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（一）
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石类型 |
矿石 颜色 |
矿石构造 |
主要矿物成分 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 | |
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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 |
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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 |
续表1 鳞片状晶质石墨矿石分类（二）
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石类型 |
次要矿物成分 |
石墨鳞片尺寸 （mm） |
矿石品位 （%） |
主要矿区 |
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片麻岩型石墨矿石 |
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 |
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片岩型石墨矿石 |
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 |
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透辉岩型石墨矿石 |
石英 |
0.5～1， 最大5～10， 石墨鳞片状 无定向排列 |
3～5 |
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变质岩型石墨矿石 |
0.1～0.3 |
3～5 |
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混合型石墨矿石(系含石墨变质岩、经混合岩化作用而成) |
0.2～0.5 |
2.5～4 |
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大理岩型石墨矿石 |
0.1～0.5 |
2.5～4.5 |
||
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花岗岩型石墨矿石(矿石所含石墨混杂花岗岩) |
0.1～0.2， 最大0.5， 最小0.01～0.015 |
2.5～10 |
表2 表2 鳞片状晶质石墨矿石化学成分①，%
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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 |
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SiO2 |
43.46～66.83 |
48.00～87.67 |
39.15 |
63.40 |
37.31 |
47.56～69.66 |
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Al2O3 |
8.09～17.39 |
3.44～10.54 |
10.68 |
13.98 |
9.33 |
10.36～15.67 |
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Fe2O3 |
2.30～12.32 |
1.49～6.06 |
10.90 |
3.59 |
8.79 |
1.75～5.90 |
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CaO |
0.78～24.40 |
0.07～14.23 |
13.62 |
12.96 |
13.36 |
0.93～1.39 |
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MgO |
1.24～9.26 |
0.17～2.77 |
12.01 |
7.39 |
12.35 |
0.66～2.24 |
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K2O |
2.35～4.20 |
0.57～2.79 |
1.36 |
3.68 |
2.02 |
3.48～4.28 |
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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) | |
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TiO2 |
0.32～0.65 |
0.06～0.68 |
0.35 |
0.65 |
0.35 |
0.33～0.61 |
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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。