楊 青
(山東科技大學,山東 青島 266000)
非金屬礦產的現狀及相關問題的研究
楊 青
(山東科技大學,山東 青島 266000)
隨著社會政治經濟的發展進步和科學技術水平不斷提高,非金屬礦物的重要性不斷提高,相關的領域范圍不斷擴大,加工技術也不斷發展,但同時也存在許多問題亟待解決,主要包括非金屬礦物特性不同的問題,設備選擇以及產品技術標準問題,產業集中問題等。本文總結了非金屬礦產的優勢、發展現狀和存在的相關問題的研究,以供相關人員參考,從而促進礦業的良性發展。
非金屬礦;現狀;相關問題
非金屬礦產是指能夠供工業上提取某些非金屬元素,或是直接利用礦物或者礦物集合體在加工過程中所表現出來的某些特性的礦產資源。中國非金屬礦產具備品種多而全,資源富足,分布廣泛等優勢。截止到2016年底,在我國已探明儲量的非金屬礦產已有93種,已發現的礦產有95種,在已探明的非金屬礦產中,石膏、膨潤土、高鋁釩土、螢石等礦產儲量居世界首位,硅灰石、石墨、硫礦、硅藻土等礦產儲量居世界第二位,石棉、滑石、云母等礦產儲量居世界第三位。根據工業用途,一般分為:冶金輔助原料類、工業制造業用礦物原料類、化工原料及化肥原料類、壓電及光學礦物原料類、陶瓷及玻璃原料類、建筑材料及水泥原料類、寶石及工藝美術類等。
我國現階段的非金屬礦物加工過程只是進行了簡單的初級加工,因而降低了其應用效能,進而影響其使用效果以及相關領域的發展。其相關領域包括礦物學、礦物加工、化工、冶金、復合材料、建材、機械、微電子、信息、造紙、涂料、無機非金屬材料等[1]。應融合貫通各領域的需求、技術以及專業人才開發使用范圍廣泛、健康環保、高效節能的材料,從而滿足廣大用戶的需求,進而提高非金屬礦物材料的技術含量和應用效能。
上世紀九十年代,我國已成為非金屬礦業大國,并開始培養應用采礦工程、礦物學、礦物加工等專業人才,產學研一體化開始形成[2]。據國家統計局統計,從2015年至2016年我國非金屬礦工業主營業務收入從5457億元增長至6000億元,年平均增長率9.95%,從2015年至2016年我國非金屬礦工業主營業務年利潤總額從414.1億元增長至440億元,年平均增長率6.25%,據海關信息中心統計,從2010年至2014年,我國非金屬礦產進口金額呈增長態勢,2015年有下降趨勢,2010年至2015年,我國非金屬礦產出口金額已基本維持在18億美元[3]。呼吁和維持礦業的良性增長很有必要。
由于沒有協調好環境與發展的關系,環境問題愈來愈重要,世界各國已達成了保護環境的共識。日本山本良一教授在教材研究中首次提出環境材料的概念。環境材料是指在材料的提取、制備、使用、廢棄、再生的每一階段盡可能的減少對環境的影響。而非金屬礦物具備品種多,儲量富足,成本低等優點,吸引了許多研究人員的注意,非金屬礦物環境材料成為一大熱點。
為了滿足不同領域對非金屬材料的要求,功能化也是其發展的重要趨勢。例如在涂料領域,設計適用于路面的抗酸雨、耐磨、防污的材料,適用于建材的保溫、防火、輕便的材料等。
對于非金屬礦物的利用是依據其性質進行選擇的,不同產地,不同品種的非金屬礦物的性質各不相同,同一種礦物不同產地的性質也不盡相同,加工工藝的選擇要依據礦種、性質、產地、應用領域以及技術指標要求進行選擇。例如方解石,只需要進行直接粉碎,而對于石墨,需要對其進行必要的提純,同一種礦物不同領域的要求也不一樣,例如鑄造用的膨潤土,只需要進行簡單的初級加工,而對于涂料工業用的有機膨潤土,則需要進行比較深度的精細加工。同一種礦物也會有不同的性質,例如膨潤土,從礦體上部至其下部其性質必將發生變化。美國是全球最大的膨潤土生產國,占世界生產總量的27%,其中美國 Amcol 的品種規格可達100多種。
非金屬礦產品因與金屬礦物在選別中的差異致使其使用的設備有所不同。選別差異包括除鐵要求,分選過程中磁選機的選擇,浮選過程中浮選機的使用以及搖床的使用等[1]。故而設計研究以及使用合適的設備應要重視。
隨著社會政治經濟的發展和科學技術的進步,對于非金屬礦物的分選加工技術不斷改進提高,客戶的要求也隨之提高,而與之相應的技術標準并沒有及時更新,或者是沒有及時對新開發利用的礦物制定相應的標準。解決此類問題應充分利用現代科學技術,例如大數據,可以將礦物的名稱、儲量、特性、經濟指標、技術指標以及相關應用領域數據化,并及時更新,使得查詢使用更加方便。
我國非金屬礦產的資源利用率低,與我國的企業模式是密切相關的。我國非金屬礦山及企業長時間粗放經營,自然發展,小而散。我國非金屬礦產行業中礦山以及加工企業多,但主要以私營企業為主,規模比較小而且分散。據統計,2015年我國非金屬礦山以及加工企業中,小型礦山有55339個,占89%,其中私營企業和其他企業有44840個,占72.5%。整體呈現出數量多、規模小、以私營為主。故而產業集中是必要發展趨勢。政府應鼓勵小企業兼并重組,使單一模式發展為系統化生產,從粗放經營發展成集約化模式化經營,從而進行系統管理,全程控制,進而生產出品種多、品質好、性能穩定、應用范圍廣泛的產品。
綜上所述,我國的非金屬礦產具備很多優勢,同時我國的非金屬礦產發展還存在很多問題,相關的產業、專業、技術人員應充分了解我國的非金屬礦產現狀及發展趨勢,從而有針對性的進行研究探討,政府也應加強重視,加大扶持力度,促進礦業的良性發展。
[1]馮安生,劉新海,郭珍旭.我國非金屬礦業形勢及加工技術進展(二)[J].礦產保護與利用,2006(01):48-54.
[2]建材業的“黃金洼地”—我國非金屬礦及深加工產業的現狀與前景[N].中國建材報,2016(09):12.
[3]戴瑞,鄭水林,賈建麗,鄭黎明.非金屬礦物環境材料的研究進展[J].中國非金屬礦工業導刊,2009(06):3-14.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.051
楊青(1997-),女,山東濰坊人,本科在讀,研究方向:礦物加工。