杨 青
(山东科技大学,山东 青岛 266000)
非金属矿产的现状及相关问题的研究
杨 青
(山东科技大学,山东 青岛 266000)
随着社会政治经济的发展进步和科学技术水平不断提高,非金属矿物的重要性不断提高,相关的领域范围不断扩大,加工技术也不断发展,但同时也存在许多问题亟待解决,主要包括非金属矿物特性不同的问题,设备选择以及产品技术标准问题,产业集中问题等。本文总结了非金属矿产的优势、发展现状和存在的相关问题的研究,以供相关人员参考,从而促进矿业的良性发展。
非金属矿;现状;相关问题
非金属矿产是指能够供工业上提取某些非金属元素,或是直接利用矿物或者矿物集合体在加工过程中所表现出来的某些特性的矿产资源。中国非金属矿产具备品种多而全,资源富足,分布广泛等优势。截止到2016年底,在我国已探明储量的非金属矿产已有93种,已发现的矿产有95种,在已探明的非金属矿产中,石膏、膨润土、高铝钒土、萤石等矿产储量居世界首位,硅灰石、石墨、硫矿、硅藻土等矿产储量居世界第二位,石棉、滑石、云母等矿产储量居世界第三位。根据工业用途,一般分为:冶金辅助原料类、工业制造业用矿物原料类、化工原料及化肥原料类、压电及光学矿物原料类、陶瓷及玻璃原料类、建筑材料及水泥原料类、宝石及工艺美术类等。
我国现阶段的非金属矿物加工过程只是进行了简单的初级加工,因而降低了其应用效能,进而影响其使用效果以及相关领域的发展。其相关领域包括矿物学、矿物加工、化工、冶金、复合材料、建材、机械、微电子、信息、造纸、涂料、无机非金属材料等[1]。应融合贯通各领域的需求、技术以及专业人才开发使用范围广泛、健康环保、高效节能的材料,从而满足广大用户的需求,进而提高非金属矿物材料的技术含量和应用效能。
上世纪九十年代,我国已成为非金属矿业大国,并开始培养应用采矿工程、矿物学、矿物加工等专业人才,产学研一体化开始形成[2]。据国家统计局统计,从2015年至2016年我国非金属矿工业主营业务收入从5457亿元增长至6000亿元,年平均增长率9.95%,从2015年至2016年我国非金属矿工业主营业务年利润总额从414.1亿元增长至440亿元,年平均增长率6.25%,据海关信息中心统计,从2010年至2014年,我国非金属矿产进口金额呈增长态势,2015年有下降趋势,2010年至2015年,我国非金属矿产出口金额已基本维持在18亿美元[3]。呼吁和维持矿业的良性增长很有必要。
由于没有协调好环境与发展的关系,环境问题愈来愈重要,世界各国已达成了保护环境的共识。日本山本良一教授在教材研究中首次提出环境材料的概念。环境材料是指在材料的提取、制备、使用、废弃、再生的每一阶段尽可能的减少对环境的影响。而非金属矿物具备品种多,储量富足,成本低等优点,吸引了许多研究人员的注意,非金属矿物环境材料成为一大热点。
为了满足不同领域对非金属材料的要求,功能化也是其发展的重要趋势。例如在涂料领域,设计适用于路面的抗酸雨、耐磨、防污的材料,适用于建材的保温、防火、轻便的材料等。
对于非金属矿物的利用是依据其性质进行选择的,不同产地,不同品种的非金属矿物的性质各不相同,同一种矿物不同产地的性质也不尽相同,加工工艺的选择要依据矿种、性质、产地、应用领域以及技术指标要求进行选择。例如方解石,只需要进行直接粉碎,而对于石墨,需要对其进行必要的提纯,同一种矿物不同领域的要求也不一样,例如铸造用的膨润土,只需要进行简单的初级加工,而对于涂料工业用的有机膨润土,则需要进行比较深度的精细加工。同一种矿物也会有不同的性质,例如膨润土,从矿体上部至其下部其性质必将发生变化。美国是全球最大的膨润土生产国,占世界生产总量的27%,其中美国 Amcol 的品种规格可达100多种。
非金属矿产品因与金属矿物在选别中的差异致使其使用的设备有所不同。选别差异包括除铁要求,分选过程中磁选机的选择,浮选过程中浮选机的使用以及摇床的使用等[1]。故而设计研究以及使用合适的设备应要重视。
随着社会政治经济的发展和科学技术的进步,对于非金属矿物的分选加工技术不断改进提高,客户的要求也随之提高,而与之相应的技术标准并没有及时更新,或者是没有及时对新开发利用的矿物制定相应的标准。解决此类问题应充分利用现代科学技术,例如大数据,可以将矿物的名称、储量、特性、经济指标、技术指标以及相关应用领域数据化,并及时更新,使得查询使用更加方便。
我国非金属矿产的资源利用率低,与我国的企业模式是密切相关的。我国非金属矿山及企业长时间粗放经营,自然发展,小而散。我国非金属矿产行业中矿山以及加工企业多,但主要以私营企业为主,规模比较小而且分散。据统计,2015年我国非金属矿山以及加工企业中,小型矿山有55339个,占89%,其中私营企业和其他企业有44840个,占72.5%。整体呈现出数量多、规模小、以私营为主。故而产业集中是必要发展趋势。政府应鼓励小企业兼并重组,使单一模式发展为系统化生产,从粗放经营发展成集约化模式化经营,从而进行系统管理,全程控制,进而生产出品种多、品质好、性能稳定、应用范围广泛的产品。
综上所述,我国的非金属矿产具备很多优势,同时我国的非金属矿产发展还存在很多问题,相关的产业、专业、技术人员应充分了解我国的非金属矿产现状及发展趋势,从而有针对性的进行研究探讨,政府也应加强重视,加大扶持力度,促进矿业的良性发展。
[1]冯安生,刘新海,郭珍旭.我国非金属矿业形势及加工技术进展(二)[J].矿产保护与利用,2006(01):48-54.
[2]建材业的“黄金洼地”—我国非金属矿及深加工产业的现状与前景[N].中国建材报,2016(09):12.
[3]戴瑞,郑水林,贾建丽,郑黎明.非金属矿物环境材料的研究进展[J].中国非金属矿工业导刊,2009(06):3-14.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.051
杨青(1997-),女,山东潍坊人,本科在读,研究方向:矿物加工。