矿产资源一般可分为三大类:金属矿产、燃料矿产和非金属矿产。金属矿产用于提炼金属,燃料矿产用于提供能源,而非金属矿产则是指除了金属矿产和燃料矿产以外的所有的矿产,其化学组成或技术物理性能可为工业利用。具体地讲,非金属矿产应包括非金属矿物、岩石和其他自然产出的物质,许多国家称非金属矿产为“工业矿物与岩石”。我们通常所说的非金属矿产指的是除金属矿石、矿物燃料以外具有经济价值的任何种类的岩石、矿物或矿物集合体。金属矿产和非金属矿产的界限并不十分严谨,例如铝土矿既可作为炼铝的原料,也可作为耐火材料和吸附剂。
非金属矿产是为人类最早利用的一种矿产,石器时代的石刀、石斧、以及新石器时代仰韶文化(公元前5000—3000年)的彩陶,都充分说明了这一点。第二次世界大战之后,随着科学技术和经济的迅速发展,非金属矿产的应用范围日益扩大。至20世纪初人类所利用的主要非金属矿产约有60种,而目前世界上开发利用的非金属矿产达200余种,其中包括约150种非金属矿物和50种岩石。由于非金属矿产品种繁多、性质各异,在现代工业、农业以及尖端技术中有着广泛的应用,因此其开发与利用日益引起各国的重视。从20世纪50年代起,非金属矿产的开发规模超过了金属矿产。据不完全统计,1950年全世界非金属矿产的总产值为407亿美元,1980年达到1586亿美元,30年间几乎翻了两番。
20世纪50年代初期,我国只能生产少量的石棉、石膏和滑石,以后相继生产云母、高岭土、金刚石、蓝石棉和石材。20世纪60年代发展了石棉、云母纸等制品工业。进入20世纪80年代以来(同20世纪50年代初期相比),许多非金属矿产(石墨、石棉、滑石、石膏和石材等)的产量有了成百倍的增长。非金属矿产出口量年年增加,出口的非金属矿产品已达几十种。据统计,1986年我国金属矿产值(不包括贵金属)为57亿元,非金属矿产值为56亿元,其中食盐占23亿元,砂、砾石为8亿元,石墨、石棉、滑石、石材等为25亿元。
我国是世界上少数几个非金属矿产种类较齐全、储量较丰富的国家之一。目前,全国探明保有储量的非金属矿产近80种,其中硫铁矿、石膏、石墨、滑石、膨润土、石棉、萤石、重晶石、硅石、石灰石、大理石和花岗岩的储量均居世界前列,高岭土、沸石、珍珠岩、菱镁矿的储量在世界上也占有重要地位,凹凸棒石、海泡石、硅灰石、霞石正长岩等矿产的潜在储量十分可观。由此可见,我国非金属矿产工业有着良好的发展前景。我国非金属矿工业虽然发展较快,但由于基础较差,有些产品的质量、品种、产量尚不能满足国内市场的需要,此外,出口原矿、进口加工制品的现象还比较突出,这些问题有待我们今后努力解决。
随着现代工业的发展,可供工业利用的矿物和岩石种类还将继续增长。非金属矿床种类繁多,如磷矿床、盐类矿床、石棉矿床、石墨矿床、金刚石矿床和宝玉石矿床等等,并且分布广泛、使我们有可能大量地加以利用。构成非金属矿床的矿石矿物主要是含氧盐类,特别是以硅酸盐、硫酸盐为主,磷酸盐、硼酸盐次之,氧化物,卤化物和某些自然元素也可以形成矿床。非金属矿石的利用方式与金属矿石不同。在工业上,只有少数非金属矿石是用来提取和使用某些非金属元素或其化合物的,如硫、磷、钾、硼等等,这些矿石的工业价值主要取决于有用元素的含量和矿石的加工性质。而大多数非金属矿石则是直接利用其中的有用矿物、矿物集合体或岩石的某些物理、化学性质和工艺技术特性。举例来说,金刚石大多利用它的硬度和光泽;云母是利用其绝缘性和透明度,它可作为电子工业的重要原料;水晶是利用其光学和压电性能等等。目前,非金属矿产在我国利用得比较广泛,主要是在以下几方面:
1. 农业方面:珍珠岩、高岭土、硅藻土用微微量元素肥料和农药的载体和改良土壤;硅藻土、膨润土用做糖浆、食油、啤酒的助滤剂和脱色剂。酸级萤石是制取氟化合物的重要原料;明矾石用于制取硫酸铝;重晶石可用来生产各种钡盐及立德粉(锌钡白);磷块岩、磷灰石是磷肥的重要原料;钾盐用做生产钾肥。人们为了提高并保持农作物的产量,在农田中大量使用由磷、钾矿石生产的磷肥和钾肥以及农用轻稀土,为农业的丰收做出了贡献。
2. 工业方面:机械制造工业方面:硅砂、粘土、石墨、膨润土用作铸造型模材料;以石棉为主要原料制造行走机械的刹车片;石榴子石、刚玉、铝土矿、金刚石用做磨料;金红石、锐钛矿、白云石、萤石用作焊接剂。橡胶、塑料、造纸工业方面:云母、高岭土、硅灰石、碳酸钙(白云岩、石灰岩、方解石)、滑石、硅藻土、重晶石用做矿物填料;高白度的高岭土用做铜版纸的涂料。石油工业方面:重晶石、钛铁矿用做钻井泥浆的加重剂;膨润土、凹凸棒石、海泡石、蒙脱石用做泥浆粘度调节剂;石英砂用做油井的压裂砂;高岭土合成分子筛用做提炼石油的催化剂。电气、电子工业方面:云母、碎云母制品(云母纸等)用做绝缘材料;蓝宝石、钇铝榴石用做激光器元件;水晶用做压电材料;石墨乳用做显像管涂层。医药工业方面:现已知药用矿物共有200余种,其中相当大一部分为非金属矿物和岩石,如滑石、麦饭石等。此外,在玻璃、飞机、雷达、导弹、原子能、尖端技术工业以及光学、钻探等方面也需要品种繁多,有特殊工艺技术特点的非金属矿产。如硅石和长石是制造玻璃的主要原料;石墨在火箭、导弹的装置中用作耐热材料,并在许多方面用作机械运转的润滑剂。云母是电气、无线电和航空技术中不可缺少的电气绝缘材料;明矾可作炼铝、制造钾肥和硫酸的原料,也可用于印刷,造纸,油漆工业等。
3. 工艺美术品、首饰业、陶瓷工业方面:作为宝石和玉石矿物,如金刚石(钻石)、刚玉、水晶、蛋白石、石榴子石、绿柱石、玛瑙、硬玉等约60余种;作为园艺石类的有溶蚀奇形灰岩等。无论是在工业上还是民用生活上,我们几乎离不开陶瓷制品,其应用数量之多,使用范围之广给人们带来许多便利,而陶瓷的制造原料就是诸如高岭土、叶蜡石和硅灰石等非金属矿物。
4. 建筑材料方面:建材用矿物原料占整个非金属矿产量的90%。砂、砾石用作混凝土的骨料;石灰石、粘土、石膏是生产水泥的原料;砂岩、硅砂、霞石正长岩、长石、萤石用于生产玻璃;玄武岩、辉长岩、辉绿岩、安山岩用于生产岩棉;沸石、珍珠岩、浮石、蛭石、硅藻土、火山灰、石膏等用于生产保温材料和轻质建材;长石、高岭土、硅灰石、霞石正长岩用于生产陶瓷;大理石、花岗岩用作建筑石材。仅石灰岩一项,一年的消耗量就达数十亿吨。随着现代化城市建筑向高层发展,人们已注意研究和寻找具有轻质、高强、隔热、隔音和防震等性质的非金属原料。
5. 冶金工业的辅助材料方面:白云岩、石灰岩、石英砂岩、萤石用作熔剂和辅料;鳞片石、耐火粘土、菱镁矿、高铝矿物(蓝晶石、夕线石、红柱石)、锆英石等用作耐火材料;膨润土用作铁矿球团的粘结剂。随着冶金工业的高速发展,需要大量的非金属矿产,用以制造耐火材料、熔剂的原料。
由以上我们可以看出,非金属矿产在整个国民经济中占有相当重要的地位,是现代化建设的重要物质基础,国民经济的各个部门都与非金属矿产有密切的关系。随着科学技术的发展,非金属矿产的应用范围会越来越广泛,特别是许多尖端材料,如半导体材料、光导材料、耐高温的复合材料、超导材料的制作,都缺少不了非金属原料。目前包括我国在内的世界各国都十分重视非金属矿产的科学研究和普查勘探,以期不断扩大非金属矿产的种类和利用领域,来造福人类。














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