■ 郝 慶/封志明/王傳君

（1.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101；2.中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京 101149；3.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

資源產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)

我國硅藻土開發(fā)利用現(xiàn)狀及建議

■ 郝 慶1,2,3/封志明1/王傳君2

（1.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101；2.中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京 101149；3.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

硅藻土是一種重要的非金屬礦產(chǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對我國硅藻土資源的調(diào)查評價；全面保護(hù)、整合現(xiàn)有硅藻土資源，不斷提高硅藻土資源綜合利用水平，實(shí)現(xiàn)綜合利用高、中、低品位硅藻土資源；改進(jìn)選礦方式，避免對硅藻結(jié)構(gòu)的破壞，出品硅藻土精礦；加強(qiáng)硅藻土尾砂資源利用，減輕生態(tài)破壞和環(huán)境污染；引導(dǎo)企業(yè)實(shí)施兼并重組，規(guī)范資源開發(fā)利用秩序，促進(jìn)硅藻土產(chǎn)業(yè)成為優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)；依托科技創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，特別是注重加大新型產(chǎn)品和功能材料的開發(fā)，形成專用化、功能化和系列化產(chǎn)品。

硅藻土；綜合利用；資源保護(hù)

1 硅藻土資源開發(fā)利用概況

硅藻土是生物成因的硅質(zhì)沉積巖，具有質(zhì)量輕、多孔隙的特點(diǎn)，且孔隙呈有規(guī)律分布、孔徑介于十幾納米至數(shù)百納米，是一種十分重要的非金屬礦產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、環(huán)保以及生態(tài)建材、催化劑與農(nóng)藥載體、瀝青改性劑、復(fù)合材料等領(lǐng)域，是一種與現(xiàn)代食品安全、生物制藥、健康環(huán)保、節(jié)能等相關(guān)的重要礦產(chǎn)資源與功能礦物材料。

1.1 全球硅藻土資源開發(fā)利用概況

硅藻土資源分布廣泛，資源儲量豐富，足夠可預(yù)見的未來使用，全球有約122個國家或地區(qū)發(fā)現(xiàn)有硅藻土資源（表1）。但是資源品位和經(jīng)濟(jì)價值較高、可供直接開發(fā)利用的礦床不多，僅有美國加利福尼亞州的羅姆波克礦床和我國吉林省白山市的硅藻土礦床兩處礦床可以不經(jīng)選礦直接加工生產(chǎn)硅藻土助濾劑等產(chǎn)品。

2015 年全球硅藻土生產(chǎn)總量為229萬噸。其中美國是世界第一大硅藻土生產(chǎn)國，約占世界總量的40.39%；中國是第二大硅藻土生產(chǎn)國，約占世界總量的18.34%。其它主要硅藻土生產(chǎn)國還有秘魯、日本、丹麥等國家。隨著經(jīng)濟(jì)社會和科技的發(fā)展，將有越來越多的領(lǐng)域使用硅藻土資源?？梢灶A(yù)測未來硅藻土的需求量和產(chǎn)量將會呈現(xiàn)增長的趨勢。

表1 全球硅藻土產(chǎn)量和儲量分布 單位：千噸

1.2 中國硅藻土資源開發(fā)利用概況

我國硅藻土資源豐富，儲量位居世界第二位，僅次于美國。但全國硅藻土資源分布不均，且查明資源儲量較少，主要分布在吉林、浙江、河北等地，優(yōu)質(zhì)硅藻土集中于吉林省白山地區(qū)。截至2015年，全國共有硅藻土礦區(qū)數(shù)71個，查明資源儲量約為4.84億噸。其中吉林省有礦區(qū)50個，查明資源儲量約為3.56億噸，約占全國總查明資源儲量的73.68%（圖1）。隨著硅藻土資源開采量的逐年上升，其儲采比逐年下降，查明資源儲量靜態(tài)保障年限約為115年。

圖1 中國硅藻土查明資源儲量分布（2015年）

自1994至2015年，我國硅藻土表觀消費(fèi)量逐年增加。硅藻土產(chǎn)品主要有助濾劑、功能性填料、硅藻涂料、硅藻泥、保溫材料、催化劑載體等。2015年，全國共有硅藻土生產(chǎn)企業(yè)30多家，大部分屬于吉林省白山市，其中吉林遠(yuǎn)通礦業(yè)有限公司是亞洲最大的硅藻土生產(chǎn)企業(yè)。2015年全行業(yè)產(chǎn)值不足8億元，硅藻土產(chǎn)業(yè)屬于產(chǎn)值比較小，資源、加工產(chǎn)業(yè)高度集中的行業(yè)，但行業(yè)發(fā)展前景看好。

2 我國硅藻土資源主要應(yīng)用領(lǐng)域與開發(fā)利用中存在的問題

2.1 硅藻土主要應(yīng)用領(lǐng)域

硅藻土早期主要應(yīng)用于啤酒、飲料和飲用水的過濾或凈化。目前，助濾劑仍是硅藻土的最主要產(chǎn)品。如，在中國約有35%的硅藻土產(chǎn)品為助濾劑，在美國這一比例約為50%。硅藻土助濾劑主要是依靠其篩分作用、深度效應(yīng)和吸附作用進(jìn)行過濾，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)、凈水過濾、油脂工業(yè)、酸堿工業(yè)、有機(jī)溶液、涂料和染料業(yè)以及酒類、飲品等。

建材建筑行業(yè)是硅藻土產(chǎn)品的另一個主要領(lǐng)域，在硅藻土產(chǎn)品總產(chǎn)量中超過30%。將硅藻土作為填料添加到內(nèi)墻涂料中，具有對室內(nèi)空氣去濕、除臭等功效，能夠明顯改善室內(nèi)生活環(huán)境。作為一種全新功能型內(nèi)墻飾面材料，硅藻土具有有效去除空氣中的游離甲醛、苯、氨、VOC等有害物質(zhì)及異味等作用，消除室內(nèi)空氣污染，是一種具有很好應(yīng)用前景的空氣凈化材料。此外，硅藻土還可以應(yīng)用于輕質(zhì)墻體材料、混凝土添加劑等。

硅藻土也可以用來制成吸附劑和載體，主要用于污水處理、空氣和水體凈化等環(huán)保領(lǐng)域。硅藻土也是催化劑的良好載體，在農(nóng)業(yè)上，硅藻土可以作肥料載體、殺蟲劑載體、磷酸催化載體、多孔玻璃以及酶的催化載體等。例如，作為高效復(fù)合肥的載體，對可溶性的氮、磷、鉀具有較強(qiáng)的吸附能力，在土壤中具有一定的緩釋作用，利于作物生長。

除上述應(yīng)用外，硅藻土還可以作為功能材料，填加到某種材料或者產(chǎn)品中，使其性能得到改善和提高，如可以作為橡膠填料、塑料填料、造紙?zhí)盍弦约捌渌I(yè)調(diào)料等。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，對硅藻土資源需求正在加大，硅藻土應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?，特別是在推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程中，硅藻土作為新興的環(huán)保材料越來越受到重視，行業(yè)發(fā)展前景良好。

2.2 我國硅藻土資源開發(fā)利用中存在的主要問題

2.2.1 查明資源儲量較少，尚未摸清資源家底

我國迄今尚未開展過硅藻土礦種的現(xiàn)狀利用調(diào)查工作，全國硅藻土資源家底尚不清晰。以吉林省白山市為例，該地區(qū)硅藻土開采歷史較長，礦山數(shù)量多，開采混亂，當(dāng)前對相關(guān)礦山的實(shí)際開采現(xiàn)狀和保有資源儲量不清。

2.2.2 優(yōu)質(zhì)資源缺乏，開發(fā)利用中資源浪費(fèi)嚴(yán)重

我國硅藻土雖然儲量豐富，但是優(yōu)質(zhì)資源缺乏。美國內(nèi)華達(dá)地區(qū)有70%以上硅藻土資源為優(yōu)質(zhì)硅藻土，中國硅藻土資源質(zhì)量最好的吉林長白山地區(qū)，也僅有30%左右的硅藻土資源為優(yōu)質(zhì)硅藻土，云南（除騰沖縣的少量資源外）、浙江、內(nèi)蒙古等其它地區(qū)的硅藻土資源基本上都屬于低品位資源，黏土、砂質(zhì)和碎屑等雜質(zhì)較多，需要經(jīng)過選礦等工序后，才能用來生產(chǎn)助濾劑、吸附劑、功能填料等高性能和高附加值硅藻制品或材料。另一方面受技術(shù)手段等因素影響或限制，我國多數(shù)硅藻土企業(yè)只開采優(yōu)質(zhì)一級硅藻土資源，大量的二級或三級硅藻土資源被浪費(fèi)。此外，受開采、選礦方式及加工手段落后的影響，硅藻土資源開發(fā)利用中對環(huán)境也造成了較大的破壞。

2.2.3 硅藻土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，產(chǎn)業(yè)發(fā)展層次較低

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國硅藻土產(chǎn)業(yè)仍處于低層次發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入、創(chuàng)新能力不足，存在資源綜合利用率低、產(chǎn)品附加值不高、低端產(chǎn)品市場混亂等問題。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，高端產(chǎn)品短缺，新應(yīng)用領(lǐng)域亟待拓展。助濾劑等低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、價格偏低、利潤率低。2015年全國助濾劑產(chǎn)能35～40萬噸，產(chǎn)量20萬噸，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。同時，助濾劑價格偏低，平均每噸價格僅2000元，遠(yuǎn)低于當(dāng)前600～700美元/噸（約合4000元/噸）的國際價格，也低于20世紀(jì)90年代前后3000多元/噸的國內(nèi)價格。

3 硅藻土資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

硅藻土是一種不可再生的環(huán)境新材料，被譽(yù)為“孕育生命的海底草原”。今后，隨著全球節(jié)能環(huán)保市場的發(fā)展，以及我國推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)步伐的加快，硅藻土資源的應(yīng)用將越來越廣。在人類尚不能人工合成硅藻結(jié)構(gòu)材料前，需要對儲量有限且不可再生的硅藻土資源進(jìn)行科學(xué)開發(fā)和合理利用。

3.1 開展資源調(diào)查評價，摸清資源現(xiàn)狀

加強(qiáng)對硅藻土資源的調(diào)查評價，特別是加大對優(yōu)質(zhì)硅藻土資源的地質(zhì)勘查和找礦力度，積極推進(jìn)硅藻土礦區(qū)的整裝勘查進(jìn)度，加快地質(zhì)勘查成果轉(zhuǎn)化，增加資源儲量，為硅藻土資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的資源保障。進(jìn)一步摸清硅藻土的品質(zhì)情況和一、二、三級硅藻土的資源分布狀況，編制硅藻土資源勘查與開發(fā)利用規(guī)劃，合理劃分資源開發(fā)利用空間分區(qū)，為科學(xué)開發(fā)和分級利用資源提供科學(xué)依據(jù)。

3.2 強(qiáng)化資源管控，提高資源節(jié)約與綜合利用水平

堅(jiān)持“在開發(fā)中保護(hù)，在保護(hù)中開發(fā)”的原則，加強(qiáng)硅藻土資源管控力度，對現(xiàn)有硅藻土資源實(shí)施全面保護(hù)、對分散開采的硅藻土礦區(qū)進(jìn)行適當(dāng)整合，加強(qiáng)硅藻土礦綠色礦山建設(shè)，不斷提高資源的節(jié)約與綜合利用水平，推進(jìn)硅藻土領(lǐng)域綠色礦業(yè)發(fā)展。嚴(yán)格執(zhí)行礦產(chǎn)資源規(guī)劃、礦山開采設(shè)計(jì)方案和“三率”標(biāo)準(zhǔn)等，加強(qiáng)資源開發(fā)過程中的動態(tài)監(jiān)測，做到應(yīng)采盡采。進(jìn)行硅藻土資源開發(fā)利用各環(huán)節(jié)的全過程管控，對礦山開采、坯場生產(chǎn)、產(chǎn)品生產(chǎn)以及運(yùn)輸流通等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行過程監(jiān)管，及時掌握原土、干坯、產(chǎn)品去向，實(shí)現(xiàn)從礦產(chǎn)資源開發(fā)地到產(chǎn)品銷售的全過程管理。注重硅藻土資源的節(jié)約與綜合利用，建立現(xiàn)代規(guī)?；傻V工程，盡可能開采二、三級硅藻土。實(shí)現(xiàn)綜合利用高、中、低品位硅藻土資源，不斷提高硅藻土資源綜合利用率。建立現(xiàn)代化選礦廠，改進(jìn)選礦方式，淘汰磨礦方式的選礦，避免對硅藻結(jié)構(gòu)的破壞，出品硅藻土精礦。加強(qiáng)硅藻土尾砂資源利用，實(shí)現(xiàn)無尾礦目標(biāo)，減輕生態(tài)破壞和環(huán)境污染。

3.3 優(yōu)化提升硅藻土產(chǎn)業(yè)發(fā)展

加強(qiáng)助濾劑產(chǎn)業(yè)去產(chǎn)能、區(qū)域整合重組、提質(zhì)增效力度，推進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)化、規(guī)格化、精細(xì)化、差異化，避免同質(zhì)化無序競爭。通過建立聯(lián)審聯(lián)批機(jī)制，限制低端保溫材料的盲目發(fā)展，避免產(chǎn)能過剩形成新的惡性競爭，大力促進(jìn)硅藻涂料、硅藻泥、硅藻壁材等新型建材的發(fā)展以及塑料、橡膠、化妝品等功能材料發(fā)展。特別是適應(yīng)生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展的需要，大力發(fā)展應(yīng)用于水處理、土壤改良等領(lǐng)域的環(huán)保處理材料。在硅藻土生產(chǎn)集中的吉林白山等地，積極整合礦山企業(yè)，引導(dǎo)企業(yè)實(shí)施兼并重組，規(guī)范資源開發(fā)利用秩序，促進(jìn)硅藻土產(chǎn)業(yè)成為優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。

3.4 加快硅藻土資源開發(fā)利用技術(shù)創(chuàng)新

依托中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所、吉林大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)和研發(fā)中心，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加快基礎(chǔ)研究、礦物特性研究，對硅藻土開采、選礦以及加工利用中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。依托科技創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，特別是注重加大新型產(chǎn)品和功能材料的開發(fā)，形成專用化、功能化和系列化產(chǎn)品。加大對資源品位不高的二、三級硅藻土的開發(fā)利用科技攻關(guān)，以低品位環(huán)保裝飾材料、硅藻土高效混凝劑、塑料開口劑、無機(jī)絕熱板材等產(chǎn)品為重點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用。

[1]蔡沖春.我市全力打造礦產(chǎn)新材料產(chǎn)業(yè)[N].長白山日報,2015-12-09(01).

[2]陳立松,彭春艷.世界硅藻土的生產(chǎn)、消費(fèi)及市場概況[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2008(3):58-59,63.

[3]胡濤,馬永梅,王馳.硅藻土的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2009(1):16-18,25.

[4]賈佳.臨江市硅藻土類企業(yè)發(fā)展研究[D].延吉:延邊大學(xué),2015:3-5.

[5]姜玉芝,賈嵩陽.硅藻土的國內(nèi)外開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].有色礦冶,2011(5):31-37.

[6]金洋,王春賀,黃幫蕊,等.硅藻土的特點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)展[J].硅酸鹽通報,2016(3):810-814.

[7]李瑞軍,唐宇,王海軍,等.我國礦產(chǎn)資源綜合利用現(xiàn)狀分析及對策建議[J].中國國土資源經(jīng)濟(jì),2013(8):40-42.

[8]李忠水,劉小樓,吳彥嶺.我國硅藻土礦新應(yīng)用及資源保障對策[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2013(5):1-3,7.

[9]劉潔,趙東風(fēng).硅藻土的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2009(5):104-106,161.

[10]劉昕宇.長白縣提升技術(shù)創(chuàng)新能力壯大硅藻土產(chǎn)業(yè)[N].長白山日報,2014-07-23(02).

[11]馬桂梅.白山市加快推進(jìn)礦產(chǎn)資源整裝勘查[N].中國礦業(yè)報,2014-04-22(A03).

[12]彭超,李申,王今華,等.硅藻土在建材行業(yè)的應(yīng)用[J].河南建材,2016(1):3-4.

[13]孫郁瑤.市場蓬勃發(fā)展硅藻泥步入“正規(guī)軍”時代[N].中國工業(yè)報,2014-12-01(A03).

[14]王淀佐,姚華軍,賈文龍,等.有關(guān)礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用的思考與建議[J].中國國土資源經(jīng)濟(jì),2011(10):4-6,17,54.

[15]王利劍,鄭水林,陳駿濤,等.硅藻土提純及其吸附性能研究[J].非金屬礦,2006(2):3-5.

[16]王彥礫.科技服務(wù)機(jī)構(gòu)在遼寧省硅藻土產(chǎn)學(xué)研技術(shù)聯(lián)盟服務(wù)平臺建設(shè)中的作用[J].科學(xué)家,2016(8):32,56.

[17]楊宇翔,陳榮三,戴安邦.國產(chǎn)硅藻土結(jié)構(gòu)的研究[J].化學(xué)學(xué)報,1996(1):57-64.

[18]張杰.關(guān)于推進(jìn)硅藻土產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的探究[J].新經(jīng)濟(jì),2016(5):35.

[19]張世洋,張艷松.中國硅藻土市場現(xiàn)狀及未來應(yīng)用前景分析[J].中國礦業(yè),2015(S1):14-18.

[20]張亞楠.吉林遠(yuǎn)通:硅藻土行業(yè)的引跑者[N].中國建材報,2015-08-24(04).

[21]鄭水林,孫志明,胡志波,等.中國硅藻土資源及加工利用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].地學(xué)前緣,2014(5):274-280.

[22]鄒曉虎,李雄輝.新材料硅藻土利用亟須走進(jìn)民生[N].科技日報,2015-07-15(08).

Current Situation and Suggestion on Development and Utilization of Diatomite in China

HAO Qing1,2,3, FENG Zhiming1, WANG Chuanjun2
(1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101; 2. Chinese Academy of Land and Resources Economics, Beijing 101149; 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049)

Diatomite is an important nonmetallic mineral and has great application potentials. Therefore, we should further strengthen the investigation and evaluation of diatomite resources in China; also to strengthen comprehensive protection and integration of existing diatomite resources, and continuously improve the comprehensive utilization of diatomite resources to achieve the comprehensive utilization of high, medium and low grade diatomite resources; Meanwhile, we should prevent the destruction of diatomite structure, improve the production of pure diatomite; to strengthen the use of diatomite tailings resources to reduce ecological damage and environmental pollution; to encourage enterprises merging and acquisitions, regulate the order of development and utilization of resources, promote the diatomite industry to become a dominant industry; relying on scientific and technological innovation, and promote product structure adjustment and upgrading, in particular, focusing on increase the development of new products and functional materials, in order to develop specialized, functional and serialized products.

diatomite; comprehensive utilization; resource protection

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2017）07-0017-03

2017-02-21；

2017-03-07

國土資源部地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)綜合區(qū)劃”（DD20160086）

郝慶（1982—），男，河北省邢臺市人，中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院副研究員，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所博士研究生，主要從事國土資源經(jīng)濟(jì)、礦業(yè)經(jīng)濟(jì)研究。