非金属矿床及其工业应用的进展

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1、非金属矿床及其工业应用的进展蔡克勤2012.09提纲概述非金属矿的特点非金属矿的分类中国非金属矿床研究的进展中国非金属矿业与发展趋势一、概述非金属矿(non-metallicore)，非金属矿产是指除能源矿产、金属矿产外，在当前经济技术条件下，可供工业上提取非金属化学元素、化合物，或利用其特有的技术、物理性质的矿物、岩石的地质体。国际上将非金属矿产称为工业矿物与岩石（industrialmineralsandrocks）。争议：1.是否应包括人造的矿物与工业废弃物；2.归属金属矿物的赤铁矿具染料特性，燃料

2、矿产中的泥炭已广泛作为肥料使用等；3.工业应用（非金属行业）----资源评价与矿石工艺研究；矿山开采；矿产品加工与专用设备研发；营销。非金属矿产资源的开发利用具有最悠久的历史，是始终伴随人类的生存、进化和繁衍的重要的自然资源。在漫长的旧石器时代，如元谋猿人（距今约170万年）已利用粗加工的石块，石片等石器作为取火和生活的工具，也用于狩猎、挖掘、装饰等。当时用于制作石器的原料，大多是岩石结构致密均匀和硬度大的石英岩、石英砂岩、脉石英、花岗岩、辉绿岩等。进入新时器时代，还利用玛瑙、玉髓（燧石）等制作边缘锋利的

3、箭头，刮削器等工具；原始农业出现后，用花岗岩和大理岩制作石犁，用砂岩等制作谷物脱粒的石磨盘和磨棒等；人类还开始利用粘土烧制各类陶器等生活用品。非金属矿产作为人类生活不可或缺的材料，得到绵延不绝的发展。从建筑材料（砖瓦石料）到冶炼铜铁的坩埚、铸模；宝玉石礼器；药用矿物，等等。古人在利用非金属矿产的经验积累中，还总结了某些矿产的形成分布规律和找矿经验，《山海经》一书中记述了100余种矿产，并分为“金、石、玉、垩”四类，其中“石、玉、垩”大多属于非金属矿产。大量利用非金属矿产是人类社会步入工业化时代发生的。非金

4、属矿产成为各个工业部门的原材料，在国民经济的发展过程中具有超前的特性。随着科学技术的进步，非金属矿产种类不断增多。上个世纪初期，人类能利用的非金属矿产仅60种，现在已经达到250余种，而且应用的广泛性也在变化。非金属矿产的重要性非金属矿产具有多种优异的物理化学性能，广泛应用于国防军工、交通运输、基础工业（如冶金、轻工、石化、机械、纺织、电子信息等），以及医药卫生、生物工程、环境保护等领域，是支撑国民经济的重要物质资源。非金属矿产的重要性世界非金属矿产原料总产值>2000亿美元；年贸易额>300亿美元；非金

5、属矿产采掘量>250亿吨/年，年增长3%.中国非金属矿产采选业和制品业总产值>8700亿元，约占全国矿产品相关工业产值14.1%,年采掘量约40-50亿吨，平均增长25%。非金属矿产的重要性20世纪50年代世界非金属矿业总产值就超过金属矿业总产值，美国2000年非金属矿业产值为76.7%，而金属矿业仅为23.3%，非金属矿产值首次超过金属矿产值，这可以作为一个国家工业化成熟度的标志。非金属矿产的重要性以世界上应用范围较广和经济价值较高的膨润土矿为例，世界年消费量约为1000万吨，美国消费量为356万吨，美

6、国进口原土2.91万吨（335万美元），活性白土（初加工产品）2.68万吨（1130万美元），出口膨润土类深加工产品72.2万吨，价值8760万美元。中国年产量320万吨，出口原土和活性白土约30万吨（3319.22万美元）；进口深加工产品（如纳米级膨润土）4.84万吨（1083.6万美元），进口均价是出口均价的2.2倍。现在，非金属的消费量和产值在世界矿产材料生产中已占据第一位，西方学者誉为“人类社会步入新的石器时代”，非金属矿床的开发利用水平已成为衡量一个国家经济综合发展水平的重要标志之一。二、非金属

7、矿的特点矿石的工业技术要求复杂，除部分利用某些化学元素和化合物（如：钾盐）外，大部分非金属矿石利用其特有的技术物理特性，有多项专业技术指标构成。如：膨润土的一般工业要求取决于蒙脱石的含量,分散性和化学属性。膨润土是一种主要由蒙脱石组成的粘土岩，常会有水云母、沸石、石英、长石、方解石、火山玻璃等杂质。特点1.A.蒙脱石矿物含量：边界≥50%,最低工业平均含量≥60%B．胶质价（粘土在水中或其他溶液中所形成的胶凝物质占此种物质的水溶液总体积的百分比））：钙基≥40%，钠基≥90%C．膨润土的化学属性划为钙基土

8、和钠基土，划分标准：a.碱性系数：[（ENa++EK+）/(ECa2+++EMg2+)]:钠基土≥1（Na+>K+）；钙基土≤1b.阳离子交换分量与盐基总量（∑Ec）比值判断：钠基土ENa+/∑Ec≥50%，或ENa+/ECa2+>1;钙基土ECa2+/∑Ec≥50%，或ENa+/ECa2+<1;*离子前冠以以“E”表示可交换的阳离子量，∑Ec为所有可交换的阳离子总量。膨润土的主要工业用途膨润土是一种很好的粘结剂、悬浮剂、增稠