我国非金属矿行业经济现状与发展

　　我国非金属矿行业经济现状与发展

　　目前我国有92种非金属矿物，这些资源的储量十分丰富，储量居世界第一位的有石灰石、膨润土、菱镁矿等；萤石、硅灰石等居世界第二位；石墨、珍珠岩、沸石等居世界第三位。自建国以来，我国一直非常重视非金属矿工业的发展，据国土资源部统计数据，我国非金属矿企业的从业人数达百万以上，经济总产值近3000亿元，占非油气工业总产值的1/5以上。近几年，随着新材料产业的兴起，带动了矿物功能材料产业和矿物加工技术的飞速发展，非金属矿行业的总体利润达近500亿元，该行业在经济和社会发展中地位越来越突出，获得了国家和各级政府主管部门的重视。非金属矿深加工的产品种类，例如：玻璃及玻璃制品，绝缘体陶瓷、卫生陶瓷、耐火陶瓷，黏土烧结砖、瓦及建筑用品，石材，碳素制品业，矿物纤维及其制品业等等，这些产品的产量日益增长，随着技术的进一步发展，形成集群产业。下一步应根据国内国际市场进一步优化和调整产业结构，根据国际先进技术水平，提升加工装备技术。近年来，绿色生态理念逐步深入，该领域将迎来重大发展机遇。

　　国家和各级地方政府都制定了非金属矿行业发展规划和优势非金属矿种（石墨、萤石等）的行业准入条件，例如：2016年，财政部《全面推进资源税改革》；国家统计局出台滑石等5种产品定期发布行业分析报告；国家科技部在不同层次的科技计划中，有具体的非金属矿加工技术与装备的研发项目；2016年，国家发改委发文的《关于实施制造业升级改造重大工程包》中，列入非金属矿物功能材料的发展；多部门设立了一系列的扶持政策，支持非金属矿产业发展，建立专门的非金属矿工业发展园区，包括辽宁建平膨润土、吉林梨树硅灰石、广西贺州碳酸钙等，积极探索新型产业发展模式。下面针对水泥等几种典型非金属矿粉体行业的发展进行总结并给出发展预测。

　　1几种典型非金属矿粉体发展现状

　　1.1水泥行业

　　水泥由于本身功能特性受气候因素的影响，市场需求在冬季一般下行。例如，2021年第一季度，水泥行业经济运行和发展态势呈平稳趋势，但第四季度，则呈下滑趋势，需求量较低，产品价格出现短期下跌。总的来看水泥行业表现弱势，但是，未来几年水泥行业在利润方面具有无限潜能。伴随疫情减轻，行业需求进一步回暖，价格预期将大幅上涨，前景一片光明。以我国公路交通为例，道路水泥混凝土具有极高价值的经济、社会和环境效益。目前，我国公路交通面临货车普遍超载、长途运输数量大的情况，因此，要选择最为合适的道路水泥混凝土，加紧对水泥材料进行改性研究，通过添加不同的外加剂、掺和料和金属离子优化道路水泥混凝土的性能，是目前水泥行业一个重要发展方向。

　　1.1.1技术变革

　　水泥行业在生产和使用中会产生二氧化硫、超细颗粒粉尘、氮氧化合物等不少的污染物，从而会引起酸雨、雾霾、光化学烟雾等大气污染现象。SO2和NOx还能和空气中的正价阳离子（例如：O+）进行反应生成二次颗粒物，使得大气固体颗粒污染物剧增，对人体健康产生极其严重的危害。在传统水泥生产中，碳排放比例较高。一般来说，生产1000kg的水泥熟料，要投入1300kg原料石灰石等碳酸盐，而石灰石原料在高温下会分解产生C02，若将原料替换成为含有较多Ca0的物质，就可以大大减少CO2的排放，同时性能并不会下降。碳捕获与封存技术(CCS)也是一项可以减少碳排放的新型技术，这是将排出的大量CO2捕捉富集，并将其存储在特定地质结构中，将CO2变成一种新矿藏的技术。根据刘虹等的研究：在2020-2030年这十年间，若水泥行业利用CCS技术捕获CO2，其市场潜力可在3～4亿t。近年来，随着智能化和网络化的引入，水泥生产效率不断提高，可靠性、稳定性更高的高温风机、磨煤风机、运输磨机等设备被广泛应用于水泥行业，在线设备的监测和诊断技术的应用，显著降低了水泥生产设备的运行成本。

　　1.1.2行业发展

　　随着疫情的减缓，我国不同地区复工复产，经济得到了恢复性发展，基础设施、房地产开发等领域释放出强有力的投资需求。但是由于国内外形势的风云变换和新冠疫情防控持久化，国家将保持适度的宏观调控，从稳定经济出发，合理考虑市场需求，谨慎调整水泥生产速度。同时，在国家政策激励和工业需求增加的背景下，水泥行业将在未来蓬勃发展，其中智能化、碳达峰、碳中和、产业链整合等等，将具有广阔的前景。随着节水、交通、老社区变革、城镇化、农村经济发展等方面的推进，基础设施建设的大量需求将吸引巨量的投资转向环境友好型水泥的开发，为水泥制品行业提供更好的发展空间。20世纪90年代初期，丹麦、日本、德国和美国等已经开始研究水泥生产中城市垃圾的协同处理。我国一方面要努力达到先进国家水泥工业的整体水平，另一方面，到2025年争取成功实现水泥材料新品种和环保智能化生产工艺，成为水泥世界的领头羊。

　　1.2石墨行业

　　石墨是一种最软的矿物，是元素碳的一种同素异形体，碳原子排列方式呈蜂巢式六边形，层间有微弱的范德华引力。由于每个碳原子均会放出一个电子，因此石墨属于导电体。石墨形状有晶体状、薄片状、鳞状、条纹状、层状体等，且不透明触感油腻，颜色铁黑到钢铁灰，化学性质不活泼，具有耐腐蚀性，分为晶质石墨和隐晶质石墨，是不可再生的战略资源和国防军工的重要原料。在我国晶质石墨产量最高，位于世界第一位。在黑龙江、山东、内蒙古、山西、河北等20多个省市发现石墨矿床，集中了90%以上的国家储量。石墨矿和低品位石墨精矿的初级加工产品，则是出口到日本、韩国、印度等国家。同时，我国也是世界上第二大石墨进口国，2000-2018年，我国的石墨消费高达1835万t之多，引起库存持续下降。据不完全统计，2017-2019年，我国石墨进口量飞速上升。然而我国的石墨高级加工产品价格远不及美、英、日等发达国家，相反的是石墨出口价格低廉。

　　1.2.1技术变革

　　我国是世界上石墨资源最丰富的国家，但出口的石墨产品大多为初级的低附加值产品，产能过剩，因此，今后要加大宏观调控力度，制定合适的进出口政策，合理开采、科学加工，提高产品的技术水平，加强石墨深层产品的开发和创造，例如氟化物石墨的聚合物、显像管石墨晶体、异形碳、渗异元素石墨、碳—锂离子电池等。另外还应加强环保治理、有序竞争、提高资源利用水平等。近年来，随着新能源汽车、储能和环保等战略性新兴产业的快速发展，石墨烯材料以及高纯石墨等高端材料研发及应用越来越重要。石墨烯是碳原子的单片层结构，内部碳—碳σ键，外部大π键，具有极高的结构和化学稳定性，可通过适当的官能团改性，用以制造复合材料。因此，石墨烯被称为“新材料之王”，具有十分广泛的应用前景。我国目前初步具备了规模化制备石墨烯材料和以高纯石墨为高端产业化主流商品的能力，但是因为制备石墨烯成本太高以及关键技术短期内难以突破，目前还无法完全替代高纯石墨的地位。因此，目前仍旧以出口低级石墨、进口高附加值石墨为主。

　　1.2.2行业发展

　　目前，石墨大多集中在机械铸造、冶金、造纸、精细化工等传统行业，随着新兴材料科技的发展，在电子、国防、航空航天、生物技术、储能环保等新兴领域，新型石墨碳材料也有着广阔的应用前景，不同领域对石墨的需求大有不同，石墨的下游产业链发展十分迅速，领域广泛，这充分体现了石墨的重要性。从目前行业发展来看，新能源，新材料等新兴产业带来了很多机遇，要将石墨产业由初级加工向深级加工转型，充分发挥我国石墨资源的优势，综合各大科研院所的力量，突破关键技术，制造出石墨烯等一系列高端产品，进而推动我国高新产业的发展，这样不仅能够促进我国非金属矿业的整体发展，也可以满足环境保护的需求。

　　1.3滑石行业

　　滑石是一种层状硅酸盐矿物，一般为白色，有些掺杂着青色和绿色，具有良好的机械性能、稳定的化学性、硬度低、磨耗低、白度高等特性，同时呈现良好的润滑性、热稳定性、吸附性、可悬浮性和流变性。我国滑石资源探明量2.5亿t，居世界第二位，分布相对集中且资源分布广，储量最大的5个省份占全国储量的90%以上，年产量约为世界年产量的40%，我国也是滑石出口量最大的国家。滑石常用于橡胶树脂、陶瓷制造等行业，其中50%滑石粉用于造纸行业，少量用于树脂控制剂和涂料颜料。

　　1.3.1技术变革

　　目前，我国从事滑石行业的企业超过200家，其中约60%都是小规模企业。受疫情影响，近两年滑石产量下降，因此，为占领国际市场，提高附加值是滑石行业的重要措施之一。滑石的不同结构呈现出不同特性，根据性能优劣，可分为低中高三档产品，其中低档滑石普遍用于造纸填料行业；中档滑石的光滑度更好，适用于建材行业中的底涂涂料；高档滑石因其优异的性能常常用于粘性物控制剂产品。

　　在我国，中档产品价格和国际市场持平，低档产品价格远远低于国际市场，而高档产品价格又高于国际市场，因此，我国的滑石在国际市场上的价格定位不适应市场需求，从而不具有竞争力，市场份额逐渐萎靡。此外，国际市场的需求也直接影响深加工、高附加值产品的研发动力，在一定程度上制约了企业的发展。因此，充分扩展滑石的产品种类以及应用领域，提高性价比，是今后该行业发展的重要方向，如：深入开展滑石表面改性及在复合材料的综合利用研究，开发出具有超高性能、低廉成本的高性价比滑石产品；另外，加强滑石在污水处理、润滑等新领域的研究也是一个重要的发展方向。

　　1.3.2行业发展

　　我国是世界上唯一一个对滑石出口进行征税+配额十法检的国家，其目的是通过配额管理进行出口管控，减少无序开采，加强环保，同时希望遏制出口的恶性价格竞争。但是出口配额使得国外客户缺乏长期购买我国产品的安全感，这不符合世界贸易组织制定的国际贸易规则，不利于中国滑石行业向海外市场的开拓。近年来我国过度的管控和过高的税负，导致了高中低档产品在产量和销量上的萎靡。今后应结合国际及国内市场需求，对我国滑石出口和生产进行协调，兼顾价格的合理竞争。进一步开发高附加值滑石产品和拓宽应用领域（如：钛酸酯偶联剂对滑石的改性，以制备高弹性橡胶制品等等）是今后的重要发展方向，有近百年历史的鲁兹那克集团主要经营位于法国南部垂蒙斯的滑石矿，该矿是世界最大的滑石矿，规模达40万t/a。当前最新的技术仍被发达国家垄断，并且滑石只是辅助性填料，可被高岭土、粘土、碳酸钙等其他填料所代替，因此，通过市场配置资源，实现对资源高效利用。同时实行差别税率，暂缓征收滑石粉体出口关税，对原料、初级产品和深加工产品区别对待，以达到提高粉体竞争力，增加附加值以及鼓励低端尾矿的综合利用。滑石是资源性行业，必须树立可持续发展观念，在合理有序开采过程中保护矿场资源。

　　1.4萤石行业

　　萤石又名氟石，大多数含99%以上CaF3及极少量Si或Al、Mg等杂质。少数情况下Ca可被Y3+或Ce3+代替，含YF3较高（可达10%～20%，甚至50%）的萤石称钇萤石；含CeF3较高（可达55%）的称铈萤石。钇萤石和铈萤石的混晶称铈钇石。由于萤石不可再生，又称之为“第二稀土”，是氟化物的主要来源，也是世界上最重要的非金属矿原料之一，其中美国、日本、中国和欧盟出于战略地位的考量，先后将萤石资源列入战略矿产清单。萤石晶体呈立方体或八面体，呈现无色、黄、蓝、紫色或绿色。我国萤石资源丰富，矿床繁多，资源储量、生产量和出口量均居世界首位，其用途广泛，如传统的化工、冶炼、建材、光学等行业。萤石产品在现代高科技领域也有广阔的应用前景：航空航天、急速制冷中的制冷剂、医疗、农药杀菌、防潮防腐蚀、消防安全、电子电力、机械和核电工业等等。同时，它还是SG信息材料、光伏、风电、氢燃料电池、锂电池和芯片清洁剂等重要新兴产业的关键原材料。

　　1.4.1技术变革

　　我国萤石企业众多，但多为中小型民营企业，小而散，萤石矿床规模小，产品单位成本相对较低，对GDP的贡献较低。同时，我国萤石产业研究水平同欧美发达国家相比普遍较低，存在过度使用、难选比例高、长收益资源垄断等问题，一类萤石矿静态质保期仅14.5年。另外，还存在贫富矿差距明显、资源利用率低、采矿技术滞后、绿色矿山建设落后等问题，这些与过去对萤石矿山的重视不足相关。目前萤石作为国家的战略矿产，加强技术攻关，研发高科技、高附加值的萤石产品，延长萤石产业链，特别是萤石产业的下游企业应形成自己的产品特色和产业链。加大萤石资源勘察的投入，加强重点区域的勘察工作，科学规范开发，严格萤石矿山开发标准，对萤石资源加强保护性开发的同时，也要严格加工贸易监管，加快萤石资源及产业发展的规划管理。此外，应积极培养技术人员，提高自主创新能力。

　　1.4.2行业发展

　　自2011年以来，全球萤石资源开发逐年下滑，从高峰达908万t到2019年的700万t，同时全球萤石矿产消费能力也呈下滑态势。中国是世界上萤石产品的主要出口国，但是自2011年起中国的出口贸易量呈逐年下降的趋势，到2019年迎来进出口贸易的一个临界点，即进出口相当，均为40万t。这种情况与劳动力和运输成本上升有关，并受到环境政策、从国外进口的氟化物原料产品的后处理、当地矿山的萤石枯竭等因素的制约。今后一方面要加强对出口量的严格控制，另一方面加强对进口萤石产品的质量监测，建立健全完善的萤石资源统计整合信息库，加强萤石资源储备，关注发展模式，出台共同开采和生产限制。迅速且有力地推进产业结构调整，提高资源进出口税率，加强环境监测，加强信息管理，加强检查监督。同时应进一步规范我国萤石产业发展准入标准，加强资源配置，以国家对萤石的定位为契机，逐步提高对国内外市场与资源的把握能力，提升中国在萤石行业和产业内的话语权。

　　1.5石灰石行业

　　石灰石又称为碳酸钙，是一种中性无机化合物(CaCO3)，方解石为主要成分，溶解水的性能差，溶于强酸。在很多岩石中广泛存在，动物骨骼或外壳的主要成分也为碳酸钙，呈现白色固体状，无味、无臭，有无定型和结晶型两种形态，根据生产方法不同，有重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙等区别，不同碳酸钙的性状不同，在工业上用途甚广：可作为橡胶、塑料、电缆、涂料等产品的填料，食品工业中可作为添加剂使用，在生活用品、造纸、建筑产业等领域也有着十分广泛的用途。在我国，石灰石矿有丰富的储藏量，不含台湾、西藏等地区，全国石灰石矿面积达43.8万km2，能作为水泥的原料储藏量占1/4～1/3，约542亿t。

　　1.5.1技术变革

　　近10年来，我国始终保持世界上碳酸钙生产和消费第一大国的地位，进口量基本保持在每年3万～5万t，出口量呈现稳步增长。在价格方面，我国碳酸钙出口价格远超进口价格，这充分说明了我国碳酸钙产品得到其他国家的充分认可。我国碳酸钙行业发展明显，但与发达国家还有很大差距，表现在：企业数量多、规模小，粗放式发展；生产工艺技术落后，设备老旧，并且大型化、高效设备的进展迟滞；产品品种单一，目前每年仍需进口十几万吨高附加值的纳米级碳酸钠；高质低用、附加值低。因此，需要研发新技术，不断提高碳酸钙的附加值。另外，应加大对现阶段生产设备的改造升级，改善和发展产品性能。

　　1.5.2行业发展

　　伴随着我国经济的快速发展和城镇化建设的推进，在建筑材料领域，如塑料管材和片材等材料的需求大幅增长，碳酸钙作为建筑材料的重要填料，能起到显著的降本增效作用，因此有着广大的市场前景。据调查，我国共有重质碳酸钙企业1000多家，大多规模小、环境污染大，缺乏绿色生产技术，还存在矿产资源管理法规建设缓慢、产能趋饱和的境况，进一步发展困难。而对优质的超细碳酸钙、纳米碳酸钙以及其改性的相关产品的研发有很大发展空间。

　　因此，拓展纳米级碳酸钙等高品质碳酸钙的发展，将会是未来碳酸钙产业发展的一个大方向。然而，我国碳酸钙行业中，除少数企业具有自主研发能力以外，大部分企业没有研发纳米碳酸钙及改性产品的产业化能力，也缺乏专门的研究人才，这些都是急需解决的主要问题。因此，要实现碳酸钙行业的长效可持续发展，必须摆脱粗放发展现状，减少资源浪费，提高资源利用效率，加强创新。

　　2我国非金属矿物粉体发展前景

　　2.1存在的主要问题

　　目前，我国非金属矿行业发展主要呈现追求产量，且低端产品比例大、建设重复、资源利用率低、环境污染严重、综合效益较低、产能过剩、多数尾矿尚未有效利用、附加值低、生产信息化自动化程度低、一些战略性非金属矿资源的储备及监管制度有待完善，总体呈现粗放型发展。

　　(1)尽管从事非金属矿开发利用的科研人员众多，但是科研和市场需求脱节，对具体应用要求、研发方向不清晰，多数研究成果停留在实验阶段，难以产业化；主要缺乏创新型和技能型人才；突出的是投入到制备多功能性复合材料的基础理论和技术研究力量还很不够：一些前沿的深加工技术，例如：“超细、超纯、改性、复合”等，还跟不上世界的步伐。

　　(2)信息化程度低，“互联网十非金属矿”尚未融人非金属矿行业，缺少行业的“投资、科技、产品、生产、贸易、应用”等统计数据，无法有效利用大数据进行指导产业发展，相关的信息化制度、措施和体系建设尚未建立，缺少行业融资平台及发展基金。

　　(3)绿色矿业较少，资源循环利用和保护性开发不够，资源综合利用率低。非金属矿行业准入门槛低，存在重复建设、高附加值矿业产品不高、“优质低用”等问题，大量的优质资源浪费严重，保护性开发非金属矿的技术水平亟待提高。

　　(4)非金属矿业的整个产业发展体系、目标以及开发与应用的产业链关系尚未建立，共性问题和关键技术问题尚未明晰，缺少相应的检测与标准化体系。

　　2.2发展前景

　　依据“创新、协调、绿色、开放、共享”发展的最新理念，去产能、补短板、调结构，大力加快非金属矿产业的供给侧改革步伐，提升创新水平。围绕“节能、环保、新能源、农业”等国家发展战略，提升石墨等优势矿种高附加值产品的研究开发，大力提升装备水平，重点加大非金属矿物功能材料产品开发力度，实现产业化，突破关键技术研究，重视基础理论研究和应用的结合。积极推进协同发展模式。

　　(1)加大创新力度，响应光伏电动新能源、生物医药、土壤修复沙漠治理等国家战略的要求，迎合市场需求，积极对膨润土、硅藻土等优势矿种高附加值产品开发；推进功能填料、矿物肥料、农药载体等矿物多功能材料的应用并实现系列化、规模化，积极加大石墨的低温煅烧、纯化等新技术的普及以及提高新装备的利用率。加大非金属矿粉体的超细、超纯、改性、复合等新技术的理论和应用研究。增强矿物功能材料在“节能、环保、新能源、农业”等领域的独特作用，充分发挥材料的功能性，彰显功能材料在降低成本、提高性能、保护环境方面的优势。

　　(2)积极加大绿色、智能化矿山的建设，目前，有59家绿色矿山的试点企业，包括石灰岩和重晶石等12个不同的非金属矿物。在创新技术、保护环境和绿化矿山等方面，都有明显进步。

　　(3)调整产业结构，完善矿业体系，提高非金属矿行业的准入条件，加强行业管理和监管体系建设，引导矿业积极健康的发展，在环保安全、技术装备等方面，提高准入条件和生产安全标准，淘汰一些小规模、环境污染重的企业，调整整个矿业的格局，优化资源配置，实现产业集群发展和提升发展竞争力，国家和各级地方政府、行业协会设立专门机构，建立运行监测系统，促进行业发展。

　　(4)积极推进优势矿种产品在新能源、国防、民用等领域的应用，如：石墨，重点研发用于电子、新能源、国防军工等领域的高纯石墨和石墨的复合材料等。滑石粉，重点研发用于造纸、食品、医药等领域的填料型功能。

　　3结论

　　非金属矿物材料在国防、军工、民用等各个领域有着重要的应用，随着我国经济和综合国力的不断提升，非金属矿物行业在经济和社会发展中地位更加重要。目前非金属矿业发展仍存在诸多问题：企业生产规模小，产品单一，高附加值产品少，与国际同行竞争优势不明显，深加工产品的科技创新力不够，矿业建设现代化程度低，“互联网十非金属矿”大数据尚属空白，非金属矿及其多功能材料的研究与利用已成为当前热点，“超细、超纯、改性、复合”等深加工技术以及装备制造已成为制约集群产业化发展的关键。

　　为了加快提升非金属矿业的发展水平，国家和各级地方政府依据“节能、环保、新能源、农业”等国家战略和市场需求，加快创新研究，转变发展理念，创新发展模式，加快调整产业结构，提高生产企业准入门槛，加大矿产资源整合力度，实行资源的集约化和规模化利用，积极建设智能化、绿色发展的矿业体系，促进资源循环高效利用，实现非金属矿大国向强国的战略转变。

　　                                                 摘自：《非金属矿开发与应用》2023年第2期