非金属矿产利用的发展趋势和勘查评价

作者&投稿:容侨 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
 当前世界上非金属矿开发利用主要发展趋势~

现代工业和高科技领域对非金属矿原料的要求更加苛刻,使得非金属矿物原料由初加工向精加工、功能化方向发展,向高纯、超细、单晶化、复合化、纤维化、薄膜化以及具有多种特殊功能的加工制品方向发展。由单一产品向系列化产品发展。矿山规模向大型化,由生产自动控制向智能矿山转变。矿业国际化和一体化的趋势更加明显。
非金属矿具有一矿多用、多矿同用、功能好、增值快的特点。深加工产品带来的经济效益十分显著。如海泡石原矿300元/吨,加工至-325目后售价为600元/t,而精选的-10μm海泡石精矿高达5200元/t,海泡石绒售价3600~6500元/吨。钙基膨润土原矿40~70元/t,粉矿(-200目钙基粉)160~240元/t,粉状活性白土1200~1400元/吨,进口的350美元/吨。锂基膨润土4000元/t,有机膨润土12000~18000元/吨,高纯钠基膨润土(纯度>98%、细度<2μm)高达4000美元/吨,相当于人民币32000元/t。石墨固定碳在70%~80%的售价为420~680元/t,而彩色显象管涂料石墨乳为7万~10万元/吨,碱锰电池用高纯石墨1.4万~1.7万元/吨,柔性石墨7000美元/吨,膨胀石墨纸6000美元/吨,等等。
非金属矿工业的发展有赖于非金属矿工业现代化,而非金属矿工业现代化主要体现在非金属矿物材料深加工上。所谓非金属矿物材料深加工是指采用现代物理化学等加工方法对原料或其产品进行超细、超纯、改性、复合等工艺的处理。当前以提高产品档次和新型制品材料的深加工技术为主的开发研究,已成为世界发达国家的“热门”课题。
当前非金属矿的深加工技术表现出如下趋向。
(1)对矿物性质的研究更加重视和活跃。老矿种新用途及开拓新矿种都是基于对矿物性质的新认识而实现的,现代测试技术使得这一研究更加富有成效,研究目的与应用的结合更现实。如对矿物吸附、催化、助融、补强、热、光、电、磁、表面及界面性能等及其在各种场力作用下的变化的研究直接涉及到矿物的新用途的开拓。相比之下,这方面的研究我国与工业发达国家的差距十分显著。
(2)现代化产业和高科技要求非金属矿原料及其产品具有高纯度、更细的粒度和严格的粒度分布。这促进非金属矿的分选技术、超细粉碎技术、精密分级技术取得了长足进步。特别是选矿技术的发展和广泛应用,干法和湿法超细粉碎、微细粒分级、固液分离技术和设备在过去十几年中发展迅速并继续保持活跃。微米级、次微米级物料的机械制备已经产业化。国内开展超细粉碎和分级、超细微粉分离和干燥等技术的研究要比国外晚10年左右,各种相关设备主要是仿造或借鉴国外设备研制的。
(3)系列化、标准化技术更加完善、具体。由于非金属矿具有一矿多用、多矿同用、用途广泛的特性,工业发达国家非常重视产品的标准化和系列化,最大限度地合理利用资源及满足市场的需求。表现为:按用途、按规格、按产品走向分别形成系列标准和系列产品,由此而发展的控制技术、测试技术、分选技术、加工技术、废弃物综合利用及处置技术成龙配套。例如,德国南方化学公司生产的汤塞尔(Tonsill)向用户提供了5个系列20余个品种的活性白土,它们是:常用型活性白土系列,针对不同油品提供10种不同类别的活性白土;添加活性炭的混合型系列;脱重金属系列;颗粒土系列;供其他特殊需要的,如抗水、脱有机酸、有机碱等系列。又如美国费屈尔(Filtrol)公司亦有分油品的不同活性白土系列产品40余种。相比之下,我国生产的活性白土仅有“高效”和“普通”两种,按形状分也仅有粉状、粒状两类,脱色力仅100多,而国外均在200以上。又如滑石,我国出口滑石70%是滑石块,滑石粉不足30%;国外已有不同规格50种产品近百个等级,而我国仅有3种规格9个品种,且产品的检验项目不完全,如无菌滑石粉系列产品。发达国家不仅对最终产品实施质量控制,而且对加工过程实施在线控制。
(4)复合材料、功能材料、结构材料的制备技术带动多学科相互交叉、渗透和融合,使合成矿物技术走向成熟。不同矿物之间的协调作用、矿物的改性和改型、矿物晶体结构和畸变、矿物表面的键性和化合态等晶体化学参数在新材料中的作用更加突出,使非金属矿的深加工技术日益融合进矿物学、矿物工程学、矿物物理和量子矿物学、物理化学、晶体化学和结晶学、生物工程学、材料科学、控制理论、信息科学等。跨学科合作导致了一些新兴边缘学科的出现,如分子筛工程、粉体工程、矿物界面工程等。溶胶凝胶法、等离子法、气相合成法等特殊矿种和微细颗粒的制备方法已日益成熟。宝石、超硬材料、薄膜材料的合成,快离子导体材料制备技术等逐步实现了工业化。
(5)保护和改善非金属矿矿物产品的结构参数,如径厚比、长径比、球形化率、纤维化参数等成为非金属矿深加工的重要方面。特别是层状硅酸盐矿物径厚比,如云母、高岭石等矿物;纤维状硅酸盐矿物的长径比,如大长径比的硅灰石、海泡石等矿物;石英及膨胀珍珠岩的球形化;石墨等矿物的纤维化等。
(6)用于环境、农业的非金属矿的加工技术的研究和开发受到高度重视。如沸石、膨润土、珍珠岩、硅藻土、凹凸棒石、海泡石等这些具有层状、链层状、孔道结构的非金属矿在土壤改良、保肥保水、废水净化、除臭脱污等方面的应用研究越来越深入广泛。
(7)非金属矿加工中节能降耗及其作为节能降耗产品的研究受到广泛重视,成果得到不断推广应用。非金属矿物材料加工业是高能耗产业,其发展依赖于能源工业的发展,能源状况将对非金属矿物材料加工业产生重要的影响。因此,节能降耗的加工技术、设备和工艺对非金属矿物材料的加工具有重要意义。如碎磨作业能耗通常占产品成本的50%~70%,烧制高温耐火材料也是高能耗作业等。已投入工业应用的节能降耗技术和设备如有多碎少磨、强化分级、搅拌磨和锥磨机等新型碎磨设备、絮凝和载体分选等新型分选技术和设备、各种新型节能窑炉等。另一方面,一些非金属矿物又可用作节能材料,如硅灰石、透辉石、透闪石、霞石正长岩、蛭石、珍珠岩、硅藻土、石棉等节能原料在陶瓷、玻璃、管道、隔热保温、低温绝缘等领域的研究成果层出不穷。
以上七点是非金属矿深加工技术的主要发展方向。从全球看,2001~2010年非金属矿产品的主要需求市场仍将是耐火材料、纸张颜料、橡胶、塑料、陶瓷、家用产品以及环保领域等。近年来,以塑料、陶瓷和复合材料取代金属的趋势愈来愈明显,汽车制造中塑料用量已由过去只占百分之几上升到30%左右,因此开发研究塑料、橡胶工业所需的非金属矿填料是非金属矿产目前最活跃的发展领域之一。

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。

一、非金属矿产利用的发展趋势

随着现代化产业的发展,非金属矿的开发利用向多样化发展。应用范围不断扩大,用途日渐广泛,附加值不断提高;可利用的非金属矿种类不断扩大,新利用的矿种常呈现出许多独特性能;早期开发的许多矿种,会不断出现新的用途。非金属矿产品与后续作业之间的联系越来越密切,对非金属矿产品的要求越来越严格,可相互替代使用的非金属矿粗加工产品供过于求,供矿品种和地区不断扩大,矿业国际化和一体化的趋势更加明显。非金属矿物原料由粗加工向精加工、功能化方向发展,由单一产品向系列化产品发展,由原料向制品方向发展,合理利用资源和保护资源得到进一步重视,环境压力的影响不断加强。合成矿物将进一步扩大市场占有率。矿山规模趋向大型化,信息技术在矿山开始应用,由生产自动控制向智能矿山转变。

非金属矿产的深加工技术是随着高科技对材料的需要而发展起来的。如高科技陶瓷产品需要粒度微米级的、纯度大于99.9%以上的非金属矿物产品;新型塑料、涂料、橡胶等要求微米级填料等。非金属矿深加工技术最初主要包括矿物的超高提纯、超细粉碎和表面改性技术。近年来,随着理论研究的深入和实用技术的发展,深加工技术不断深化、细化,并形成了较完整的技术系列。

矿物层间域离子交换技术通过阳离子交换,可以生产具有不同功能的膨润土新材料,如凝胶剂、增塑剂、乳化剂、快离子导体材料以及生物功能材料都已广泛应用于不同工业部门。许多粘土矿物表层和层间有吸附或复合有机分子的特性,形成粘土有机复合体材料,矿物有机覆盖技术用不同的有机分子覆盖生产的许多不同功能粘土有机复合材料已广泛应用于精细化工、生物工程材料、医药、电子、航天、原子能、环保、化工、轻工等领域。矿物本身的微孔结构已得到广泛应用,如用沸石、硅藻土生产的过滤剂、吸附剂、催化剂、充填剂、保温隔热材料等;目前更重视用人工方法生产微孔材料,如人工改造的微孔粘土材料不断地用于脱色剂、染色剂、吸附剂、催化剂、过滤剂以及保温材料等领域;这些可概括为微孔结构和微孔技术。粘土胶粒在水介质中能形成双电层结构,双电层结构的性态对粘土矿物的胶体性质影响很大;扩大双电层结构技术可以明显地改善粘土矿物的胶粒扩散性能,提高其吸附性;据此人们用人工改型膨润土加工成了高性能的凝胶剂、粘结剂和增塑剂等;反之,通过压缩双电层结构技术,就会破坏粘土的胶体性能而发生聚沉,由此人们用粘土胶粘作捕获剂,达到净化目的。矿物脱色技术已得到广泛应用,如膨润土制成活性白土后用于食用油和矿物油类的脱色;染色技术的应用仅有十几年的历史,染色技术原理是当某些物质,如某些有机物被吸附于粘土矿物的表面时,它能吸收水分子离解所释放出来的氢离子,结合生成新的有机化合物,而呈现不同颜色;矿物学家利用染色技术研制出大量新材料,目前广泛使用的各种无碳复写纸就是其中一种。目前已经有能力在不破坏原来矿物基本结构和性质的前提下来改变矿物的密度,从而获得预定某种性质的材料,如采用有机分子覆盖技术就可改变原来粘土矿物的密度,从而制得高悬浮性钻井泥浆。微细技术和超细矿物产品已广泛应用,目前国外更重视对微米级和纳米级超细材料性质的研究,例如对纳米材料的胶体性质、表面化学特征、表面电性及渗透性等方面的研究;目前超细技术的主要手段是机械粉碎、筛分,未来的超细粉碎技术则注重物理化学和波谱技术。用作橡胶或塑料的矿物填料经过偶联剂处理后,产品的抗折、抗拉和抗压等性能明显改善,生产出优良的增塑剂材料,这属于矿物材料表面偶联和交联技术。粘土生物材料研制技术可生产各种具有不同养分的肥效增效剂、矿物饲料、种子包衣、长效杀虫剂等。随着科学技术的发展和技术装备的不断完善,人工合成矿物材料的质量日趋完善,种类日趋繁多,人工合成金刚石、云母等已大量代替天然金刚石、云母;人工合成皂石已经实现工业化生产,它主要用于精细化工行业,是化妆品理想的载体。

非金属矿物加工技术总的趋势是多样化、系列化、标准化和功能化。

二、勘查评价要点

由于非金属矿产种类繁多,矿床成因类型多样,伴生、共生矿床普遍,且一矿多用,而不同用途矿石的工业要求差别又很大,因此,非金属矿床的找矿与评价比较复杂,工作中应注意几个要点。

寻找非金属矿床时应注意综合找矿和评价。非金属矿床虽有各自不同的成矿地质条件,但有些不同类型的矿床可产于相似或相同的地质环境,因此,应该注意综合找矿,寻找共生、伴生矿床。如在石油普查中注意寻找钾盐、自然硫等矿床;在前寒武纪变质岩分布地区注意寻找磷矿、滑石、菱镁矿、石墨、硼、高铝矿物、宝石、绢云母等多种矿床;在盐类矿床中往往伴生有碘,要注意综合评价。

应注意非金属矿床中有用矿物的工艺技术特点。与金属矿床不同,许多非金属矿物的物理性质或工艺技术特点经常成为评价其经济价值的决定因素。甚至同一种工业矿物或岩石,由于其物性的某些差别,便具有不同的用途,因而对它们的工业要求也将是极其不同的。如光彩夺目、完美的金刚石大晶体,可作为贵重宝石;具有良好半导体性能的Ⅱ型金刚石,可作为高级半导体器件及激光微波的散热片等重要元件;而普通的Ⅰ型金刚石,工业上只能利用其高硬度的性能作为研磨材料。

加强物化探方法在找矿中的应用。迄今为止,物化探方法在非金属矿床找矿中的应用远远不如在金属矿床中应用的普遍,今后必须重视找矿评价中物化探方法的利用。如用伽马测井方法寻找钾盐矿床;利用航空和地面磁法寻找石棉、金刚石、水晶等矿床;应用中子活化测井法测定萤石矿脉的厚度;利用水化学方法寻找萤石矿床等。

开展非金属矿床深部变化研究。由于某些非金属矿产的工业利用特点,决定了不能采用井探、坑探、钻探等工程手段进行深部探矿,为矿床的总体评价和勘探带来了困难。为此,需加强矿床地质研究,研究矿石的深部变化规律。采用边采边探和信息评估等方法查明深部矿石的质和量。




矿产资源开发利用现状
开发利用的金属矿产主要为金、银、铅、锌、铜、镍和稀有稀土矿等。在全国排名前列的大型金属矿业基地有陕西的潼关金矿、金堆城钼矿、旬阳汞锑矿,甘肃的金川铜镍矿、白银铜矿、厂坝铅锌矿、酒泉镜铁山铁矿,青海的锡铁山铅锌矿,内蒙古的包头白云鄂博铁稀土矿,新疆的喀拉通克铜镍矿等。2.2.2.3 非金属...

中国钼矿勘查和开发利用的现状
一是新中国成立初期,即20世纪50~60年代,根据接触交代成矿理论,探明了杨家杖子、松北和新台门大中型钼矿床及其一批钼、铅、锌多金属矿床(点),初步确立了杨家杖子以钼为主的多金属矿集区地位。在杨家杖子矿区外围发现和探明了八家子大型铅锌多金属矿床、老虎沟铜(钼)矿床、老虎洞多金属矿床及其一批中小型矿床(点)。

金属矿物的展望
过去在金属矿区用物探方法直接找到的矿是有限的。现金属矿物在发展的趋势是,利用物探方法解决找矿过程中的地质问题,进行间接找矿。某种金属矿在一定类型地质构造中形成,就利用物探方法寻找这种构造。此外,引用新的科学技术成果,利用新的地球物理参数,是扩大金属矿物探应用范围和提高其地质效果的一个重要...

金属是如何开采的
现代金属矿产开采,依据其矿体出露与埋藏程度而分为露天开采和地下开采两种。露天开采适用于地表出露的矿体,一般较大者多用机械开采,利用多功能装载汽车或电动火车运输。地下开采矿山较多,开采方式与方法多样,机械化程度差异较大,当前新疆地下金属矿开采基本上可归为三种形式:平峒开采:即利用水平坑道运...

矿业发展趋势与动态
近20年来,由于世界工业技术的发展和社会需求的增长,非金属矿产品的开发利用飞速发展,应用领域不断扩大,非金属矿业的发展呈现出了前所未有的蓬勃生机。主要有以下几个特点: (1)非金属矿业的地位日益高涨,非金属矿的开发利用与水平成为衡量一个国家科学技术、国民经济和人民生活水准的重要标志之一。越是工业发达的国家...

主要矿产资源开发利用现状
已开发利用矿产75种。 全部国有及限额以上矿产采选企业完成工业产值372.52亿元,工业增加值180.19亿元。在矿产采选业产值构成中,煤炭采选业占41.24%,石油、天然气开采业占33.98%,金、银及有色金属矿产采选业占19.17%,非金属矿产采选业占4.81%,黑色金属矿产采选业占0.8%。 矿产原料加工制品业完成工业产值1289.12亿元...

探索神秘的金属矿产大世界
(一)走进金属矿产的宫殿 1. 什么是金属矿产 地球上有许多矿产资源,人们又称它为地下宝藏。这些矿产资源是指由地质作用形成的,具有利用价值的,呈固态、液态、气态的自然资源。 人们按照矿产的性质和用途,对矿产资源进行了分类。世界上各国矿产分类不尽相同,我国也有不同的分类。按照我国有关的规定,矿产资源分为能源...

明确各类矿产资源节约与综合利用重点
稀贵金属矿产要加强多金属共生矿在选矿和冶炼过程中的综合利用,开展稀有多金属共生矿综合开发利用。加强稀土金属矿资源综合利用、复杂难处理贵金属提取技术研究。非金属矿产要加强新技术、新装备的研究,开发新产品和新材料,向精细化发展,提高非金属矿利用价值。开发具有特殊新性能的矿物复合材料、非金属...

矿业循环经济应从资源综合利用入手
因此,开展这些资源中多种有用组分的综合回收利用,仅釆用常规的选矿技术和火法冶金、电冶金技术,是不可能实现的。 随着科学技术的进步与发展,湿法冶金技术已在矿业、化工、医药、食品等多种领域,越来越广泛的得到应用,在从矿石中回收金、银、铀、钍、铝、铜、稀土、稀有金属等方面,早已成为必须采用的成熟技术。湿法...

矿产资源供需分析及开发利用现状
玉石、含钾岩石、岩盐以及煤系高岭土、沸石、硅灰石、饰面用花岗石等在全国有重要地位,有7种非金属矿产资源储量居全国第一,22种矿产居全国前六位。除石墨、玉石、萤石、硫铁矿外,绝大多数非金属矿都能保证充分供应,非金属矿的主要问题是开发利用水平很低,非金属矿产资源优势未能充分变为经济优势。

本溪满族自治县18065668143: 我国有哪些富饶的物产 -
左雷鼻通: 一、矿产资源及其勘查开发现状 中国现已发现171种矿产资源,查明资源储量的有158种,其中石油、天然气、煤、铀、地热等能源矿产10种,铁、锰、铜、铝、铅、锌等金属矿产54种,石墨、磷、硫、钾盐等非金属矿产91种,地下水、矿泉水...

本溪满族自治县18065668143: 长安大学 研究生院矿产普查与地质勘探的研究方向 -
左雷鼻通: 01金属矿产资源勘查与评价 02油气资源勘查与评价03非金属矿产开发与利用04区域成矿预测05资源开发与环境保护06矿产资源勘查方法与技术

本溪满族自治县18065668143: 中国铀矿开采前景如何? -
左雷鼻通: 我国至今已探明大小铀矿200多个,证实了相当数量的铀储量.矿石以中低品位为主, 0.05%~0.3%品位的矿石量占总资源量的绝大部分.矿石组分相对简单,主要为单铀型矿石,仅在极少矿床有其他金属元素共生,形成铀?钼、铀?汞、铀?...

本溪满族自治县18065668143: 沸石矿床地质勘查与评价 -
左雷鼻通: 一、矿床一般工业指标 1.一般工业要求 沸石是一矿多用的矿种,有的用途尚在试验阶段,评价指标难以统一.在分析对比沸石含量与K+交换量的相关关系后,目前以K+交换量作为主要评价指标.初步拟定的评价指标为: 1)边界指标(相当...

本溪满族自治县18065668143: 包头主要矿产都有什么 分布在那 -
左雷鼻通: 资料有点老,但基本情况不会变.主要是煤.铁,稀土及铌.---- 截止2003年底,已完成包头地区1:20万区域地质调查;1:5万区域地质调查完成11幅,计4400Km2,占包头市国土面积的15.89%;1:50万航磁调查覆盖全市. 矿产资源调查评价...

本溪满族自治县18065668143: 矿产资源的高效开发与循环利用原则有哪些?
左雷鼻通: 矿产资源的高效开发与循环利用原则有:(1) 开源与节流并重.充分利用贫矿,走人造富矿之路,富矿、 贫矿兼采,综合勘查、评价、开发和利用伴生矿种;充分利用国内外 两种资源,有进有出,取长补短;大力发展循环经济.(2) 加强非传统矿产资源的开发.对那些由于当今技术、经济 原因尚未进行工业利用的资源和尚未被看做矿产的、未发现用途的潜在资源,或虽为传统矿产资源但因地质地理原因极难发现的矿产资 源,尤其是日益紧缺的矿产资源,应加强开发利用.如甲烷水合物 的开发.(3) 依靠科技进步.依靠科技进步加强管理,降低矿物能源和 矿物原材料的消耗,提高资源的回收利用水平和综合利用率,实现矿 产资源的可持续利用.

本溪满族自治县18065668143: 矿产勘查的阶段划分 -
左雷鼻通: 一、矿产勘查是矿业生命周期的第一阶段 在第一章里已经提到,一般来说,矿业周期划分为六个阶段.矿产勘查是矿山生命周期的第一阶段,这个阶段现金流为负值,风险大,回报高. 二、矿产勘查的阶段对比 我国对“矿产勘查”这个词的理...

本溪满族自治县18065668143: 简述新疆矿产资源 -
左雷鼻通: 一、矿产资源的主要特点 1、矿产种类多,资源相对齐全配套.目前,新疆已发现矿种约占全国已发现矿产的85%,是全国少数几个矿种比较齐全的省、区之一,仅次于四川省,列全国第2位.经济发展所必需的能源矿产种类全,资源量大;其...

本溪满族自治县18065668143: 有哪些矿产资源人们是如何开采利用和保护的 -
左雷鼻通: 矿产资源指经过地质成矿作用,使埋藏于地下或出露于地表、并具有开发利用价值的矿物或有用元素的含量达到具有工业利用价值的集合体.矿产资源是重要的自然资源,是社会生产发展的重要物质基础,现代社会人们的生产和生活都离不开矿...

本溪满族自治县18065668143: 物探在非金属矿产勘查中的作用是什么? -
左雷鼻通: 物探在我国矿产勘查中发挥了巨大的作用.物探不仅发现了一批重要矿产地、扩大了一批矿床,而且已经成为矿产勘查的必要手段.有关信息初步显示,五十多年来通过物探发现和扩大的大中型矿产地不会少于1000处,其中不仅包括石油、天然气、煤炭、各种有色金属矿产、稀有稀土矿产、非金属矿产,而且还有不少地下水和地热等资源.时至今日,物探技术方法在我国、在全世界更是成为研究全球地质构造、区域地质调查、海洋地质调查、矿产勘查、水工环勘查、矿山开发等各个领域不可或缺的部分.勿庸置疑,物探在推动地质学的发展中有着不可替代的重要作用.

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