1. 我國非金屬礦產開發利用概況
一、我國非金屬礦產資源概況
我國是世界上非金屬礦資源豐富，品種較為齊全的國家之一，具備形成優勢產業的資源條件。截至1994年底，我國有探明儲量的化工原料非金屬礦產25種、建材及其他非金屬礦產100種（含亞種）。其中資源豐富的礦產有石墨、螢石、菱鎂礦、重晶石、石膏、滑石、高嶺土、膨潤土、硅藻土、珍珠岩、石棉、硅灰石等，大理石、花崗石等石材資源也較豐富。表1-3-1列出了我國優勢非金屬礦資源在世界上的位次。其中有些礦種的礦石質量優良，如遼寧海城、廣西龍勝產的滑石礦，滑石含量＞90%；遼寧海城菱鎂礦石的特級品和一級品達57%；貴州天柱重晶石礦石中達到外貿出口的富礦石＞60%；內蒙古、山東、黑龍江等地產的大鱗片晶質石墨，質量好，湖南、吉林等地所產的隱晶質石墨，品位高、性能優，在國際市場上久享盛譽；山西、河南、貴州等地產的優質鋁礬土，河南信陽上天梯產的珍珠岩，吉林梨樹的硅灰石等在國際市場上都佔有一定份額。有些非金屬礦產得天獨厚，如煤系高嶺岩。
表1-3-1我國優勢非金屬礦資源在世界上的位次
我國已探明儲量的非金屬礦產資源基本能滿足2010年國民經濟發展需求。我國非金屬礦產資源特點是資源總量大、品種較齊全，但人均資源欠豐，大宗礦產貧礦多、富礦少（如全國14個產晶質鱗片石墨的主要礦山的固定碳含量平均在10%以上的僅3個，5%～9%的4個，5%以下的有7個；膨潤土礦以鈣基土為主，鈉基土占總量的約20%，蒙脫石含量平均為50%左右的多；磷礦石的P2O5平均含量為16.8%,＞30%的富礦僅占總量的6%稍多）。大型礦床少，以小型礦床為主，全國已勘探的165個非金屬礦床中，大型礦床27個、中型礦床23個、小型礦床115個。資源類型及分布不均，一些資源利用難度大，如半數以上的玻璃質原料為加工條件難的石英岩類礦石，缺少優質的玻璃原料基地。鉀、金剛石等嚴重不足，鉀肥主要依賴進口，預計到2005年鉀肥需求量達600萬t,2010年鉀肥缺口將達525萬噸。
二、我國非金屬礦產開發利用現狀
非金屬礦工業是為國民經濟部門提供原料和配套產品服務的現代原材料工業，它的發展必然要與國民經濟的發展相適應。建國以來，尤其是改革開放以來，隨著我國國民經濟的快速發展，非金屬礦工業也取得了迅速發展，有效地為經濟建設各部門提供了物質保障。產品數量和品種不僅滿足了國民經濟建設的需要，而且出口創匯穩步增長，是我國出口創匯的優勢行業，已成為世界上非金屬礦生產和貿易的重要國家之一。建國以來至1994年非金屬礦工業投入17.13億元，同期上繳稅利40多億元，投資積累在重工業中僅次於石油化工和機械，成為投資少、積累多的朝陽產業。我國1986～1997年間的非金屬礦出口額（見表1-3-2）年均增長14%，遠高於全國同期商品出口創匯增長速度。
表1-3-2我國1986～1997年間非金屬礦產出口創匯情況（單位：億美元）
我國2000年到2015年非金屬礦產需求預測見表1-3-3。
表1-3-32000年到2015年我國非金屬礦產需求量預測（單位：萬t）
目前我國石墨、滑石、螢石、重晶石、輕重燒鎂的出口量，約佔世界同類產品貿易總量的1/4～1/2。石材、雲母、蛭石、石棉、珍珠岩、硅藻土、硅灰石、葉蠟石、高嶺土、耐火級高鋁礬土等在國際貿易中也佔有相當大的份額，在國際市場上具有舉足輕重的地位。
表1-3-4列出了1997年我國主要非金屬礦出口情況。
表1-3-41997年我國主要的非金屬礦出口情況
非金屬礦產的利用相對金屬礦而言，其開采造成的廢棄物要少、礦山就業人員要多，國內外的情況都是如此。如美國有色金屬礦山180座，非金屬礦山11400座。1996年我國鄉以上建材及非金屬礦工業企業達72740個（表1-3-5），比金屬礦山多。
表1-3-5鄉及鄉以上工業企業和生產單位數及工業總產值
我國的非金屬礦工業盡管有了較大發展，但是應該看到我國非金屬礦產品仍以原礦和粗加工產品為主，綜合利用水平低，耗礦水平高，產品檔次低，品種少，與世界先進水平差距較大。
三、差距與問題
我國是世界上主要非金屬礦生產國之一，在世界工業礦物貿易中佔有重要地位。非金屬礦產的利用與保護已取得了令人矚目的成就，加工利用技術不斷在借鑒中創新。但是，由於對資源合理利用的工作起步晚、基礎差、裝備落後等原因，我國的非金屬礦利用水平與國際先進水平尚有很大差距。
（1）與黑色金屬等行業一樣，1997年非金屬礦出現行業性虧損（1.86億元）。雖然原因是多方面的，但我國非金屬礦企業適應市場能力及企業自身開發產品能力差，產品加工深度與利用的廣度不夠是不容忽視的原因之一。這說明靠量取勝的發展路子已走到了盡頭。上、中、下游礦產品嚴重失衡，總量過剩與結構性短缺並存這一現實告訴我們：不能形成系列化產品結構是我國非金屬礦加工中存在的主要問題，從而引起市場需求不能有效滿足，資源價值不能充分體現。表現在產品品種少，規格單一，大大制約了非金屬礦產品應用的廣度，影響了資源效益的發揮，影響了企業對市場的適應性和盈利能力。例如我國滑石粉僅有不足10個品種2～3個規格，小企業僅1～2個品種，一個規格，而法國魯深納克和美國的塞普勒斯滑石公司生產品種達30多個，近百個等級，十幾個規格。我國珍珠岩僅分為＋60目和－60目兩個級別，粗級別用於生產建材和保溫膨脹珍珠岩材料，細粒除少量用於膨脹後生產助濾劑外，大量排棄，資源利用率僅60%。而美國Schundlet和Incon公司的珍珠岩產品有用於農用、建材、園藝、助濾劑、高溫絕緣、低溫絕緣、填料、塗料、磨料等18個項目的數十種規格，無尾礦。珍珠岩還可與泥炭、蛭石加工成為復合材料。甚至白雲石在德國也被加工為14個不同規格。又如TELSA公司的粘土礦物（海泡石、凹凸棒石）產品用於17個工業門類，包括近40個產品規格。Steetley Bentonite and Absorbents Limited公司生產的膨潤土產品有15個品牌，用於從農業到現代工業的多個工業部門。可見，系列化利用資源已是發揮資源價值的必然選擇。
（2）產品的深加工技術落後，大大制約了非金屬礦產品利用的深度。長期以來，我國非金屬礦產品呈現「高進低出」的倒掛局面。雖然我國許多非金屬礦出口量佔世界前列，但主要以原料生產或粗加工產品生產為主。如花崗岩出口，雖然增長快，但產品品種、產品質量都沒有大的突破。
我國的石墨、菱鎂礦、滑石、重晶石等礦產具國際優勢，是我國出口換匯的主要礦產品。但是，是以原礦和初加工產品為主，進口的卻是深加工產品，形成了「高進低出」的倒掛局面，進出口價差達10倍甚至更高，應具備的競爭能力與我國資源優勢和當前的經濟發展很不相稱。如我國每年出口滑石近100萬t，平均綜合單價53.12美元/t，而同期進口的滑石加工產品，平均綜合單價496.7美元/t；每年出口石英2萬t，平均綜合單價73.39美元/噸，而同期進口的石英加工產品平均綜合單價528美元/噸；每年出口石墨15萬t，平均綜合單價327美元/噸；而進口石墨製品綜合單價為4600美元/t；螢石出口綜合單價為70.51美元/噸，進口綜合單價為662.14美元/噸。又如，20世紀80年代末我國從日本引進了5條先進高能鋅錳電池生產線，其中主要原料之一是高性能石墨粉，需從日本進口，而日本是從我國出口的中碳石墨經深加工成高純超細的石墨粉，返銷加價10倍。再如，我國有6家中外合資的色拉油廠，每年需1800噸活性白土，均以350美元/噸從馬來西亞進口，其價格高於我國活性白土3倍。但是由於進口產品濾速快、帶油率低、性能穩定、綜合成本低於國內產的活性白土，所以從馬來西亞進口。馬來西亞用的原土卻是從我國山東日照市運走的五蓮膨潤土。
（3）我國非金屬礦加工企業的自立創新能力差。當發達國家礦山從集約式經營邁向信息化礦山的時候，我國的非金屬礦采選業仍處於粗放式經營的階段。以硅灰石為例，全國硅灰石礦山夠中型企業的只有一家，國有企業數量僅佔8%，全國一半礦山不具備加工能力，有加工能力的礦山絕大多數也只能生產普通硅灰石粉。我國石膏礦山年產30萬t以上的僅十家，其餘是眾多中小企業，總產量1300萬t中主要為原料型。又如非金屬礦加工設備中的超細粉碎設備，我國的機型多是中小型，且小型居多，和先進國家相比在系列化、標准化方面有明顯差距，在單機最大處理能力、最高細度和能耗三個方面與國外同類型設備也有明顯差距（見表1-3-6）。其原因就是國內大中型骨幹企業少，小型礦山多，國有礦山少，個體礦山多，80%以上為鄉鎮集體礦山。由於忽視技術開發，沒有或很少科技投入，造成整個行業的自立創新能力很差。缺少深加工設備的支持，影響到國內優質非金屬礦產品檔次的提高和在相關行業的推廣普及。例如作PVC塑料的填料用方解石粉體即重鈣粉，國內產量已經達到210萬t，而超細粉的產量僅僅佔1/8。改用1000目以上的微細粉代替普通400目粉體，PVC塑料製品的成本至少降低10%，重質碳酸鈣生產廠的效益提高30%。如果利用方解石「菱面體」解理發育，製成片狀的＜2μm的粉體，以取代價格昂貴的水洗高嶺土（2萬元/噸），用於銅版紙、塗布白板紙的面塗，經濟效益將十分明顯。然而，由於缺少大處理量、低加工成本的超細粉碎和分級，以及表面處理設備，國內需求的超細粉體原料仍然源源不斷地進口。
表1-3-6幾種適合非金屬礦深加工的典型超細設備的國內外水平比較
（4）基礎工作薄弱，裝備和技術落後，資源浪費嚴重。基礎工作包括地勘工作基礎，科技工作基礎。地勘工作程度不夠體現在50%的國有非金屬礦山、90%的鄉鎮和個體礦山資源狀況不詳。由於資源不清，不少礦山舉步維艱，進退兩難。科技工作基礎弱，表現在采礦、選礦方式原始落後。如石材加工中70%～80%來自鄉鎮企業的打眼放炮，人工劈契，荒料成材率不足30%。其他非金屬礦產的開采也是如此，很少採用科學的采礦方法，不僅造成進一步擴大規模作業困難，而且采礦造成的浪費驚人。分選加工停留在手工分選或簡單機械分選，缺少合理利用與保護的指導。加工過程的控制技術落後不僅影響了產品質量，而且一定程度上造成資源利用率低下和生產效率差。非金屬礦行業中整體的技術裝備落後，致使我國礦產品成材率低，優礦中用，中礦劣用，產品檔次差，產品規格少，非金屬礦填料、塗料、保溫材料、高檔耐火材料，以及超細粉碎、表面改性、改型、復合材料等落後於時代要求。
（5）應用基礎的研究遠遠不能跟上非金屬礦發展的步伐。非金屬礦應用基礎的研究，重點是對礦石物質組成、物化特性、表面界面性質、場作用下的性質、工藝特性、產品取向的研究一直未予充分重視，從而直接影響我國新產品的開發，只能走類比借鑒的道路。這樣，一方面使我們處在跟蹤研究的被動位置，技術、設備、產品落後國外一代，另一方面影響和制約了我們自身的創新能力。
科研投入不足，現有條件不能充分發揮。我國非金屬礦產的研究力量和裝備相對薄弱和落後，發表論文和專利數量遠落後於發達國家，如1995年國內雲母專利13項，而日本60項；珍珠岩專利國際上幾百項，而國內僅幾十項。1985～1995年間我國科技人員利用非金屬礦申請的中國專利數為1098件，而1986～1995年間世界上申請的專利數為112597件（前者是從中國專利資料庫中利用關鍵詞檢索出的，後者是從美國化學文摘上刊出的專利數統計出的）。我國的專利數約為世界專利數的1%。以我國位居世界儲量前三位的石膏、石灰石、石墨、螢石、滑石、硅灰石、石棉、膨潤土、珍珠岩、沸石等10種非金屬礦計，世界上的專利數為50408件，我國為561件，佔世界申請數的1.1%。這與我國是非金屬礦產資源大國以及眾多的科研院所很不相稱。說明我國非金屬礦研究的深度和廣度與世界先進水平差距較大。
2. 磷在化肥里是一種什麼狀態存在的
磷在化肥中存在的形態為固體磷礦石粉。磷礦石多產於沉積岩,也有產於變質岩和火成岩,除個別情況外,礦物中的磷總是以正磷酸鹽形態存在,磷的主要礦物為磷灰石。通常磷的化學性質分為單質和化合物。化肥中的磷就是以化合物的形態存在的。
磷肥品種的特性決定了存在和釋放肥力的特點：
1、水溶性磷肥。主要有普通過磷酸鈣、重過磷酸鈣和磷酸銨（磷酸一銨、磷酸二銨），適合於各種土壤、各種作物，但最好用於中性和石灰性土壤。其中磷酸銨是氮磷二元復合肥料，且磷含量高，為氮的3～4倍，在施用時，除豆科作物外，大多數作物直接施用必須配施氮肥，調整氮、磷比例，否則，會造成浪費或由於氮磷施用比例不當引起減產。
2、混溶性磷肥。指硝酸磷肥，也是一種氮磷二元復合肥料，最適宜在旱地施用，在水田和酸性土壤施用易引起脫氮損失。
3、枸溶性磷肥。包括鈣鎂磷肥、磷酸氫鈣、沉澱磷肥和鋼渣磷肥等。這類磷肥不溶於水，但在土壤中被弱酸溶解，被作物吸收利用。而在石灰性鹼性土壤中，與土壤中的鈣結合，向難溶性磷酸方向轉化，降低磷的有效性，因此，適用於在酸性土壤中施用。
4難溶性磷肥。如磷礦粉、骨粉和磷質海鳥肥等，只溶於強酸，不溶於水。施入土壤後，主要靠土壤中的酸使它慢慢溶解，變成作物能利用的形態，肥效很慢，但後效很長。適用於酸性土壤用作基肥，也可與有機肥料堆腐或與化學酸性、生理酸性肥料配合施用，效果較好。