非金屬礦產(chǎn)在西方國家被稱為“工業(yè)礦物和巖石”，世界每年開采非金屬礦產(chǎn)資源量在250億噸以上，非金屬礦物原料總產(chǎn)值超過2000億美元，非金屬礦產(chǎn)年貿(mào)易額達300余億美元，并正以年3%的速度增長。
而我國，近十年非金屬礦發(fā)展亦十分迅速。據(jù)統(tǒng)計，年產(chǎn)值增長率均在25%以上，年開采量40億~50億噸，非金屬礦采選業(yè)和制品業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值8700億元，約占全國礦產(chǎn)品相關工業(yè)產(chǎn)值的14.1%。
但與發(fā)達國家相比，我國非金屬行業(yè)還存在著許多嚴重問題，特別是技術落后，造成非金屬礦“一流的資源，二流的產(chǎn)品”的尷尬局面。
優(yōu)勢與問題
我國是世界上非金屬礦產(chǎn)種類齊全、資源量豐富、質(zhì)量優(yōu)良的少數(shù)幾個國家之一，資源品種、開采、加工和礦石與礦物材料等方面，在世界非金屬礦市場的份額中占有特殊位置。目前，我國已探明儲量的礦產(chǎn)達90多種，儲量居世界前列的礦產(chǎn)有20余種。
據(jù)了解，我國居世界首位的有石膏、石灰石、石墨和螢石等；居世界第二位的有滑石、硅石灰、石棉、膨潤土和芒硝等；居世界第三位的有珍珠巖、沸石、硼石等。而且，高嶺土、鋁土礦、天青石等名列前茅；凹凸棒、海泡石、硅藻土、藍晶石、伊利石、葉臘石等潛在儲量很大，大理石、花崗石的資源也十分豐富，開發(fā)利用前景相當廣闊。目前，非金屬礦山數(shù)量占全國礦山總數(shù)的70%，礦石量占全國各種礦石量的50%以上，主要分布在東部、西部和東北部地區(qū)。
事實上，我國大力發(fā)展非金屬礦業(yè)具有雄厚的資源基礎，但非金屬行業(yè)存在的諸多問題也不容忽視。
中國科學院院士葉大年指出，我國非金屬礦產(chǎn)資源消耗速度過快，資源保證程度出現(xiàn)危機。由于我國鋼鐵工業(yè)基數(shù)大，相應帶來非金屬礦種石墨、螢石、白云石等的消耗速度急增。據(jù)粗略估算，我國每年需耗費各種非金屬礦產(chǎn)品達20億噸，到2020年，螢石消耗量將遠遠超過現(xiàn)有的基礎儲量，滑石、重晶石資源幾乎完全耗盡。
同時，我國非金屬礦普遍存在亂采濫挖、采富棄貧、浪費土地資源、污染環(huán)境等問題。在全國12萬個礦山中，小礦占90%，而小礦中的90%都是非金屬礦。非金屬礦小而散，開發(fā)設計缺少標準，加之對勘探和生產(chǎn)過程中的貧化率、損失率、回收率和綜合利用率等技術經(jīng)濟指標無制度、無定量化指標體系制約，對礦產(chǎn)利用及資源保護缺乏指標評價體系，非金屬礦粗放開采，礦石質(zhì)量處理水平低，礦山環(huán)境差。
再者，我國非金屬礦產(chǎn)出現(xiàn)競相壓價現(xiàn)象，導致外貿(mào)秩序混亂，資源流失嚴重。本來世界石墨市場一直由我國控制，但美國從上世紀80年代起就開始收購儲備石墨，并盡量控制本土資源的大規(guī)模開發(fā)利用。而我國則在大量出口，石墨產(chǎn)品出廠價2000~3000元/噸，而德國、加拿大等國同等產(chǎn)品的價格在10000~15000元/噸。
針對我國非金屬行業(yè)的問題，中國地質(zhì)大學研究院副院長張壽庭說，我國非金屬礦目前還沒有具有國際影響力的大型行業(yè)公司。他舉例說，Imerys集團是當今世界上礦業(yè)加工業(yè)的巨商，280個商業(yè)機構活躍在36個國家，年銷售額達27億歐元；世界碳酸鈣生產(chǎn)巨頭Omya公司，年產(chǎn)碳酸鈣3000萬噸，英國ECC公司高嶺土生產(chǎn)能力300萬噸，占英國總產(chǎn)量的80%。我國非金屬企業(yè)有10萬家，但無一具備上述大公司的能力，且差距甚遠。他分析，造成這種局面的原因是，我國非金屬行業(yè)在提純技術、超細技術、表面改性技術、復合材料、功能材料等加工技術方面十分落后。
而且值得注意的是，非金屬礦大都注重單個礦種的特性開發(fā)利用，忽略了共性技術的系統(tǒng)研究和對非金屬礦加工及加工設備的系統(tǒng)開發(fā)、集成研究、成套化的研究，技術成果轉化與工程化的窗口少、平臺少，制約了技術成果的產(chǎn)業(yè)化、工程化轉化。并且，部分礦種重采礦、輕加工，重數(shù)量、輕質(zhì)量，通用加工設備落后，勞動生產(chǎn)率低下，大量技術水平低的低檔低價產(chǎn)品充斥市場，我國部分國防軍工和高技術領域只好進口國外非金屬產(chǎn)品。
更為嚴重的是，我國大量資源廉價出口，國外高附加值產(chǎn)品卻高價進口。據(jù)悉，近年來，我國鱗片石墨出口價格與進口價格相差20倍，高嶺土出口價格與進口價格相差四五倍，出口菱鎂石價格與進口價格相差近20倍。我國經(jīng)引進日本石墨乳生產(chǎn)線后，開發(fā)出200多種產(chǎn)品，而國外則達1400余種；硅藻土我國能生產(chǎn)幾十種，國外則達500多種。
中國科學院礦產(chǎn)資源研究重點實驗室主任劉建明告訴記者，金屬礦業(yè)的關鍵在于尋找到更多的資源量，而非金屬礦業(yè)的關鍵在于技術研發(fā)。同一種非金屬礦物巖石，由于應用技術不同，其資源價值乃至應用領域完全不同。例如，玄武巖是一種鐵和鎂的鋁硅酸巖類巖石，若將其破碎后作為鋪路的碎石，價值約40元/噸；若將其熔融后澆鑄成鑄石，價值約400元/噸；若將其熔融后制成巖棉再加工成各種保溫產(chǎn)品，價值可達3000元/噸；若更進一步，將其熔融后拉制成玄武巖連續(xù)纖維并生產(chǎn)成各種復合材料，則價值可達2萬~8萬元/噸，不同的應用技術會產(chǎn)生完全不同的資源價值。
劉建明認為，非金屬礦業(yè)只有不斷提高資源利用的技術含量、不斷研發(fā)出市場需求對路的高附加值新產(chǎn)品，才能拉動非金屬礦業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)代化發(fā)展進程。劉建明建議，我國應采取積極主動的應對措施，充分發(fā)揮并擴大自身優(yōu)勢，扭轉非金屬礦產(chǎn)“一流的資源，二流的產(chǎn)品”的弱勢局面，在全球競爭中獲取最大的國家利益，為我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供非金屬礦產(chǎn)資源支撐。
技術創(chuàng)新為上策
地球賦予人類最為豐富的非金屬礦產(chǎn)，而這些礦產(chǎn)能否成為具有經(jīng)濟意義的資源以及其經(jīng)濟價值究竟有多大，關鍵在于人類利用自然資源的科學技術水平。隨著國際經(jīng)貿(mào)全球化發(fā)展，非金屬礦業(yè)已成為國外跨國公司追逐的重要戰(zhàn)略目標之一。
具體到我國非金屬行業(yè)，劉建明對未來發(fā)展趨勢做了分析：
一是以技術創(chuàng)新、新產(chǎn)品研發(fā)為支撐，我國將不斷拓寬應用領域和市場需求。據(jù)統(tǒng)計，目前世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的非金屬礦產(chǎn)種類達到1000多種，而真正被人類所利用的則只有250種。隨著科學技術的進步，人類還將不斷發(fā)現(xiàn)并利用更多的新的非金屬礦種，并研發(fā)出更多的技術含量高的產(chǎn)品。同時，隨著人類社會的發(fā)展進步，人們對礦產(chǎn)品原材料的品種和數(shù)量的需求都在不斷增長，新興產(chǎn)業(yè)層出不窮，迫使人們不斷尋求新的礦產(chǎn)資源類型、研發(fā)新的產(chǎn)品，不斷地將更多的地球物質(zhì)通過技術創(chuàng)新轉變成人類的資源。我國在技術創(chuàng)新、新產(chǎn)品研發(fā)方面將有所作為。
二是非金屬礦產(chǎn)的開發(fā)利用是我國新型替代資源的主要內(nèi)容。新型替代資源是指通過技術創(chuàng)新將原本無價值的石頭或工業(yè)固體廢棄物轉化為有價值的礦產(chǎn)資源，或者把原本低價值的礦產(chǎn)資源轉化為高價值的新型資源。
實際上，我國目前已經(jīng)出現(xiàn)了一批新資源技術，顯示出良好的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前景，主要包括：以玄武巖為原料生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維代替鋼材、鋁合金，用富鉀巖石代替可溶性鉀鹽礦生產(chǎn)含鉀多元素礦物肥料，以白云巖為原料生產(chǎn)鎂合金來補充鋼材和鋁材的不足，用高鋁粉煤灰為原料提取氧化鋁以補充鋁土礦資源的不足，用環(huán)保石頭紙?zhí)娲鷤鹘y(tǒng)紙張等。
三是我國對工業(yè)廢棄物的利用以及尾礦、粉煤灰、煤矸石的資源化循環(huán)利用。世界每年的礦山尾礦排放量在100億噸以上，尾礦可以作為非金屬礦產(chǎn)資源加以利用，對經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變和新型生態(tài)文明建設極為重要。
四是我國非金屬產(chǎn)業(yè)規(guī)�；爱a(chǎn)品精細化。我國非礦工業(yè)的發(fā)展方向是由簡單的礦石提供產(chǎn)業(yè)，將轉型為以精細化加工為主導的礦物材料供應產(chǎn)業(yè)。交叉、融合礦物學、礦物加工、化工、材料、機械、電子、信息以及相關應用領域不同學科，通過超細、提純、改型、表面性調(diào)控、復合等深加工或精加工技術，開發(fā)滿足高效節(jié)能、環(huán)保健康以及極端條件下使用的功能材料，顯著提升非金屬礦物材料的檔次和技術附加值，逐步建立與相關應用領域需求發(fā)展相適應的先進技術標準，顯著提高我國非金屬礦產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和非金屬礦物材料的適用性。
五是我國對非金屬生產(chǎn)工藝節(jié)能降耗和資源高效的綜合利用。我國將通過大型設備開發(fā)、工藝優(yōu)化和信息化、智能化控制水平的提高，顯著降低磨礦、分級、超細粉碎、精細分級、表面改性、脫水干燥、煅燒等非金屬礦物粉體生產(chǎn)作業(yè)的能耗和物耗，單位超細粉體的能耗較目前水平可降低30%以上。同時，綜合采用多種選礦提純技術和材料化技術，結合應用開發(fā)，提高資源的綜合利用水平和尾礦等固體廢棄物的資源化水平，資源綜合利用率較目前水平提高30%以上。
而我國，近十年非金屬礦發(fā)展亦十分迅速。據(jù)統(tǒng)計，年產(chǎn)值增長率均在25%以上，年開采量40億~50億噸，非金屬礦采選業(yè)和制品業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值8700億元，約占全國礦產(chǎn)品相關工業(yè)產(chǎn)值的14.1%。
但與發(fā)達國家相比，我國非金屬行業(yè)還存在著許多嚴重問題，特別是技術落后，造成非金屬礦“一流的資源，二流的產(chǎn)品”的尷尬局面。
優(yōu)勢與問題
我國是世界上非金屬礦產(chǎn)種類齊全、資源量豐富、質(zhì)量優(yōu)良的少數(shù)幾個國家之一，資源品種、開采、加工和礦石與礦物材料等方面，在世界非金屬礦市場的份額中占有特殊位置。目前，我國已探明儲量的礦產(chǎn)達90多種，儲量居世界前列的礦產(chǎn)有20余種。
據(jù)了解，我國居世界首位的有石膏、石灰石、石墨和螢石等；居世界第二位的有滑石、硅石灰、石棉、膨潤土和芒硝等；居世界第三位的有珍珠巖、沸石、硼石等。而且，高嶺土、鋁土礦、天青石等名列前茅；凹凸棒、海泡石、硅藻土、藍晶石、伊利石、葉臘石等潛在儲量很大，大理石、花崗石的資源也十分豐富，開發(fā)利用前景相當廣闊。目前，非金屬礦山數(shù)量占全國礦山總數(shù)的70%，礦石量占全國各種礦石量的50%以上，主要分布在東部、西部和東北部地區(qū)。
事實上，我國大力發(fā)展非金屬礦業(yè)具有雄厚的資源基礎，但非金屬行業(yè)存在的諸多問題也不容忽視。
中國科學院院士葉大年指出，我國非金屬礦產(chǎn)資源消耗速度過快，資源保證程度出現(xiàn)危機。由于我國鋼鐵工業(yè)基數(shù)大，相應帶來非金屬礦種石墨、螢石、白云石等的消耗速度急增。據(jù)粗略估算，我國每年需耗費各種非金屬礦產(chǎn)品達20億噸，到2020年，螢石消耗量將遠遠超過現(xiàn)有的基礎儲量，滑石、重晶石資源幾乎完全耗盡。
同時，我國非金屬礦普遍存在亂采濫挖、采富棄貧、浪費土地資源、污染環(huán)境等問題。在全國12萬個礦山中，小礦占90%，而小礦中的90%都是非金屬礦。非金屬礦小而散，開發(fā)設計缺少標準，加之對勘探和生產(chǎn)過程中的貧化率、損失率、回收率和綜合利用率等技術經(jīng)濟指標無制度、無定量化指標體系制約，對礦產(chǎn)利用及資源保護缺乏指標評價體系，非金屬礦粗放開采，礦石質(zhì)量處理水平低，礦山環(huán)境差。
再者，我國非金屬礦產(chǎn)出現(xiàn)競相壓價現(xiàn)象，導致外貿(mào)秩序混亂，資源流失嚴重。本來世界石墨市場一直由我國控制，但美國從上世紀80年代起就開始收購儲備石墨，并盡量控制本土資源的大規(guī)模開發(fā)利用。而我國則在大量出口，石墨產(chǎn)品出廠價2000~3000元/噸，而德國、加拿大等國同等產(chǎn)品的價格在10000~15000元/噸。
針對我國非金屬行業(yè)的問題，中國地質(zhì)大學研究院副院長張壽庭說，我國非金屬礦目前還沒有具有國際影響力的大型行業(yè)公司。他舉例說，Imerys集團是當今世界上礦業(yè)加工業(yè)的巨商，280個商業(yè)機構活躍在36個國家，年銷售額達27億歐元；世界碳酸鈣生產(chǎn)巨頭Omya公司，年產(chǎn)碳酸鈣3000萬噸，英國ECC公司高嶺土生產(chǎn)能力300萬噸，占英國總產(chǎn)量的80%。我國非金屬企業(yè)有10萬家，但無一具備上述大公司的能力，且差距甚遠。他分析，造成這種局面的原因是，我國非金屬行業(yè)在提純技術、超細技術、表面改性技術、復合材料、功能材料等加工技術方面十分落后。
而且值得注意的是，非金屬礦大都注重單個礦種的特性開發(fā)利用，忽略了共性技術的系統(tǒng)研究和對非金屬礦加工及加工設備的系統(tǒng)開發(fā)、集成研究、成套化的研究，技術成果轉化與工程化的窗口少、平臺少，制約了技術成果的產(chǎn)業(yè)化、工程化轉化。并且，部分礦種重采礦、輕加工，重數(shù)量、輕質(zhì)量，通用加工設備落后，勞動生產(chǎn)率低下，大量技術水平低的低檔低價產(chǎn)品充斥市場，我國部分國防軍工和高技術領域只好進口國外非金屬產(chǎn)品。
更為嚴重的是，我國大量資源廉價出口，國外高附加值產(chǎn)品卻高價進口。據(jù)悉，近年來，我國鱗片石墨出口價格與進口價格相差20倍，高嶺土出口價格與進口價格相差四五倍，出口菱鎂石價格與進口價格相差近20倍。我國經(jīng)引進日本石墨乳生產(chǎn)線后，開發(fā)出200多種產(chǎn)品，而國外則達1400余種；硅藻土我國能生產(chǎn)幾十種，國外則達500多種。
中國科學院礦產(chǎn)資源研究重點實驗室主任劉建明告訴記者，金屬礦業(yè)的關鍵在于尋找到更多的資源量，而非金屬礦業(yè)的關鍵在于技術研發(fā)。同一種非金屬礦物巖石，由于應用技術不同，其資源價值乃至應用領域完全不同。例如，玄武巖是一種鐵和鎂的鋁硅酸巖類巖石，若將其破碎后作為鋪路的碎石，價值約40元/噸；若將其熔融后澆鑄成鑄石，價值約400元/噸；若將其熔融后制成巖棉再加工成各種保溫產(chǎn)品，價值可達3000元/噸；若更進一步，將其熔融后拉制成玄武巖連續(xù)纖維并生產(chǎn)成各種復合材料，則價值可達2萬~8萬元/噸，不同的應用技術會產(chǎn)生完全不同的資源價值。
劉建明認為，非金屬礦業(yè)只有不斷提高資源利用的技術含量、不斷研發(fā)出市場需求對路的高附加值新產(chǎn)品，才能拉動非金屬礦業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)代化發(fā)展進程。劉建明建議，我國應采取積極主動的應對措施，充分發(fā)揮并擴大自身優(yōu)勢，扭轉非金屬礦產(chǎn)“一流的資源，二流的產(chǎn)品”的弱勢局面，在全球競爭中獲取最大的國家利益，為我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供非金屬礦產(chǎn)資源支撐。
技術創(chuàng)新為上策
地球賦予人類最為豐富的非金屬礦產(chǎn)，而這些礦產(chǎn)能否成為具有經(jīng)濟意義的資源以及其經(jīng)濟價值究竟有多大，關鍵在于人類利用自然資源的科學技術水平。隨著國際經(jīng)貿(mào)全球化發(fā)展，非金屬礦業(yè)已成為國外跨國公司追逐的重要戰(zhàn)略目標之一。
具體到我國非金屬行業(yè)，劉建明對未來發(fā)展趨勢做了分析：
一是以技術創(chuàng)新、新產(chǎn)品研發(fā)為支撐，我國將不斷拓寬應用領域和市場需求。據(jù)統(tǒng)計，目前世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的非金屬礦產(chǎn)種類達到1000多種，而真正被人類所利用的則只有250種。隨著科學技術的進步，人類還將不斷發(fā)現(xiàn)并利用更多的新的非金屬礦種，并研發(fā)出更多的技術含量高的產(chǎn)品。同時，隨著人類社會的發(fā)展進步，人們對礦產(chǎn)品原材料的品種和數(shù)量的需求都在不斷增長，新興產(chǎn)業(yè)層出不窮，迫使人們不斷尋求新的礦產(chǎn)資源類型、研發(fā)新的產(chǎn)品，不斷地將更多的地球物質(zhì)通過技術創(chuàng)新轉變成人類的資源。我國在技術創(chuàng)新、新產(chǎn)品研發(fā)方面將有所作為。
二是非金屬礦產(chǎn)的開發(fā)利用是我國新型替代資源的主要內(nèi)容。新型替代資源是指通過技術創(chuàng)新將原本無價值的石頭或工業(yè)固體廢棄物轉化為有價值的礦產(chǎn)資源，或者把原本低價值的礦產(chǎn)資源轉化為高價值的新型資源。
實際上，我國目前已經(jīng)出現(xiàn)了一批新資源技術，顯示出良好的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前景，主要包括：以玄武巖為原料生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維代替鋼材、鋁合金，用富鉀巖石代替可溶性鉀鹽礦生產(chǎn)含鉀多元素礦物肥料，以白云巖為原料生產(chǎn)鎂合金來補充鋼材和鋁材的不足，用高鋁粉煤灰為原料提取氧化鋁以補充鋁土礦資源的不足，用環(huán)保石頭紙?zhí)娲鷤鹘y(tǒng)紙張等。
三是我國對工業(yè)廢棄物的利用以及尾礦、粉煤灰、煤矸石的資源化循環(huán)利用。世界每年的礦山尾礦排放量在100億噸以上，尾礦可以作為非金屬礦產(chǎn)資源加以利用，對經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變和新型生態(tài)文明建設極為重要。
四是我國非金屬產(chǎn)業(yè)規(guī)�；爱a(chǎn)品精細化。我國非礦工業(yè)的發(fā)展方向是由簡單的礦石提供產(chǎn)業(yè)，將轉型為以精細化加工為主導的礦物材料供應產(chǎn)業(yè)。交叉、融合礦物學、礦物加工、化工、材料、機械、電子、信息以及相關應用領域不同學科，通過超細、提純、改型、表面性調(diào)控、復合等深加工或精加工技術，開發(fā)滿足高效節(jié)能、環(huán)保健康以及極端條件下使用的功能材料，顯著提升非金屬礦物材料的檔次和技術附加值，逐步建立與相關應用領域需求發(fā)展相適應的先進技術標準，顯著提高我國非金屬礦產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和非金屬礦物材料的適用性。
五是我國對非金屬生產(chǎn)工藝節(jié)能降耗和資源高效的綜合利用。我國將通過大型設備開發(fā)、工藝優(yōu)化和信息化、智能化控制水平的提高，顯著降低磨礦、分級、超細粉碎、精細分級、表面改性、脫水干燥、煅燒等非金屬礦物粉體生產(chǎn)作業(yè)的能耗和物耗，單位超細粉體的能耗較目前水平可降低30%以上。同時，綜合采用多種選礦提純技術和材料化技術，結合應用開發(fā)，提高資源的綜合利用水平和尾礦等固體廢棄物的資源化水平，資源綜合利用率較目前水平提高30%以上。
