非金属矿物材料发展概况及几点建议

２０１４年中国非金属矿科技与市场交流大会
非金属矿物材料发展概况及几点建议
王文利秘书长
（中国非金属矿工业协会，中国北京１０００３７）
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非金属矿工业与非金属矿物材料
矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础，我国９０％以上的能源、８０％以上的工业原料和７０％以上
的农业生产资料都来自于矿产资源。非金属矿产是指能源矿产、金属矿产以外，自然产出的可供提取有用非 金属元素、化合物或能直接利用其工艺技术性能的矿物和岩石。非金属矿产资源多数不是以利用化学元素，
身特性，因此非金属矿物基础理论与矿物特性研究是非金属矿物材料开发的基础，要引起重视。
加快非金属物材料的技术创新与研发，尤其是重视非金属矿物材料应用开发，加强多学科协同。非金属
矿物材料应用领域广泛，因此，非金属矿物材料的研究开发涉及众多学科，需要各学科的交叉和协同，尤其 是非金属矿物材料的应用研究，以促进我国非金属矿物材料产品品种和产业规模的扩大以及技术水平的提高。
高纯石英材料：石英因具有耐高温，热膨胀系数小，高度绝缘，化学性能稳定，耐腐蚀等优良的化学和 物理性能，以及独特的光学特性与压电效应。传统工业中，石英广泛应用于玻璃工业、陶瓷业、电磁业、铸
造、机械喷砂、化学等工业：在现代工业中，由于石英的特性，广泛应用于航天、航空、航海、军事、电工、 电子、电讯、化工、冶金以及汽车等高科技领域，如电子计算机芯片封装、光导纤维、新型电光源、特种光 学玻璃石英坩埚等，并且是现代战争隐形技术中的关键材料。 蓝晶石类矿物材料是一组无水率硅酸盐矿物，主要包括蓝晶石、红柱石和夕线石，是优质耐火材料。它 除用作冶炼工业的高级耐火材料，技术陶瓷工业的原料以外，还可冶炼高强度轻质硅铝合金，制作金属纤维 以及超音速飞机和宇宙飞船的导向型之用。 ３．２粉体矿物材料方面 粉体矿物材料在结构材料和功能材料中发挥着重要作用。粉体矿物材料主要有碳酸钙、滑石、高岭土、 硅藻土、膨润土、石英粉等等，既包括功能性矿物颜料和填料，也包括多孔矿物吸附材料，以及天然纳米粘 土类矿物材料，广泛应用于造纸、塑料、橡胶、涂料、环境保护、新材料等领域中。 ３．３复合矿物材料方面 复合矿物材料是非金属矿物材料前景广阔的领域，主要包括建筑材料用非金属矿物复合材料、功能性复
３．１
天然矿物材料方面 这类矿物材料的重要开发方向是功能性材料，也包括合成矿物材料。 石墨矿物材料：石墨是碳材料的重要一支，以耐高低温、耐腐蚀、导电、导热、润滑、表面能低、重量
轻、炭化收率高等多种特性，广泛应用于冶金、化工、机械、电子、航空航天、国防军工等领域。目前石墨 新材料已经成为战略性新兴产业的重要组成部分，关联性极强。膨胀石墨、各向同性石墨、氟化石墨、锂离 子电池用球形石墨、金属一石墨复合材料等已经广泛应用于节能环保、新能源、新一代信息技术、新能源汽车、 高端装备制造、新材料产业等战略性新兴产业，几乎所有的重要发展方向都离不开石墨。随着我国战略性新 兴产业的加快发展，石墨应用技术的不断成熟，石墨新产品的需求存在爆发式增长的可能性。
养力度。
２非金属矿物材料分类
非金属矿物材料有的是独立的天然矿物（岩石）材料或人工合成矿物（晶体）材料，有的可归属于无机 非金属材料，有的属于复合材料。根据不同的目的，有不同的分类原则和方法。从材料的原料、利用、制备
工艺和应用市场的分类方式，非金属矿物材料可分为：
天然矿物材料：直接地或经加工处理后能利用某种矿物单晶体或矿物集合体的物理、化学性能的矿物材 料。也包含了人工合成矿物材料。按其性能及主要利用领域，可进一步分为功能矿物材料（光学矿物材料如 偏光、旋光矿物材料等，电学矿物材料，磁学矿物材料，换能矿物材料等。 其中，换能矿物材料指电．光、热．电、电．磁、激光矿物材料等）：装饰矿物材料（宝玉石和观赏矿物．岩石 材料，饰面石材）；切磨矿物材料（切削、磨料等矿物材料）等。 粉体矿物材料：经过各种方法超细加工和改性优化的矿物粉粒材料。它既可以独立使用，也大量用作复
３非金属矿物材料开发方向与应用市场分析
非金属矿物材料与高新技术和新材料产业、传统产业升级以及生态环保等产业密切相关，其不仅广泛用 于建材、冶金、化工、交通、机械、轻工等传统产业领域；而且在电子信息、生物医药、新能源、新材料、
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航空航天等高新技术产业有广阔的潜在市场，同时，又是环境保护、生态文明建设的高效、廉价材料。
合材料的组分材料，发挥功能性作用。矿物粉粒材料还可进一步分为填料、涂料矿物材料，胶凝类矿物材料，
吸附、过滤矿物材料和环保类矿物材料，农用与药用矿物材料，纳米级超微粉矿物材料等。 复合矿物材料：根据复合组分材料类别或基体材料特征，可分为矿物．无机物复合矿物材料（主要是无机 非金属基复合材料，包括矿物纳米材料，也包括了一些金属基复合材料）和矿物．有机物复合矿物材料（主要 是聚合物基复合矿物材料，也包括了矿物纳米材料）。 由于矿物材料发展领域宽广，上述分类不应当是绝对的。各类矿物材料常常是相互交叉和渗透的。
耐高温、抗腐蚀等优良性能，是航空航天、汽车等所需的特种陶瓷材料；用蓝晶石族矿物微粉与碳化硅烧结
成的复合材料是耐高温的窑炉材料、陶瓷器件和磨具材料。
４非金属矿物材料发展几点建议
高度重视非金属矿工业的发展，加快非金属矿产业结构调整，着重发展非金属矿物材料。非金属矿物材 料开发利用水平已成为反映一个国家经济发展程度的重要标志之一，尤其是在后工业化时代，非金属矿工业 的重要性逐步显现。 重视非金属矿物基础理论与矿物特性研究。非金属矿物材料一些优异性能，大部分来自于非金属矿物本
合矿物材料、环境复合矿物材料等等。
建筑材料用非金属矿物复合材料，如建筑门窗塑料（碳酸钙用量占７％￣１２％），建筑管材塑料（需要碳酸 钙，煅烧煤系高岭土），地板塑料（要用碳酸钙、石英、滑石和石棉等纤维材料），建筑墙面涂料（碳酸钙， 滑石，瓷土，云母，坡缕石，膨润土等），建筑防水涂料（云母，滑石，石棉，瓷土，碳酸钙，水镁石等）， 防腐涂料（石墨，云母，瓷土，辉绿岩等），保温隔热涂料（蛭石，轻钙，珍珠岩等），防水材料（碳酸钙， 滑石，云母，重晶石，碳黑，瓷土等），建筑胶粘剂（滑石，碳酸钙，瓷土等）。 功能性复合矿物材料，如由高级高岭土为主制成的一种复合材料具有很高的机械强度和耐冲击、抗辐射、
而是以有用矿物或岩石为利用对象，也被称为工业矿物与岩石。两者的内涵和涉及的范围基本上相同。
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非金属矿工业包括对非金属矿产资源的采掘、选矿提纯和矿物加工及矿物材料制造一个长的产业链。非 金属矿工业发展重点及发展方向：一方面是非金属矿产资源节约以及综合利用，提高资源利用效率与效益； 另一方面是着力发展非金属矿加工、深加工，发展非金属矿物材料。 非金属矿物材料是指以非金属矿物和岩石为基本或主要原料，通过物理、化学方法制备的功能性材料或 制品。如机械工业和航空航天工业用的石墨密封材料和石墨润滑剂、石棉磨擦材料、高温和防辐射涂料等； 微电子工业用的石墨导电涂料、显像管石墨乳、熔炼水晶等；以硅藻土、膨润土、海泡石、凹凸棒石、沸石 等制备的吸附、助滤和环保材料：以高岭土（石）为原料制备的煅烧高岭土、铝尖晶石、莫来石、赛隆、分 子筛和催化剂；以珍珠岩、硅藻土、石膏、石灰石、蛭石、石棉等制备隔热保温防火和节能材料及轻质高强 建筑装饰材料；以碎云母为原料生产的超细云母填料、颜料以及云母纸和云母板等：以膨润土为原料制备的凝 胶及有机膨润土等。
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重视非金属矿物材料标准的研究与制订工作。产品标准的建设是引导产品升级、开拓应用市场、引导产 业发展的有效途径之一。 加强非金属矿物材料方面人才培养。由于产业关联及体制等方面的原因，我国非金属矿物材料还相对落 后，技术含量较低，产品品种规格少，研发与生产人才相对匮乏，尤其是多学科交叉复合性人才需要加大培