中国非金属矿业可持续发展战略探讨

叶张煌，张 琪，闫 强，王安建，张照志

(1.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；2.江西科技师范大学，江西 南昌 330038)

非金属矿是三大类矿产资源之一,指在当前技术经济条件下，所有可供提取的不具备金属特性的化学元素、化合物或可直接利用的岩石和矿物。在原始社会初期，正是砂岩、石英岩、燧石等非金属矿产资源的使用，人类在劳动实践中逐渐学会了使用就地取材的石器作为工具和取火技术，进入了石器时代，如170万年前的云南元谋人懂得使用质地较硬的石英岩打制石器，开启了人类社会进步的阶梯[1]，在现代社会，非金属矿产资源的开发利用程度, 更是一个国家科技水平和经济实力的综合体现。一个国家工业化程度越高，对非金属矿产品的需求量就越大，非金属矿产在第二产业中占的比重呈不断增加的趋势[2-3]。非金属矿与金属矿在产量、产值和消费量方面的比值成为衡量一个国家矿业发达程度的参数之一。在20世纪50年代前，世界上金属矿的产量、产值均高于非金属矿，但在20世纪50年代以后情况就出现了逆转持续至今。以2001年的统计为例，从产量的角度看，世界非金属矿的年开采量在250亿～300亿t之间，是金属矿开采量的3倍。从产值的角度看，世界非金属矿原料总产值达2000亿美元，超过金属矿产值的2～3倍，从人均非金属矿的消费看，非金属矿的年人均消费量达5t[4]，约是金属矿的10倍。并随着科技的进步，非金属矿产的应用领域正在不断拓宽，除了建材、化工、农业等传统领域，在电子信息、新能源、新材料、航空航天等高新技术产业也得到越来越广泛的应用，可以预测人类将回归大量使用非金属矿产的“新石器时代”。

和相比金属矿产，非金属矿产资源具有种类繁多、用途广阔、分布广泛等特点。根据用途，可以将200多种非金属矿种分为25大类[5]。值得注意的是，科技进步使得原先不能利用的资源成为可利用的矿石。例如，20世纪50年代硅灰石和透辉石还是“废石”，但现在却是很好的陶瓷原料和炼钢辅助材料。但也有相反的情况，即一些非金属矿被废弃不用了，如压电石英在20世纪70年代被人造水晶完全代替，作为战略资源的地位也就不复存在。

1 中国非金属矿的资源禀赋和开发利用现状

中国是最早利用非金属矿产的国家之一。如国外把陶瓷称为China，陶瓷原料之一的高岭土(kaolin)也是以中国瓷都景德镇高岭村命名的，《本草拾遗》中记载将膨润土用作药材，这比西方认知膨润土早1000年。这足以说明中国在利用非金属矿产的水平之高和时间之早。

1.1 我国是世界上少数非金属矿产品种齐全，储量丰富的国家

我国的非金属矿产品种齐全，储量丰富。截止到2010年的统计，我国已发现的非金属矿产资源种类102种，亚类176种，其中，查明资源储量的为91种，亚类160种。其中，石墨、石膏、膨润土、石灰石、菱镁矿、重晶石、芒硝等矿种的储量居世界首位；滑石、石棉、萤石、硅灰石的储量居世界第二位；磷、硫、高岭土、珍珠岩、天然碱、耐火黏土的储量居世界第三位。我国非传统的沸石、凹凸棒等非金属矿产资源也居世界前列。

非金属矿在我国的分布广泛。已探明储量的石墨矿区有91处，分布于全国25个省(区)，集中分布在黑龙江、山东、四川、河南和内蒙古等省份。探明储量的萤石矿区达230处，分布于全国25个省(区)，以湖南为最多。探明储量的耐火黏土矿区有327处，分布于全国各地，以山西为最多。探明储量的重晶石矿区有103处，分布于全国21个省(区)，以贵州省为最多。探明储量的滑石矿区有43处，分布在全国15个省(区)，江西、辽宁、广西、青海、山东等5省占全国储量的90%以上。探明储量的石膏矿矿区有169处，分布在全国23个省(区)，以山东最多。探明储量的膨润土矿区86个，分布在全国23个省(区)，以广西、新疆，内蒙古为多。

1.2 我国非金属矿产资源人均不足，品味贫富不均

我国非金属矿产资源总量丰富，但在巨大的人口基数压力下，人均非金属矿产的拥有量仅为国际人均水平的58%。

我国有众多的优势非金属矿种，但某些矿种稀缺，品味低，矿物难选。如1995年中国金刚石产量20.5万克拉，仅占世界年总产量的0.4%，而且我国金刚石品味富的原矿品位仅相当于南非金刚石选矿厂的尾矿品位[6]。我国硫铁矿的平均品位仅为18%左右；P2O5大于30%的富矿仅占总量的7.4%，矿石类型难选；90%以上的硼矿也是难选的硼镁铁型矿石[7]。

1.3 多数非金属矿产供需基本平衡，但少数矿种保障程度不足

我国是世界上非金属矿产品的重要生产和供应大国，已形成完整的非金属矿业工业链。我国查明的非金属矿产地为10348处[7]，至今非金属矿产的产值超过3500亿元。

近10年，中国非金属矿产品的需求量愈来愈大，而且以年均10%左右的速度快速增长，图1为2003年和2005年的若干重要非金属矿产的产量和2020年的需求预测，可以看出，只要按现在的产量稳定增长，到2020年供需可实现总体平衡。

图1 若干重要非金属矿产品的产量增长和预测

图2为2003～2007年我国非金属矿产品进出口金额的统计表。总体的趋势是出口金额大于进口金额，有少量的出口创汇。除个别年份的特殊情况，进出口年增幅均超过10%。

图2 2003～2007年我国非金属矿产品的国际贸易额

我国金刚石、钾盐、优质高岭土等少数矿种的保障程度较低，对外依赖程度高。如我国探明钾盐的储量和基础储量仅分别为世界的1.024%和1.015%，近几年，我国进口钾盐剧增，2007年达到547.4万t，成为世界最大的钾盐进口国[8]。

1.4 我国非金属矿山的数量多而规模小

据2000年统计数据，我国非金属矿的数量为10.36万家，从业人数284万人，其中小型企业为9.56万家，占92.28%，而大、中型企业的数量为8000家，占比仅为7.72%[7]。小企业往往存在滥采乱伐、采富弃贫、污染环境、竞相压价等不良现象。

澳大利亚也是世界上重要的非金属矿产品生产国。但其主要的非金属矿业公司仅有8家[9]，它们拥有澳大利亚非金属矿产资源90%以上的份额。英国ECC公司高岭土的年生产能力300万t，占英国总产量的80%。良好的产业集中度有利于企业的技术创新和形成价格优势。

1.5 非金属矿产的深加工程度不高，产品单一，初级产品比重大

我国非金属矿产的深加工技术还不够成熟，高附加值产品的比例太少。如南非能在无过滤条件下生产出超级品位石墨片；我国硅藻土的产品仅有50余种，而国外达500多种；石墨产品200多种，而国外多达1400余种[10]。三大类矿产的产量产值比和非金属矿产的进出口价格差也可以较好地说明这个问题。

2006年我国非金属矿、能源矿产和金属矿三类矿产的产量占比分别为52%，35%和13%，而相应的产值占比分别为16%、51%和23%。也就说我国52%的非金属产量只占16%产值，而世界非金属矿产品的产值早已超过金属矿。

从国际贸易的数据看，无论是同一年份的不同非金属矿产品，还是同一非金属矿种的不同年份的价格均显示，我国优势非金属矿初级产品与国外的同矿种产品相比，进出口价格相差几倍，甚至近十倍(表1和表2)。再如我国的高纯石英主要依赖进口，其价格也是一路上涨，2010年5.4万元/t，2011年6万元/t，而杂质含量为8ppm的超纯石英更是高达16万元/t。表明加强非金属矿的开发利用和深加工，提升产品的附加值是我国非金属矿业一项任重道远的艰巨任务。

2 我国非金属矿业可持续发展的战略措施

我国政府工作报告指出，大力发展循环经济，从资源开采、生产消耗、废弃物利用和社会消费等环节，加快推进资源综合利用和循环利用，是我国矿业的未来发展的正确方向。可持续开发与综合利用也是我国非金属矿产资源开发的战略选择。

表1 2012年部分非金属矿产品进出口价格倍差

表2 2009～2012年长石矿进出口价格倍差

2.1 运用各种形式，大力进行矿产资源国情和矿业法律法规的宣传教育，提高全民对非金属矿产资源的认识和法律意识

目前矿业公司普遍认为存在非金属矿产品的附加值低，投资回报率低、规模都较小等看法。非金属初级产品确实如此，但深加工产品是截然不同的。事实上非金属矿业也有进入世界500强的企业，如经营无机非金属材料圣戈班(Saint-Gobain)公司年营业额约600亿美元，年净利润20多亿美元；主营建筑材料拉法基(Lafarge)公司年销售额170多亿欧元，年净利润近20亿欧元[11]。

我国瓶颈的非金属矿产，如金刚石、钾盐，没有取得找矿突破。同时一些传统的优质非金属矿产保有资源量也出现了告急的情况，如滑石、隐晶质石墨等。山东鲁塘微晶石墨占全国隐晶质石墨储量72.56%，现保有储量1620万t，每年的消耗量为200万t，照此速度，探明的资源储量在8年内消耗殆尽[12]。我国矿产资源可持续开发与综合利用领域的政策法规正在不断地完善，逐步走上有序和法制化的轨道。如2010年国土资源部首次颁发了《矿产资源节约与综合利用鼓励、限制和淘汰技术目录》，规定新建矿产资源开发项目不得采用限制类和淘汰类技术，这是指导绿色矿山建设的重要技术依据。在矿山关闭前，矿山企业应尽到矿山地质环境治理恢复的义务。

因此要利用各种形式，特别是互联网，改变人们的传统观念，树立矿产资源的忧患意识和法制观念。

2.2 调整矿业产业链的投资结构，加强国内外非金属矿产资源勘查，增加矿源储备，建立储量动态跟踪数据库

近十年，我国在矿业领域的投资快速增长，但从矿业链的投资结构来看，地质勘查投入、采选业投资和矿物原材料加工业投资占比分别为4%，36%和60%，非金属矿物制造业的投资增速过快，据统计从2003～2010年投资年均增速高达38%[12]，下游投资增幅明显快于上游地质勘查投入，导致矿业发展出现严重机构性失调。上游的原材料供应紧张，而部分矿种的产能严重过剩。工信部公布了2013年淘汰落后产能的19个行业[13]，其中水泥、平板玻璃、造纸等行业和非金属矿业直接相关，势必会进一步加剧部分非金属矿种的加工产能过剩。

在4%的地质勘查投入中，投入非金属矿的比例严重滞后，如图3所示，江西省2012年地勘基金投入到非金属领域的比例只占全部的2%，在全国的情况也大体相当，致使我国非金属矿山资源勘查相对滞后，新增探明储量增长缓慢，部分企业缺乏后备矿山。

图3 江西省2012年地勘基金分配比例

中央和省级财政十分有必要加大对非金属矿产勘查工作的投入，改变在区调、矿调等基础性工作中几乎不涉及非金属矿产的状况；加强对我国传统优势非金属矿产资源找矿规律的研究，改变非金属矿产的研究往往与地质学关系不大，而与材料科学密切相关的局面。如火山成矿过程中，往往可形成一系列相似成矿条件的成矿系列，如：珍珠岩一沸石一膨润土组合，明矾石一黄铁矿一叶腊石一红柱石一高岭土组合；萤石一方解石(重晶石)一石英组合等等[14]。在实际研究中，同时充分利用国内和国际两个市场，鼓励和支持有实力的企业到国外参与非金属矿资源的地质勘查和矿山开采，从战略上掌握资源。

利用全国矿产资源利用现状调查、危机矿山接替资源找矿行动和矿产资源潜力评价的综合成果，理清非金属矿产资源的家底，建立动态监测数据库，为非金属矿产资源规划和地质找矿重点突破等提供指导。

2.3 充分依托市场机制，积极开展非金属矿产资源深加工和综合利用的技术创新，满足循环矿业和低碳社会的发展需要

目前我国非金属矿物的深加工技术还不领先，综合利用工艺技术也没有取得重大突破。一是推动非金属产品向深加工的方向发展，深加工技术方向就是“提纯、超细、改性、复合”[15]；二是伴生矿、低品位矿、矿业“三废”的综合利用和回收利用。我国非金属矿山的大量共伴生资源、“三废”没有得到合理利用，采富弃贫、专吃白菜心等严重破坏和浪费资源的情况严重，如大量石英矿物被当作脉石丢掉，与煤共生的陶瓷原料大多未被利用，非金属矿的平均利用率约20%～30%[16]。在山东平度石墨矿采选企业的调查中发现，大量隐晶质石墨作为燃料烧掉，中小型企业的选矿回收率仅为45%，矿石回采率约为50%，资源的利用率不到30%。采矿废弃物是一个“人工矿床”，如果借助选矿技术的发展，不亚于建立一个新矿山。还有很多固体废弃物可以二次回收利用，如石墨电池材料，用于油污吸附的膨胀石墨等。

企业光靠国家的政策扶持和资源禀赋是不可持续的短期行为。国外同行领先者的基本经验就是充分依托市场机制的技术创新。综合利用的本质就是循环经济模式的体现。

2.4 加强宏观调控和监管，整合资源，提高非金属矿产的产业集中度，实行战略性非金属矿产资源储备制度

按照《关于全面整顿和规范矿山资源开发秩序的通知》和《关于进一步推进金属非金属矿山资源整合和整顿关闭工作的通知》等文件要求，截止到2007年，我国非金属矿山企业的数量减少到9.05万个。通过扶持有技术、有投资能力的大公司，我国正在形成石墨、高岭土、滑石等优势矿种的大型企业集团，产业集中度有了明显提高，逐步走出多、小、散的状况，这有利于提高整个产业的发展水平和综合利用水平，延长产业链，减少资源浪费。

对我国的优势和重要的非金属矿产资源实行开采总量的控制，防止过度开采，开展重点非金属矿产的战略性资源储备的研究和试点。

2.5 抓住国家发展战略性新兴产业的有利时机，加快我国非金属矿业的发展

国家“十二五”规划明确提出发展节能环保、新能源、新材料、生物工程、信息技术、高端装备制造、新能源汽车等在内的七大战略性新兴产业,到2020年，七大产业的GDP由目前的3%提高到15%。不仅新材料与非金属矿产直接相关，而且其他的战略性新兴产业都与非金属材料有千丝万缕的联系。如广泛应用缓(控)释肥料已成为我国发展现代农业的急迫任务。农田直接施肥不但造成水体污染，而且肥力得不到有效的发挥，我国氮肥、磷肥和钾肥的平均利用率均不到发达国家的40%。非金属矿物沸石和膨润土是用于生产控释肥的优良材料，能大大降低其生产成本，在建设低碳环保型社会中发挥巨大作用。又如锂电池是广泛应用的移动能源，但存在热稳定性不够好的缺点。但将厚度仅30μm的新型陶瓷隔离层用作锂电池隔离层后，即使在高温情况下也能保持电池的稳定，可广泛应用于电动车、船舰、航空航天和潜艇等行业[17]。非金属矿产要积极参与到国家战略性新型产业规划的实施中来，充分利用国家对战略性新兴产业的税收优惠、技改和科研经费支持、政府优先采购、消费端补贴等扶持政策，抓住机遇，加快发展。国家对欧、美等发达国家的经验表明，政府的产业政策在非金属矿业发展初期阶段的作用是十分明显的。

3 结语

非金属矿业是一个地位不如金属矿显著但又是作用日益重要的朝阳产业，其开发利用将成为国家综合实力竞争的重要手段。目前我国正处在由非金属矿业大国向非金属矿工业强国转型发展的新阶段，本文分析了我国非金属矿业的资源禀赋和开发利用现状，提出了我国非金属矿业可持续发展的战略措施。

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