Question

世纪非金属矿床地质学发展趋势的预测

Answer 1

一、加强非金属矿床的勘查工作

非金属矿产资源是工农业生产和人民群众日常生活不可缺少的物质原料。新中国成立以来，国家投入大量人力、物力从事资源寻找与开发工作，矿业得到了全面与快速的发展，证明我国是世界上非金属矿产资源比较丰富、矿产种类较为齐全的国家之一。许多重要矿产如萤石、重晶石、滑石、石墨、菱镁矿、磷矿等储量居世界前列，但人均拥有量却不到世界平均水平的一半（章少华等，1996）。

随着我国经济持续发展和人们生活水平不断提高，非金属矿产的使用范围继续扩大，需求量有较大幅度增长。由于探明的某些后续接替资源少，或者在地区上分布不合理，满足不了生产的发展，适应不了矿业持续发展的需要，进而将影响我国21世纪经济和社会的持续发展，解决这个问题的主要途径是大力加强矿产资源的寻找与勘查。

根据国民经济建设实行西部大开发的战略方针，首先合理地选择成矿区带，进行非金属矿产科技找矿，注意寻找盲矿、隐伏矿。同时应加强遥感与地物化多元信息集成方法、地理信息系统、计算机技术、地球物理、地球化学等先进技术和新方法的运用，提高找矿工作的效率，获得更多的矿产资源，为矿业发展创造条件。注意多方面扩大经济来源，吸收多渠道资金，增加矿产资源勘查工作的投入。总之，无论从矿业生产角度、还是从国家经济可持续发展的角度讲，我们都应该加强矿产资源的勘查，为今后的发展打下良好的物质基础（茹湘兰，1999）。

二、对非金属矿的应用开发、深加工的研究应进一步提高

非金属矿的应用开发主要是它的物化性质与工艺特性的发挥，取决于矿石本身的矿物组成、结构、构造及其对溶解、吸附、催化、扩散等的影响有关。因此，非金属矿物深加工内容丰富，如超细化、高纯化、单晶化、复合化、纤维化、薄膜化等都与矿物性质的发挥及现代科学技术有关。近年来，由于测试手段增强，加工技术水平提高，使我国非金属矿的应用开发技术有了很大进展。如“高岭土的精选新工艺-刮刀涂布高岭土的生产”，是一种创举，能除去高岭土中微粒级的杂质，提纯后的高岭土光泽好、白度高、粒度细而均匀，特别适于造纸涂料，代替英、美、等国进口的SPS、KCS陶土。这一技术达到国际先进水平。目前，中国非金属工业的科学研究和技术开发应紧密结合发展方向和生产实际中存在的问题，研究新技术、新工艺、新产品，有力地推动有关科学技术和工业技术水平的提高，以及生产力水平的提高（徐立铨，1999）。

在世界非金属矿产中，我国有不少优势矿种，如石墨、石膏、硅灰石、菱镁矿、重晶石、硅藻土、饰面石材、浮石、蛭石等，目前多数只是储量占优势，开发利用上没有优势，国内应用以低科技含量占主导，高科技、高产值的应用很次要。多数企业仍处于粗放作坊式经营，将原料及低级品直接投入市场，创汇能力低。例如：我国储量为世界第一的滑石，其初级产品的出口价格仅为0.045美元/千克，而进口的精加工无菌滑石粉为50美元/千克。若不改变“一等原料，二等工艺，三等产品的被动局面”，就不能把我国非金属矿的资源优势，转变为经济优势。又如石膏，我国储量居世界首位，1997年达到年产量2000×10⁵t，其中80%用于生产水泥，而用于其他建材生产的只有5%；而美国的产量居世界第一，在水泥等行业中的用量仅为15%～20%，80%用于其他建筑业。另外，在出口产品的结构上，1998年为止，以原矿和初加工非金属矿制品出口约9.5亿美元，占非金属矿出口创汇总额的58%，非金属矿制品出口约6.97亿美元，占非金属矿出口创汇总额的42%。由于产品深加工的程度低，质量上缺乏竞争力，有的产品还出现了出口数量增加了，而创汇额反而减少了的现象，例如：1988年石墨出口数量增加了5.8%，创汇额却减少了1.2%；石材出口量为487×10⁵t，比1997年增加了11%，出口创汇7.1亿美元，下降了7%。

21世纪期间应加强开发我国优势非金属矿产，加强深加工的研究，扩大应用领域的研究，并将科技研究成果切实地转化为生产力实体。使一种天然矿物资源，经深加工制成若干种基本材料，每种基本材料，再开拓它的多方面应用领域。非金属矿要成为现代原材料工业，其产业构成、产品性能要适应我国汽车工业、石化工业、机电工业和建筑工业四大支柱产业的发展。加快高效摩擦制动材料、电子工业用绝缘材料、导电涂料、光电材料、半导体材料、净化、精炼、裂化材料、分子筛、触媒剂的开发、冶金用高档耐火材料、粉末冶金材料、高性能纤维增强复合材料、高温结构陶瓷和功能陶瓷、超导材料和矿物填料等等的开发。

三、开发轻质建筑材料应得到发展

世界经济发达国家已经广泛使用轻质建筑材料。以德国为例：1980年联邦德国非金属工业总产值为285亿马克，是基本工业产品生产第四大产业部门，产品用于建筑业的占90%，在80年代联邦德国的现代企业和民用建筑已绝大部分实现了建筑材料轻质化，在城镇贸易商场及建筑材料企业都有各种轻质产品和利用轻质建材组装起来的成套住宅展销。其原料主要是：膨胀粘土、膨胀板岩（制陶粒）、浮石、火山渣、玄武岩（制岩棉）、硅藻土、石膏、蛭石和珍珠岩（制膨胀珍珠岩）等。

轻质建材不仅质轻可适应高层建筑，而且保温性能好，在北方冬季可节省能源与降低取暖费用，因而也适用于非高层建筑和民用建筑。21世纪尤其是21世纪前半期在我国的快速发展轻质建材是必然的、可能的。

轻质建筑矿物原料，在我国十分丰富，陶粒原料是富含伊利石、水云母的粘土质岩石，过去我们没有注意调查，资源很不清楚。例如：吉林省通化、浑江一带的紫砂陶土，其主要粘土成分就是伊利石。目前只少量用于波形瓦的烧制，其他用途尚未开发。浮石、火山渣等更丰富，仅长白山地区的储量就十分巨大；玄武岩、珍珠岩分布广泛；硅藻土用于烧制保温砖一般用的Ⅲ、Ⅳ级粘土质硅藻土，是我国的富有矿种，在云南、吉林、浙江和四川省储量巨大，我国是世界上硅藻土资源最丰富的国家之一；蛭石也很丰富，主要源于新疆；石膏储量名列世界前茅，不久的将来，以纸面石膏板为主的石膏轻质建筑材料将有可观的应用前景。

四、环境保护材料的发展

环境保护涉及的面很广，就工业发展和城市人口增加，日益增多的工业废物和污水垃圾，造成大气和江河、湖及近海水体的污染，是一个重大环保问题。在一些经济发达国家，环保业的投入是很巨大的，目前我国虽然有环保的法规，但是落实治理相差甚远。如果说，这种局面目前尚可苟且存在，那么按我国长期以经济建设为中心的战略，到21世纪实现工业巨大的发展，城市人口增加，工业废气、废水、废渣、城市污水等如仍不净化治理，内陆的遍地水体将受到严重污染，近海的鱼虾蟹贝将难以生存，其结果必然制约经济增长。因而，不加强环保的投入，发展经济是不能持续的。国外净化污水和净化废气等用的非金属矿物原料，主要有：膨润土、高岭土、海泡石、凹凸棒石、铝矾土、硅藻土、石灰石、菱镁矿、火山渣、浮石、珍珠岩、天然沸石、绿泥石、蛭石和煤矸石、粉煤灰等。根据我们的试制和净化污水试验，以吉林省丰富的泥炭资源生产的活性炭，可以用于净化污水，其生产成本低，具有推广应用前景。

为了从根源上净化城市污水中的磷，大力推行生产和使用无磷或少磷洗涤剂是目前日本、欧洲和美洲国家的一项重大措施。最主要的办法就是以人工合成沸石来取代洗涤剂中的三聚磷酸钠，4A沸石对硬水离子Ca²⁺有很好的交换吸附作用，而对Mg²⁺的交换速度和交换容量很差，而低硅八面沸石对Ca²⁺、Mg²⁺离子都有很好的交换吸附性能，可以全部取代三聚磷酸钠。我国合成P型沸石掺入洗衣粉中，也有较好的效果。合成4A沸石、八面沸石、P型沸石所用的都是硅 铝质的非金属矿物原料，珍珠岩、浮石、三水铝石、膨润土、天然沸石等均可用于合成沸石。

五、提高对非金属矿床综合评价和利用水平，避免“丢贫现象”

据统计，我国已探明矿产储量中，共生、伴生矿床占有相当大的比重。非金属矿床资源共生、伴生规律十分明显，两种或两种以上的矿种经常共生、伴生在一起。例如，含煤地层中经常有高岭土、耐火粘土、铝土矿、膨润土、硅藻土、油页岩、石墨、硫铁矿、石英砂岩等矿产伴生。有的非金属矿产中，两种或两种以上的有用矿物共生，如石棉与蛇纹石、水镁石，重晶石与有色金属，蓝晶石与金红石等等。长期以来，我国对非金属矿综合评价或综合利用水平较低，往往只注意利用共生、伴生矿中的某一种而丢掉其他。矿产资源的总回收率只有约30%，比发达国家低20个百分点，造成资源的很大浪费。至21世纪必须开展综合利用，提高矿产资源的经济价值。我国煤系地层中共生高岭土超过180×10⁹t，共生硫铁矿超过170×10⁹t，还有的膨润土等，今后应注意这部分资源的回收利用。此外，过去开采的金属或非金属矿床的尾矿中，多数为富含非金属矿物的尾矿，开发利用这些尾矿资源，不但可以消除环境污染，保持生态平衡，防止资源浪费，而且可取得较大的社会经济效益。在21世纪将对共、伴生资源综合利用率有较大提高。

此外，在非金属矿开发中，不时出现丢“贫”现象，如贵州的开阳磷矿，乃为世界上少见的富磷矿，目前所开采的原矿，其P₂O₅均在35%以上，而将大量丢弃的所谓废料，其P₂O₅均在20%左右，这种丢“贫”现象应予改正，提高资源的利用率，减轻浪费。

六、重视非金属矿在现代公路建设上的利用

随着我国现代交通事业发展，尤其是高速公路建设的迅速发展，对筑路材料的质量和品种要求进一步提高。特别是在如何提高路面质量与稳定性上、在公路环保与安全性上、在增加公路路面功能上、在解决专用筑路水泥及沥青不足以及冬季路面防冻、防滑等方面，需要启用各种矿物和岩石。这是现代公路建设发展必然趋势。随着我国各省在21世纪经济的繁荣发展，各城市、农村间的交通沟通，势必大力修建各种快速公路与普通公路，那么，需要大量符合质量要求的筑路材料。包括：石英岩、玄武岩、珍珠岩、黑曜岩、石灰岩、叶蜡石、石榴子石、蛭石、燧石质球石、浮石等。预示了现代公路建设将成为非金属矿的一个重要利用领域。这一领域的利用是很有潜力的。因此，应重视与开展非金属矿及部分工业废料（如炼钢渣、粉煤灰等）在公路建设上的应用研究很有必要（俞永刚，1991），同时也为我国丰富的非金属矿资源提供一个新的利用领域。

七、搞好非金属矿产品的国际贸易管理

我国非金属矿产资源丰富，特别是在东部沿海地区，具有出口的良好条件，产品的国际贸易一直在稳定地发展。

20世纪80年代以来，我国非金属矿产品对外贸易发展迅速，1989年出口换汇已达8.6亿多美元，比1988年增长了36.45%，1980年至1989年的年均增长率达14.2%。在101种出口非金属矿产品中，有67种产品创汇额有所增长，34种不同程度的下降。出口创汇较多的非金属矿产品为：鳞片石墨、重烧镁、矾土、萤石、滑石、重晶石、花岗石荒料、石刻品、碳化硅、花岗石板材。

近年来，我国每年出口几十种非金属矿，虽在数量、品种、创汇额等方面取得了显著成绩，但是创汇额还只占世界非金属贸易额的2%左右，这与我国的资源优势地位，是不相称的。在国际市场上，形成卖方市场，处于外商要什么就生产什么的被动局面（魏维，1991）。一旦国际上某种非金属矿产品市场疲软，国内产品也将随之滞销。

因此，21世纪内应搞好非金属矿产品的国际贸易管理工作。在国内不能盲目开发，乱挖乱采、采富弃贫以保护资源；在满足国内需求的情况下，鼓励资源出口。但在国外，国家要掌握绝大多数重要产品出口货源，以稳定出口数量和价格，达到垄断控制的目的，改变目前买方市场和盲目倾销的现象（魏维，1991）。

八、今后石材业争取成为建材业创汇大户

当前全国已有石材矿山600余座，相关企业7000余家。各种建筑和室内装修不断升温及国际市场对石材强劲需求，促使中国建材行业中石材业发展迅猛。据有关资料表明，1994年全国石材产量已达1×10⁷t多，出口创汇1.4亿美元，到本世纪末，全国石材出口创汇将达7亿美元。中国石材有丰富的资源优势，几乎各省、市、区都产有石材，有的为高档装饰建材或雕塑石材，以其天然、别致、典雅、庄重为特色，十分珍贵，深受中外人士赞誉。因此，今后石材业有望争取成为建材行业的创汇大户。

目前，中国开发利用大理石已达400多个品种，花岗岩300余种；大理石远景储量3×10¹¹m³，花岗岩1×10¹²m³。因此，石材出口极具潜力。但由于石材业普遍存在矿山开采技术落后、质量标准低等状况，导致我国仍以荒料出口为主，而加工成材的产品出口量所占比例仍然很小。

今后的方向是积极改进加工技术，努力提高产品质量，扩大成品材出口，这也是中国石材业能否掌握未来市场的关键。现在世界石材制成品主要消费市场集中在西欧、远东、北美、中东4个地区。西欧是世界上最大的石材商贸中心，石材荒料进口、成品材出口和年消费量约分别占世界总产量的50%、90%和50%。远东地区是世界第二大石材市场。日本是世界最大的成品石材进口和第二大石材荒料进口国，石材需求量的80%靠进口。

九、提高科学技术，推动非金属矿床学的发展

贯彻“科教兴国”的方针，为解决找矿问题，应提高非金属矿床学的理论，充分研究非金属矿床的控制因素及分布规律，建立符合客观实际的正确成矿模型，以指导寻找非金属矿床。中国非金属矿床资源丰富，有自己的地质特点，应该在实际工作中充实与建立自己的成矿理论。要注意发现新的矿床。此外，加强非金属矿物材料学的研究，用以解决矿物原料性质与其物质组分、结构、构造、粒度、晶界和使用原料以及加工工艺等之间的关系，以查明矿物材料的应用、生产工艺和技术。总之，要在科技上下大力气解决非金属矿深加工与利用问题。在此基础上能解决更多的可利用的非金属矿产资源。使非金属矿产得到合理利用，产生较大的经济效益。

总之，对非金属矿产要加大力度进行科学研究，研究开发一批国家急需找矿与深加工的重大技术，重点支持大中型矿山企业技术改造扩建，建立若干个以全国性和地区性企业集团为依托，有科研、设计、大专院校参加的技术开发中心。因此，要努力培养多层次、多专业的应用型和复合型的跨世纪人才。在21世纪，将非金属矿床地质学及非金属矿产的加工、使用等理论与实用（新的边缘学科-矿物材料学）提高一步，推动这些向前发展，为建设一个现代化的非金属矿工业作出贡献。