Le graphite naturel comporte trois variétés :
- le graphite en paillettes : formant, comme son nom l’indique, des paillettes de 1 mm à 5 cm, il est le résultat d’un métamorphisme régional intense. D’une très grande pureté, avec une concentration carbonée de 85 à 99 %, soit le taux le plus élevé, il est celui qui possède la meilleure valeur sur le marché et également celui qui est le plus utilisé.
- le graphite amorphe : connu également sous le nom de microcristallin, le graphite amorphe est un cryptocristallin, produit par un métamorphisme de contact modéré à partir de veines ou de souches de charbon et de schistes bitumeux. Il s’agit de la variété la moins riche, avec une concentration allant de 60 à 90 %.
- le graphite de veine, ou de masse : il apparaît dans des roches métamorphiques de type granulite, suite au remplissage de leurs veines et fissures par des fluides carbonés. D’une extrême pureté, il est aussi très rare, représentant moins de 1 % de la production mondiale. Il est par conséquent le plus onéreux, la demande étant bien supérieure à l’offre.
Les gisements peuvent se trouver partout dans le monde ; les principaux pays les exploitant sont les États-Unis, le Mexique, la Chine, l’Allemagne, le Canada, la Finlande, Madagascar, la Slovénie, ou encore la Russie.
La pierre naturelle est très présente sous la croûte terrestre et, pour cette raison, ne connaît, pour l’instant, aucun problème de ressources. Cependant, avec 73 % de la production mondiale, la Chine en possède le monopole et elle contrôle de ce fait l’établissement des prix. Du fait de la surabondance du minéral dans ses gisements, le pays a d’ailleurs diminué drastiquement ces derniers. Le prix à la tonne a ainsi été réduit de moitié en seulement quelques années. Le pays produit en quantité, mais aussi en qualité puisque sa marchandise est de très haute teneur carbonée (94 à 98 %). Il se positionne ainsi comme le producteur leader indéniable du secteur. Il peut augmenter, en fonction de la demande, son rendement de manière substantielle, en raison de ses réserves énormes et de la disponibilité d’une main-d’œuvre bon marché. À noter que l’on retrouve ce minéral dans la composition d’autres pierres, comme la chiastolite, qui en contient des inclusions croisées, la cliftonite, qui en est une variété annexe ou encore la pinolite, composée de cristaux blancs de magnésite, dans une matrice de graphite et de dolomite grise.
Le graphite synthétique est généralement élaboré par le procédé Acheson : il est obtenu par graphitisation d’un mélange de coke de pétrole et de brai de houille précuit. Durant ce traitement à haute température (entre 2 600 et 3 000 °C), les atomes de carbone se réorganisent en structures cristallines hexagonales, comme celles du graphène, constituant ainsi le minéral dans une version synthétique. Il est plus pur que la pierre graphite naturelle, avec une teneur carbonée de plus de 99 %, et offre une meilleure conductivité électrique, ainsi qu’une plus grande résistance chimique. L’élaboration de ce produit étant longue et onéreuse, le prix de ce type de pierre est plus élevé que la variété naturelle, allant de 7 000 à 20 000 dollars/tonne. Les principaux producteurs sont situés en Allemagne, en Suisse, au Japon et en Grande-Bretagne.