非金屬礦業是朝陽產業非金屬礦業是以非金屬礦產資源為原料,集采礦、選礦和精細化加工為一體的國民經濟重要行業。非金屬礦產的工業應用主要取決于礦物材料的化學組成及其物理化學特征,如光學、電學、磁學、聲學、熱力學等性質,以及礦石的溶解、吸附、催化、擴散、懸浮等工業技術特征,絕大部分非金屬礦產是利用其天然固有的或加工后形成的技術物理特性。非金屬礦物材料是傳統產業發展大量需求的基礎原料,與建材、化工、輕工、冶金、機械、交通、能源、電子等傳統產業發展和產品的更新換代密切相關,如造紙工業的銅版紙、涂布紙等高檔紙需要大量的高純超細的碳酸鈣、高嶺土、滑石等高白度非金屬礦物填料和涂料;同時也是高新技術發展不可缺少的輔助材料,與微電子、信息、生物、航空航天、海洋開發以及新材料、新能源為主的高技術和新材料產業密切相關,如高純石英是集成電路芯片、塑封材料、光導纖維、光纖型激光源和輻射管及單晶硅生產用坩堝的主要材料。用石墨制成的材料具有優良的隔熱、耐高溫(3000℃以上),減磨潤滑和防輻射性能,可作為防原子輻射的外殼、火箭、導彈、航天和宇航設備零件等。此外還可作為環保和生態建設的廉價而高效的材料。因此,非金屬礦業不僅是傳統的工業原料,在人類科技進步中常成為新興產業的先導行業,其發展和應用水平是代表一個國家科技進步水平的重要標志之一。近50年來,世界非金屬礦業有了突飛猛進的發展,其產值從1950年的407億美元增長到2000年的2100億美元,預計到2020年可達4000億美元。經濟發達國家非金屬礦業的產值已是金屬礦產值的2~3倍。改革開放以來,我國非金屬礦業高速發展。1990年非金屬礦業總產值為99.43億元,到2005年則高達900億元。平均年增長率達到了60%以上。隨著國際經貿全球化的發展,非金屬礦業已成為國外跨國公司重要的戰略目標之一。如AMCOL公司總部在美國伊利諾斯州,是世界膨潤土主要供應商,在世界各地有52個生產基地,其產品應用于鑄造加工、鉆井、化妝品、造紙、醫藥、陶瓷、汽車、塑料添加劑等行業,2005年銷售額為5.36億美元。
銷售地區:美國占66%,歐洲24%,亞太地區10%。魯茲耐克(LUZENAC)公司是世界主要滑石供應商,在歐、美、亞太等地區有11個礦山,20個加工廠,年生產能力為140萬噸滑石,供應超過25%的世界所需滑石材料。
中國非金屬礦業的發展前景我國是世界上非金屬礦供應大國,已經開發利用的礦種超過130種。其中,螢石、滑石、石墨、重晶石、硅灰石、膨潤土、伊利石、菱鎂礦等20多種礦產的探明儲量位居世界前列。螢石、石墨、重晶石、滑石、硅質原料等礦種的產量位居世界第一。我國非金屬礦產品和制成品出口世界130個國家和地區,如石墨、螢石、重晶石、硅灰石、石材等產品在國際市場上占有較大份額。但是,我國的出口產品以原礦石和粗加工產品為主,價格低廉,而且低出高進的現象十分嚴重,如我國高嶺土出口每噸平均價格僅35.52美元,而進口平均價格為205美元,資源浪費嚴重。礦山與加工企業規模小,生產集中度低,科技含量不高,勞動生產率低,產品單一,市場應變能力弱,經濟效益差。隨著改革開放的深入,我國非金屬礦業正在蛻變與新生。中國高嶺土公司已是國內生產規模和銷售居同行業之首的聯合企業,擁有3座高嶺土礦山,3個選礦加工廠和1個磨粉廠,采礦能力達25萬噸/年,選礦12萬噸/年,粉狀高嶺土5萬噸/年,并建立了一個從事高嶺土選礦技術工藝和新產品開發的研究所。洛陽冠奇工貿有限責任公司集科、工、貿、研于一體,依托優質礦山資源,獨特的工藝技術,生產低含量微量元素的堿性電池用石墨,鋰離子電池用球化石墨,超高純度(99.98%)光譜級石墨和超微粉石墨,產品90%出口,2005年銷售收入超過3億元人民幣。安徽國風非金屬高科技材料有限公司是“十五”期間的重點建設工程,重鈣產品產量居全國同行業之首,干法生產2μm重鈣粉填補了國內空白。中國非金屬礦業正依托我國獨有的非金屬礦產資源優勢,蘊含著后發優勢的潛能,沿著“高起點、高科技、高投入、實現產業規模化,加工裝備現代化,產品精細化和系列化”的發展戰略目標奮進。
但是,目前非金屬礦業最為急需的還不是資金投入,而是非金屬礦業無所依托的科技保障體制。我國與發達國家的非金屬礦業相比固然差距還很大,但差距最大的是科技創新體制尚未建立,科技投入的機制十分脆弱。世界最大的伊莫瑞斯黏土公司,年銷售額已達30多億歐元,公司分布于39個國家,已在我國的蕪湖、晉陽、大連、貴陽、常州等地設有非金屬礦物材料加工制品廠。該公司擁有240多名科技人員,分別在14個實驗室和科技中心工作,在礦物材料的理化性能研究及針對客戶需求的新產品、新配方研究領域不斷開展卓有成效的研發工作。企業每年投入的研究經費約達3000萬歐元,這是保證公司發展的雄厚基礎。歐、美等發達國家,通過各種投入渠道,依托大學科研力量,在礦物材料學研究領域有了快速的進展,傳統的非金屬礦物不斷開發出新的功能,可利用的礦物巖石材料不僅不斷地有新礦種出現(包括部分金屬礦物的材料學應用),而且各種非金屬礦產間互相代用的領域不斷擴展。歐美發達國家在非金屬礦業領域的科技政策大體分為國家和企業兩個層面,國家政策關注基礎理論和應用基礎研究;企業則關注新產品研發應用研究。在科技投入機制上,廣泛地采用科、工、貿三結合和產學研三結合的方式。反觀我國在非金屬礦業方面的科技政策保障和經費投入的機制,則差距是十分明顯的。我國要從非金屬礦資源大國向非金屬礦業強國轉變,必須高度關注科技保障體制和投入機制的創新建設。
關于加強非金屬礦業科技保障的幾點建議非金屬礦業在礦物原料中所占比重越來越大,在人類社會節能、環保領域有重要的應用價值。但是,非金屬礦業在資源找礦勘查、開采、選礦和精細化加工等方面都有大量亟待研究和攻克的難題,需要國家和全社會予以重視和切實的支持。
(1)非金屬礦產地質勘查技術研究亟待加強。由于非金屬礦床與圍巖差別較小,現代勘查技術(如物探、化探、遙感等)的應用相對滯后,很多非金屬礦的保有資源量已經不能滿足國民經濟發展的要求,如優質滑石資源已近枯竭。非金屬礦的找礦勘查難度越來越大,非金屬礦床的經濟價值又不易評價,現代可利用的非金屬礦物和巖石已有250多種,每個礦種又有許多礦床類型,每一種非金屬工業礦物又有多種用途,如膨潤土就可以有泥漿、吸附劑、除臭脫色劑、涂料、隔熱材料、核廢料處理等幾十種主要應用領域,而且其用途隨科技進步在不斷增加,這就給礦床評價帶來了很大難度。因此必須加強非金屬礦床的基礎地質研究和勘查技術研究。
(2)進一步開展礦物材料學研究。礦物材料學是人類探索工業礦物應用新領域的基礎,如電氣石具有熱電性和壓電性,但直到1989年日本學者發現電氣石具有自發極化性,使電氣石成為環境保護和醫療保健應用的寵物,這幾年涉及電氣石的專利快速增長,美國276項、歐洲256項、日本112項,主要集中于水處理(去污凈化)、填料、聲電材料、涂料、醫療保健等。20世紀中后期,透輝石、透閃石、硅灰石、絹英巖、霞石正長巖等在節能陶瓷領域廣泛應用、人造壓電石英工業化的實現等都源于對這些巖石和礦物的結構和性能的研究;人造激光材料的開發應用也得益于釔鋁石榴子石的結構和性能研究。據不完全統計,20世紀有超過100種的非金屬礦物和巖石進入工業應用領域。因此,加強礦物材料學和非金屬礦礦石工藝學研究是我國非金屬礦業走自主創新之路的基礎。
(3)非金屬礦產應用技術研究應優先加強的領域有:非金屬礦物工藝性能與功能礦物材料研發;礦物材料粉體(包括超微、納米化)工程及材料改性改型、結構與性能表征原理和技術研究;環境礦物材料學是新興的礦物學分枝學科,利用礦物表面活性、晶體結構和晶體化學特性處理有毒物質、具有凈化和修復環境的功能,是今后礦物材料學研發的新領域。
《中共中央和國務院關于實施科技規劃綱要增強自主創新能力的決定》明確指出:“要積極發展對經濟增長有重大帶動作用、具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術”,“要加強基礎研究和前沿技術研究,在信息、生命、空間、海洋、納米、新材料等戰略領域超前部署,加大投入力度,增強科技和經濟持續發展的后勁”。非金屬礦業是國民經濟快速發展的先行領域之一,進一步扭轉忽視非金屬礦業科技支撐的傾向,使我國從非金屬資源大國早日向非金屬礦業強國的目標邁進,必須要有新的科技保障體制和高強度的科技研發投入。
銷售地區:美國占66%,歐洲24%,亞太地區10%。魯茲耐克(LUZENAC)公司是世界主要滑石供應商,在歐、美、亞太等地區有11個礦山,20個加工廠,年生產能力為140萬噸滑石,供應超過25%的世界所需滑石材料。
中國非金屬礦業的發展前景我國是世界上非金屬礦供應大國,已經開發利用的礦種超過130種。其中,螢石、滑石、石墨、重晶石、硅灰石、膨潤土、伊利石、菱鎂礦等20多種礦產的探明儲量位居世界前列。螢石、石墨、重晶石、滑石、硅質原料等礦種的產量位居世界第一。我國非金屬礦產品和制成品出口世界130個國家和地區,如石墨、螢石、重晶石、硅灰石、石材等產品在國際市場上占有較大份額。但是,我國的出口產品以原礦石和粗加工產品為主,價格低廉,而且低出高進的現象十分嚴重,如我國高嶺土出口每噸平均價格僅35.52美元,而進口平均價格為205美元,資源浪費嚴重。礦山與加工企業規模小,生產集中度低,科技含量不高,勞動生產率低,產品單一,市場應變能力弱,經濟效益差。隨著改革開放的深入,我國非金屬礦業正在蛻變與新生。中國高嶺土公司已是國內生產規模和銷售居同行業之首的聯合企業,擁有3座高嶺土礦山,3個選礦加工廠和1個磨粉廠,采礦能力達25萬噸/年,選礦12萬噸/年,粉狀高嶺土5萬噸/年,并建立了一個從事高嶺土選礦技術工藝和新產品開發的研究所。洛陽冠奇工貿有限責任公司集科、工、貿、研于一體,依托優質礦山資源,獨特的工藝技術,生產低含量微量元素的堿性電池用石墨,鋰離子電池用球化石墨,超高純度(99.98%)光譜級石墨和超微粉石墨,產品90%出口,2005年銷售收入超過3億元人民幣。安徽國風非金屬高科技材料有限公司是“十五”期間的重點建設工程,重鈣產品產量居全國同行業之首,干法生產2μm重鈣粉填補了國內空白。中國非金屬礦業正依托我國獨有的非金屬礦產資源優勢,蘊含著后發優勢的潛能,沿著“高起點、高科技、高投入、實現產業規模化,加工裝備現代化,產品精細化和系列化”的發展戰略目標奮進。
但是,目前非金屬礦業最為急需的還不是資金投入,而是非金屬礦業無所依托的科技保障體制。我國與發達國家的非金屬礦業相比固然差距還很大,但差距最大的是科技創新體制尚未建立,科技投入的機制十分脆弱。世界最大的伊莫瑞斯黏土公司,年銷售額已達30多億歐元,公司分布于39個國家,已在我國的蕪湖、晉陽、大連、貴陽、常州等地設有非金屬礦物材料加工制品廠。該公司擁有240多名科技人員,分別在14個實驗室和科技中心工作,在礦物材料的理化性能研究及針對客戶需求的新產品、新配方研究領域不斷開展卓有成效的研發工作。企業每年投入的研究經費約達3000萬歐元,這是保證公司發展的雄厚基礎。歐、美等發達國家,通過各種投入渠道,依托大學科研力量,在礦物材料學研究領域有了快速的進展,傳統的非金屬礦物不斷開發出新的功能,可利用的礦物巖石材料不僅不斷地有新礦種出現(包括部分金屬礦物的材料學應用),而且各種非金屬礦產間互相代用的領域不斷擴展。歐美發達國家在非金屬礦業領域的科技政策大體分為國家和企業兩個層面,國家政策關注基礎理論和應用基礎研究;企業則關注新產品研發應用研究。在科技投入機制上,廣泛地采用科、工、貿三結合和產學研三結合的方式。反觀我國在非金屬礦業方面的科技政策保障和經費投入的機制,則差距是十分明顯的。我國要從非金屬礦資源大國向非金屬礦業強國轉變,必須高度關注科技保障體制和投入機制的創新建設。
關于加強非金屬礦業科技保障的幾點建議非金屬礦業在礦物原料中所占比重越來越大,在人類社會節能、環保領域有重要的應用價值。但是,非金屬礦業在資源找礦勘查、開采、選礦和精細化加工等方面都有大量亟待研究和攻克的難題,需要國家和全社會予以重視和切實的支持。
(1)非金屬礦產地質勘查技術研究亟待加強。由于非金屬礦床與圍巖差別較小,現代勘查技術(如物探、化探、遙感等)的應用相對滯后,很多非金屬礦的保有資源量已經不能滿足國民經濟發展的要求,如優質滑石資源已近枯竭。非金屬礦的找礦勘查難度越來越大,非金屬礦床的經濟價值又不易評價,現代可利用的非金屬礦物和巖石已有250多種,每個礦種又有許多礦床類型,每一種非金屬工業礦物又有多種用途,如膨潤土就可以有泥漿、吸附劑、除臭脫色劑、涂料、隔熱材料、核廢料處理等幾十種主要應用領域,而且其用途隨科技進步在不斷增加,這就給礦床評價帶來了很大難度。因此必須加強非金屬礦床的基礎地質研究和勘查技術研究。
(2)進一步開展礦物材料學研究。礦物材料學是人類探索工業礦物應用新領域的基礎,如電氣石具有熱電性和壓電性,但直到1989年日本學者發現電氣石具有自發極化性,使電氣石成為環境保護和醫療保健應用的寵物,這幾年涉及電氣石的專利快速增長,美國276項、歐洲256項、日本112項,主要集中于水處理(去污凈化)、填料、聲電材料、涂料、醫療保健等。20世紀中后期,透輝石、透閃石、硅灰石、絹英巖、霞石正長巖等在節能陶瓷領域廣泛應用、人造壓電石英工業化的實現等都源于對這些巖石和礦物的結構和性能的研究;人造激光材料的開發應用也得益于釔鋁石榴子石的結構和性能研究。據不完全統計,20世紀有超過100種的非金屬礦物和巖石進入工業應用領域。因此,加強礦物材料學和非金屬礦礦石工藝學研究是我國非金屬礦業走自主創新之路的基礎。
(3)非金屬礦產應用技術研究應優先加強的領域有:非金屬礦物工藝性能與功能礦物材料研發;礦物材料粉體(包括超微、納米化)工程及材料改性改型、結構與性能表征原理和技術研究;環境礦物材料學是新興的礦物學分枝學科,利用礦物表面活性、晶體結構和晶體化學特性處理有毒物質、具有凈化和修復環境的功能,是今后礦物材料學研發的新領域。
《中共中央和國務院關于實施科技規劃綱要增強自主創新能力的決定》明確指出:“要積極發展對經濟增長有重大帶動作用、具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術”,“要加強基礎研究和前沿技術研究,在信息、生命、空間、海洋、納米、新材料等戰略領域超前部署,加大投入力度,增強科技和經濟持續發展的后勁”。非金屬礦業是國民經濟快速發展的先行領域之一,進一步扭轉忽視非金屬礦業科技支撐的傾向,使我國從非金屬資源大國早日向非金屬礦業強國的目標邁進,必須要有新的科技保障體制和高強度的科技研發投入。