非金属矿产在西方国家被称为“工业矿物和岩石”,世界每年开采非金属矿产资源量在250亿吨以上,非金属矿物原料总产值超过2000亿美元,非金属矿产年贸易额达300余亿美元,并正以年3%的速度增长。 而我国,近十年非金属矿发展亦十分迅速。据统计,年产值增长率均在25%以上,年开采量40亿~50亿吨,非金属矿采选业和制品业工业总产值8700亿元,约占全国矿产品相关工业产值的14.1%。 但与发达国家相比,我国非金属行业还存在着许多严重问题,特别是技术落后,造成非金属矿“一流的资源,二流的产品”的尴尬局面。 优势与问题 我国是世界上非金属矿产种类齐全、资源量丰富、质量优良的少数几个国家之一,资源品种、开采、加工和矿石与矿物材料等方面,在世界非金属矿市场的份额中占有特殊位置。目前,我国已探明储量的矿产达90多种,储量居世界前列的矿产有20余种。 据了解,我国居世界首位的有石膏、石灰石、石墨和萤石等;居世界第二位的有滑石、硅石灰、石棉、膨润土和芒硝等;居世界第三位的有珍珠岩、沸石、硼石等。而且,高岭土、铝土矿、天青石等名列前茅;凹凸棒、海泡石、硅藻土、蓝晶石、伊利石、叶腊石等潜在储量很大,大理石、花岗石的资源也十分丰富,开发利用前景相当广阔。目前,非金属矿山数量占全国矿山总数的70%,矿石量占全国各种矿石量的50%以上,主要分布在东部、西部和东北部地区。 事实上,我国大力发展非金属矿业具有雄厚的资源基础,但非金属行业存在的诸多问题也不容忽视。 中国科学院院士叶大年指出,我国非金属矿产资源消耗速度过快,资源保证程度出现危机。由于我国钢铁工业基数大,相应带来非金属矿种石墨、萤石、白云石等的消耗速度急增。据粗略估算,我国每年需耗费各种非金属矿产品达20亿吨,到2020年,萤石消耗量将远远超过现有的基础储量,滑石、重晶石资源几乎完全耗尽。 同时,我国非金属矿普遍存在乱采滥挖、采富弃贫、浪费土地资源、污染环境等问题。在全国12万个矿山中,小矿占90%,而小矿中的90%都是非金属矿。非金属矿小而散,开发设计缺少标准,加之对勘探和生产过程中的贫化率、损失率、回收率和综合利用率等技术经济指标无制度、无定量化指标体系制约,对矿产利用及资源保护缺乏指标评价体系,非金属矿粗放开采,矿石质量处理水平低,矿山环境差。 再者,我国非金属矿产出现竞相压价现象,导致外贸秩序混乱,资源流失严重。本来世界石墨市场一直由我国控制,但美国从上世纪80年代起就开始收购储备石墨,并尽量控制本土资源的大规模开发利用。而我国则在大量出口,石墨产品出厂价2000~3000元/吨,而德国、加拿大等国同等产品的价格在10000~15000元/吨。 针对我国非金属行业的问题,中国地质大学研究院副院长张寿庭说,我国非金属矿目前还没有具有国际影响力的大型行业公司。他举例说,Imerys集团是当今世界上矿业加工业的巨商,280个商业机构活跃在36个国家,年销售额达27亿欧元;世界碳酸钙生产巨头Omya公司,年产碳酸钙3000万吨,英国ECC公司高岭土生产能力300万吨,占英国总产量的80%。我国非金属企业有10万家,但无一具备上述大公司的能力,且差距甚远。他分析,造成这种局面的原因是,我国非金属行业在提纯技术、超细技术、表面改性技术、复合材料、功能材料等加工技术方面十分落后。 而且值得注意的是,非金属矿大都注重单个矿种的特性开发利用,忽略了共性技术的系统研究和对非金属矿加工及加工设备的系统开发、集成研究、成套化的研究,技术成果转化与工程化的窗口少、平台少,制约了技术成果的产业化、工程化转化。并且,部分矿种重采矿、轻加工,重数量、轻质量,通用加工设备落后,劳动生产率低下,大量技术水平低的低档低价产品充斥市场,我国部分国防军工和高技术领域只好进口国外非金属产品。 更为严重的是,我国大量资源廉价出口,国外高附加值产品却高价进口。据悉,近年来,我国鳞片石墨出口价格与进口价格相差20倍,高岭土出口价格与进口价格相差四五倍,出口菱镁石价格与进口价格相差近20倍。我国经引进日本石墨乳生产线后,开发出200多种产品,而国外则达1400余种;硅藻土我国能生产几十种,国外则达500多种。 中国科学院矿产资源研究重点实验室主任刘建明告诉记者,金属矿业的关键在于寻找到更多的资源量,而非金属矿业的关键在于技术研发。同一种非金属矿物岩石,由于应用技术不同,其资源价值乃至应用领域完全不同。例如,玄武岩是一种铁和镁的铝硅酸岩类岩石,若将其破碎后作为铺路的碎石,价值约40元/吨;若将其熔融后浇铸成铸石,价值约400元/吨;若将其熔融后制成岩棉再加工成各种保温产品,价值可达3000元/吨;若更进一步,将其熔融后拉制成玄武岩连续纤维并生产成各种复合材料,则价值可达2万~8万元/吨,不同的应用技术会产生完全不同的资源价值。 刘建明认为,非金属矿业只有不断提高资源利用的技术含量、不断研发出市场需求对路的高附加值新产品,才能拉动非金属矿业和产业链的现代化发展进程。刘建明建议,我国应采取积极主动的应对措施,充分发挥并扩大自身优势,扭转非金属矿产“一流的资源,二流的产品”的弱势局面,在全球竞争中获取最大的国家利益,为我国社会经济可持续发展提供非金属矿产资源支撑。 技术创新为上策 地球赋予人类最为丰富的非金属矿产,而这些矿产能否成为具有经济意义的资源以及其经济价值究竟有多大,关键在于人类利用自然资源的科学技术水平。随着国际经贸全球化发展,非金属矿业已成为国外跨国公司追逐的重要战略目标之一。 具体到我国非金属行业,刘建明对未来发展趋势做了分析: 一是以技术创新、新产品研发为支撑,我国将不断拓宽应用领域和市场需求。据统计,目前世界已经发现的非金属矿产种类达到1000多种,而真正被人类所利用的则只有250种。随着科学技术的进步,人类还将不断发现并利用更多的新的非金属矿种,并研发出更多的技术含量高的产品。同时,随着人类社会的发展进步,人们对矿产品原材料的品种和数量的需求都在不断增长,新兴产业层出不穷,迫使人们不断寻求新的矿产资源类型、研发新的产品,不断地将更多的地球物质通过技术创新转变成人类的资源。我国在技术创新、新产品研发方面将有所作为。 二是非金属矿产的开发利用是我国新型替代资源的主要内容。新型替代资源是指通过技术创新将原本无价值的石头或工业固体废弃物转化为有价值的矿产资源,或者把原本低价值的矿产资源转化为高价值的新型资源。 实际上,我国目前已经出现了一批新资源技术,显示出良好的大规模产业化前景,主要包括:以玄武岩为原料生产玄武岩连续纤维代替钢材、铝合金,用富钾岩石代替可溶性钾盐矿生产含钾多元素矿物肥料,以白云岩为原料生产镁合金来补充钢材和铝材的不足,用高铝粉煤灰为原料提取氧化铝以补充铝土矿资源的不足,用环保石头纸替代传统纸张等。 三是我国对工业废弃物的利用以及尾矿、粉煤灰、煤矸石的资源化循环利用。世界每年的矿山尾矿排放量在100亿吨以上,尾矿可以作为非金属矿产资源加以利用,对经济发展方式的转变和新型生态文明建设极为重要。 四是我国非金属产业规模化及产品精细化。我国非矿工业的发展方向是由简单的矿石提供产业,将转型为以精细化加工为主导的矿物材料供应产业。交叉、融合矿物学、矿物加工、化工、材料、机械、电子、信息以及相关应用领域不同学科,通过超细、提纯、改型、表面性调控、复合等深加工或精加工技术,开发满足高效节能、环保健康以及极端条件下使用的功能材料,显著提升非金属矿物材料的档次和技术附加值,逐步建立与相关应用领域需求发展相适应的先进技术标准,显著提高我国非金属矿产品质量的稳定性和非金属矿物材料的适用性。 五是我国对非金属生产工艺节能降耗和资源高效的综合利用。我国将通过大型设备开发、工艺优化和信息化、智能化控制水平的提高,显著降低磨矿、分级、超细粉碎、精细分级、表面改性、脱水干燥、煅烧等非金属矿物粉体生产作业的能耗和物耗,单位超细粉体的能耗较目前水平可降低30%以上。同时,综合采用多种选矿提纯技术和材料化技术,结合应用开发,提高资源的综合利用水平和尾矿等固体废弃物的资源化水平,资源综合利用率较目前水平提高30%以上。 |