1. 我国非金属矿产开发利用概况
一、我国非金属矿产资源概况
我国是世界上非金属矿资源丰富，品种较为齐全的国家之一，具备形成优势产业的资源条件。截至1994年底，我国有探明储量的化工原料非金属矿产25种、建材及其他非金属矿产100种（含亚种）。其中资源丰富的矿产有石墨、萤石、菱镁矿、重晶石、石膏、滑石、高岭土、膨润土、硅藻土、珍珠岩、石棉、硅灰石等，大理石、花岗石等石材资源也较丰富。表1-3-1列出了我国优势非金属矿资源在世界上的位次。其中有些矿种的矿石质量优良，如辽宁海城、广西龙胜产的滑石矿，滑石含量＞90%；辽宁海城菱镁矿石的特级品和一级品达57%；贵州天柱重晶石矿石中达到外贸出口的富矿石＞60%；内蒙古、山东、黑龙江等地产的大鳞片晶质石墨，质量好，湖南、吉林等地所产的隐晶质石墨，品位高、性能优，在国际市场上久享盛誉；山西、河南、贵州等地产的优质铝矾土，河南信阳上天梯产的珍珠岩，吉林梨树的硅灰石等在国际市场上都占有一定份额。有些非金属矿产得天独厚，如煤系高岭岩。
表1-3-1我国优势非金属矿资源在世界上的位次
我国已探明储量的非金属矿产资源基本能满足2010年国民经济发展需求。我国非金属矿产资源特点是资源总量大、品种较齐全，但人均资源欠丰，大宗矿产贫矿多、富矿少（如全国14个产晶质鳞片石墨的主要矿山的固定碳含量平均在10%以上的仅3个，5%～9%的4个，5%以下的有7个；膨润土矿以钙基土为主，钠基土占总量的约20%，蒙脱石含量平均为50%左右的多；磷矿石的P2O5平均含量为16.8%,＞30%的富矿仅占总量的6%稍多）。大型矿床少，以小型矿床为主，全国已勘探的165个非金属矿床中，大型矿床27个、中型矿床23个、小型矿床115个。资源类型及分布不均，一些资源利用难度大，如半数以上的玻璃质原料为加工条件难的石英岩类矿石，缺少优质的玻璃原料基地。钾、金刚石等严重不足，钾肥主要依赖进口，预计到2005年钾肥需求量达600万t,2010年钾肥缺口将达525万吨。
二、我国非金属矿产开发利用现状
非金属矿工业是为国民经济部门提供原料和配套产品服务的现代原材料工业，它的发展必然要与国民经济的发展相适应。建国以来，尤其是改革开放以来，随着我国国民经济的快速发展，非金属矿工业也取得了迅速发展，有效地为经济建设各部门提供了物质保障。产品数量和品种不仅满足了国民经济建设的需要，而且出口创汇稳步增长，是我国出口创汇的优势行业，已成为世界上非金属矿生产和贸易的重要国家之一。建国以来至1994年非金属矿工业投入17.13亿元，同期上缴税利40多亿元，投资积累在重工业中仅次于石油化工和机械，成为投资少、积累多的朝阳产业。我国1986～1997年间的非金属矿出口额（见表1-3-2）年均增长14%，远高于全国同期商品出口创汇增长速度。
表1-3-2我国1986～1997年间非金属矿产出口创汇情况（单位：亿美元）
我国2000年到2015年非金属矿产需求预测见表1-3-3。
表1-3-32000年到2015年我国非金属矿产需求量预测（单位：万t）
目前我国石墨、滑石、萤石、重晶石、轻重烧镁的出口量，约占世界同类产品贸易总量的1/4～1/2。石材、云母、蛭石、石棉、珍珠岩、硅藻土、硅灰石、叶蜡石、高岭土、耐火级高铝矾土等在国际贸易中也占有相当大的份额，在国际市场上具有举足轻重的地位。
表1-3-4列出了1997年我国主要非金属矿出口情况。
表1-3-41997年我国主要的非金属矿出口情况
非金属矿产的利用相对金属矿而言，其开采造成的废弃物要少、矿山就业人员要多，国内外的情况都是如此。如美国有色金属矿山180座，非金属矿山11400座。1996年我国乡以上建材及非金属矿工业企业达72740个（表1-3-5），比金属矿山多。
表1-3-5乡及乡以上工业企业和生产单位数及工业总产值
我国的非金属矿工业尽管有了较大发展，但是应该看到我国非金属矿产品仍以原矿和粗加工产品为主，综合利用水平低，耗矿水平高，产品档次低，品种少，与世界先进水平差距较大。
三、差距与问题
我国是世界上主要非金属矿生产国之一，在世界工业矿物贸易中占有重要地位。非金属矿产的利用与保护已取得了令人瞩目的成就，加工利用技术不断在借鉴中创新。但是，由于对资源合理利用的工作起步晚、基础差、装备落后等原因，我国的非金属矿利用水平与国际先进水平尚有很大差距。
（1）与黑色金属等行业一样，1997年非金属矿出现行业性亏损（1.86亿元）。虽然原因是多方面的，但我国非金属矿企业适应市场能力及企业自身开发产品能力差，产品加工深度与利用的广度不够是不容忽视的原因之一。这说明靠量取胜的发展路子已走到了尽头。上、中、下游矿产品严重失衡，总量过剩与结构性短缺并存这一现实告诉我们：不能形成系列化产品结构是我国非金属矿加工中存在的主要问题，从而引起市场需求不能有效满足，资源价值不能充分体现。表现在产品品种少，规格单一，大大制约了非金属矿产品应用的广度，影响了资源效益的发挥，影响了企业对市场的适应性和盈利能力。例如我国滑石粉仅有不足10个品种2～3个规格，小企业仅1～2个品种，一个规格，而法国鲁深纳克和美国的塞浦路斯滑石公司生产品种达30多个，近百个等级，十几个规格。我国珍珠岩仅分为＋60目和－60目两个级别，粗级别用于生产建材和保温膨胀珍珠岩材料，细粒除少量用于膨胀后生产助滤剂外，大量排弃，资源利用率仅60%。而美国Schundlet和Incon公司的珍珠岩产品有用于农用、建材、园艺、助滤剂、高温绝缘、低温绝缘、填料、涂料、磨料等18个项目的数十种规格，无尾矿。珍珠岩还可与泥炭、蛭石加工成为复合材料。甚至白云石在德国也被加工为14个不同规格。又如TELSA公司的粘土矿物（海泡石、凹凸棒石）产品用于17个工业门类，包括近40个产品规格。Steetley Bentonite and Absorbents Limited公司生产的膨润土产品有15个品牌，用于从农业到现代工业的多个工业部门。可见，系列化利用资源已是发挥资源价值的必然选择。
（2）产品的深加工技术落后，大大制约了非金属矿产品利用的深度。长期以来，我国非金属矿产品呈现“高进低出”的倒挂局面。虽然我国许多非金属矿出口量占世界前列，但主要以原料生产或粗加工产品生产为主。如花岗岩出口，虽然增长快，但产品品种、产品质量都没有大的突破。
我国的石墨、菱镁矿、滑石、重晶石等矿产具国际优势，是我国出口换汇的主要矿产品。但是，是以原矿和初加工产品为主，进口的却是深加工产品，形成了“高进低出”的倒挂局面，进出口价差达10倍甚至更高，应具备的竞争能力与我国资源优势和当前的经济发展很不相称。如我国每年出口滑石近100万t，平均综合单价53.12美元/t，而同期进口的滑石加工产品，平均综合单价496.7美元/t；每年出口石英2万t，平均综合单价73.39美元/吨，而同期进口的石英加工产品平均综合单价528美元/吨；每年出口石墨15万t，平均综合单价327美元/吨；而进口石墨制品综合单价为4600美元/t；萤石出口综合单价为70.51美元/吨，进口综合单价为662.14美元/吨。又如，20世纪80年代末我国从日本引进了5条先进高能锌锰电池生产线，其中主要原料之一是高性能石墨粉，需从日本进口，而日本是从我国出口的中碳石墨经深加工成高纯超细的石墨粉，返销加价10倍。再如，我国有6家中外合资的色拉油厂，每年需1800吨活性白土，均以350美元/吨从马来西亚进口，其价格高于我国活性白土3倍。但是由于进口产品滤速快、带油率低、性能稳定、综合成本低于国内产的活性白土，所以从马来西亚进口。马来西亚用的原土却是从我国山东日照市运走的五莲膨润土。
（3）我国非金属矿加工企业的自立创新能力差。当发达国家矿山从集约式经营迈向信息化矿山的时候，我国的非金属矿采选业仍处于粗放式经营的阶段。以硅灰石为例，全国硅灰石矿山够中型企业的只有一家，国有企业数量仅占8%，全国一半矿山不具备加工能力，有加工能力的矿山绝大多数也只能生产普通硅灰石粉。我国石膏矿山年产30万t以上的仅十家，其余是众多中小企业，总产量1300万t中主要为原料型。又如非金属矿加工设备中的超细粉碎设备，我国的机型多是中小型，且小型居多，和先进国家相比在系列化、标准化方面有明显差距，在单机最大处理能力、最高细度和能耗三个方面与国外同类型设备也有明显差距（见表1-3-6）。其原因就是国内大中型骨干企业少，小型矿山多，国有矿山少，个体矿山多，80%以上为乡镇集体矿山。由于忽视技术开发，没有或很少科技投入，造成整个行业的自立创新能力很差。缺少深加工设备的支持，影响到国内优质非金属矿产品档次的提高和在相关行业的推广普及。例如作PVC塑料的填料用方解石粉体即重钙粉，国内产量已经达到210万t，而超细粉的产量仅仅占1/8。改用1000目以上的微细粉代替普通400目粉体，PVC塑料制品的成本至少降低10%，重质碳酸钙生产厂的效益提高30%。如果利用方解石“菱面体”解理发育，制成片状的＜2μm的粉体，以取代价格昂贵的水洗高岭土（2万元/吨），用于铜版纸、涂布白板纸的面涂，经济效益将十分明显。然而，由于缺少大处理量、低加工成本的超细粉碎和分级，以及表面处理设备，国内需求的超细粉体原料仍然源源不断地进口。
表1-3-6几种适合非金属矿深加工的典型超细设备的国内外水平比较
（4）基础工作薄弱，装备和技术落后，资源浪费严重。基础工作包括地勘工作基础，科技工作基础。地勘工作程度不够体现在50%的国有非金属矿山、90%的乡镇和个体矿山资源状况不详。由于资源不清，不少矿山举步维艰，进退两难。科技工作基础弱，表现在采矿、选矿方式原始落后。如石材加工中70%～80%来自乡镇企业的打眼放炮，人工劈契，荒料成材率不足30%。其他非金属矿产的开采也是如此，很少采用科学的采矿方法，不仅造成进一步扩大规模作业困难，而且采矿造成的浪费惊人。分选加工停留在手工分选或简单机械分选，缺少合理利用与保护的指导。加工过程的控制技术落后不仅影响了产品质量，而且一定程度上造成资源利用率低下和生产效率差。非金属矿行业中整体的技术装备落后，致使我国矿产品成材率低，优矿中用，中矿劣用，产品档次差，产品规格少，非金属矿填料、涂料、保温材料、高档耐火材料，以及超细粉碎、表面改性、改型、复合材料等落后于时代要求。
（5）应用基础的研究远远不能跟上非金属矿发展的步伐。非金属矿应用基础的研究，重点是对矿石物质组成、物化特性、表面界面性质、场作用下的性质、工艺特性、产品取向的研究一直未予充分重视，从而直接影响我国新产品的开发，只能走类比借鉴的道路。这样，一方面使我们处在跟踪研究的被动位置，技术、设备、产品落后国外一代，另一方面影响和制约了我们自身的创新能力。
科研投入不足，现有条件不能充分发挥。我国非金属矿产的研究力量和装备相对薄弱和落后，发表论文和专利数量远落后于发达国家，如1995年国内云母专利13项，而日本60项；珍珠岩专利国际上几百项，而国内仅几十项。1985～1995年间我国科技人员利用非金属矿申请的中国专利数为1098件，而1986～1995年间世界上申请的专利数为112597件（前者是从中国专利数据库中利用关键词检索出的，后者是从美国化学文摘上刊出的专利数统计出的）。我国的专利数约为世界专利数的1%。以我国位居世界储量前三位的石膏、石灰石、石墨、萤石、滑石、硅灰石、石棉、膨润土、珍珠岩、沸石等10种非金属矿计，世界上的专利数为50408件，我国为561件，占世界申请数的1.1%。这与我国是非金属矿产资源大国以及众多的科研院所很不相称。说明我国非金属矿研究的深度和广度与世界先进水平差距较大。
2. 磷在化肥里是一种什么状态存在的
磷在化肥中存在的形态为固体磷矿石粉。磷矿石多产于沉积岩,也有产于变质岩和火成岩,除个别情况外,矿物中的磷总是以正磷酸盐形态存在,磷的主要矿物为磷灰石。通常磷的化学性质分为单质和化合物。化肥中的磷就是以化合物的形态存在的。
磷肥品种的特性决定了存在和释放肥力的特点：
1、水溶性磷肥。主要有普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸铵（磷酸一铵、磷酸二铵），适合于各种土壤、各种作物，但最好用于中性和石灰性土壤。其中磷酸铵是氮磷二元复合肥料，且磷含量高，为氮的3～4倍，在施用时，除豆科作物外，大多数作物直接施用必须配施氮肥，调整氮、磷比例，否则，会造成浪费或由于氮磷施用比例不当引起减产。
2、混溶性磷肥。指硝酸磷肥，也是一种氮磷二元复合肥料，最适宜在旱地施用，在水田和酸性土壤施用易引起脱氮损失。
3、枸溶性磷肥。包括钙镁磷肥、磷酸氢钙、沉淀磷肥和钢渣磷肥等。这类磷肥不溶于水，但在土壤中被弱酸溶解，被作物吸收利用。而在石灰性碱性土壤中，与土壤中的钙结合，向难溶性磷酸方向转化，降低磷的有效性，因此，适用于在酸性土壤中施用。
4难溶性磷肥。如磷矿粉、骨粉和磷质海鸟肥等，只溶于强酸，不溶于水。施入土壤后，主要靠土壤中的酸使它慢慢溶解，变成作物能利用的形态，肥效很慢，但后效很长。适用于酸性土壤用作基肥，也可与有机肥料堆腐或与化学酸性、生理酸性肥料配合施用，效果较好。