로
50% 정도를 수출하고 있으나 인상흑연의 경우는 대부분 수입에 의존하고 있다.
․흑연의 형태별 주요 생산 국가로는
1. 완정질 : 중국, 브라질, 인도, 러시아, 마다가스카르, 독일, 노르웨이
2. 미정질 : 중국, 남한, 북한, 멕시코, 체코슬로바키아, 오스트리아, 러시아, 짐바르웨
3. 덩어리 : 스리랑카
우리나라의 흑연은 편마암, 결정편암 지대의 변질 퇴적암 내에 층상맥상 또는 파이프상으로 나온다.
토상흑연은 평안계 또는 옥천계에 속하는 층상으로 배태된다.
2. 흑연의 특징
․주성분 : 탄소 (C)
․색깔 : 검은색 - 푸른 회색 지방성 광물
․비중 : 2.1 ~ 2.3
․강도 : 1 ~ 2
1) 흑연은 층서구조로 인해 기본판의 원자가 공유결합에 의해 6각형 배열로 가공하기 쉽다.
2) 흑연은 열전도율이 좋아 화학성분, 온도, 수축에 대한 저항력이 크로 마찰계수가 낮아 산업용으로 많이 사용된다.
3) 흑연은 불화수소산, 산성용액에서도 녹지않고, 용해온도는 3.65℃로 높은 내화성을 지닌다.
4) 광석으로 양질의 것을
․회분이 적고 철 및 알칼리 광물을 갖지 않는 것
․내화도가 강하고 소곡성이 풍부한 것
․결정편이 크고 분쇄하기 쉬운 것
5) 탄소 한유량에 따라 3가지 형태로 분류
․Amorphous (비정질)
․High Crystalline Graphite (매우 투명한 흑연)
․Flake (완정질)
6) 합성흑연은 천연흑연 보다 높은 순도를 가지나 결정성 낮고
① 전기로 내에서 석유정제에 의한 코크스, 콜탈로 생산되는 전기흑연
② 농도는 낮고 전기저항 공극률이 높은 2800℃에서 하소된 석유핏치에서 생산되는 합성흑연
③ Pyrolizinf Polyacrilonitrile섬유와 700-1400℃ 핏치를 2.800℃로 가열된 전기로에서 생산되는 흑연섬유
④ 메탄 또는 2,000℃ 이하 진공로 내에서 증기침전을 거친 천연가스로부터 생산되는 Pyrolitic 탄소흑연
3. 한반도의 매장량 (지질학적 매장량 : 단위 백만톤)
한국 amorphous 20.000
flake 215
북한 amorphous 11.000
flake 1.000
4. 한반도의 채광현황
주로 갱내작업으로 채광하고 있으며 캐나다 및 중국, 호주, 멕시코, 브라질 등은 노천채광을 하고 있다.
5. 선별처리
1) 흑연은 쉽게 뜨는 성질을 이용하여 포말부선을 이용하여 선별한다.
부선선별 전에 등유, P;ME유 등 경유로 피복하여 부선을 마친 후 더 높은 품위를 추출하기 위해
비중광선을 실시하기도 한다.
2) 재활용
․ 흑연은 내화재나 브레이크라이닝에 사용될 때 접이적으로 소비되기 때문에 재활용은 제한적이나
기존 탄소전극들은 회수, 분쇄하여 전극으로 재생하거나 토상흑연 대용으로 재활용 된다.