战略性新兴产业：离不开这10大非金属矿长期有效

战略性非金属矿产是指对经济高质量发展和国家安全至关重要的非金属矿产，尤其在节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业得到了广泛应用，其战略地位不断提升。在现代社会，非金属矿产资源的开发利用程度，更是一个国家科技水平和经济实力的综合体现，可以预测人类将回归大量使用非金属矿产的“新石器时代”。

1、晶质石墨

石墨的传统用途包括刹车衬里、润滑剂、粉末金属、耐火材料和炼钢等。战略性新兴产业广泛使用石墨：在信息技术领域，手机、平板电脑芯片散热均要使用天然石墨散热膜，石墨烯作为一种透明导电材料，可以替代传统的氧化铟锡（ITO）薄膜用于触摸屏，未来石墨烯可能用于制作高频电子器件和光电器件；在新能源领域石墨用作核电阀门密封材料、锂电池电极材料；石墨用作（氢）燃料电池双极板可能成为未来最主要用途；在高端制造领域用作航空航天器密封材料、船舶防腐涂料，红外屏蔽（隐身）材料、雷达遮蔽材料等，高导热柔性石墨膜是航天器三线阵电荷耦合（CCD）立体相机成像质量的重要保障条件。基于石墨关键用途，《战略性新兴产业分类（2018）》将石墨及碳素制品纳入新一代信息技术中的电子核心产业、前沿新材料、新能源产业、节能、密封、保温材料、新能源材料制造等多个领域。

2、萤石

超过50%的萤石用于氟化工，约25%用于炼钢助熔剂，约15%用于水泥、玻璃、陶瓷等工业。氟化工对萤石的利用首先是转化为氢氟酸（HF），氢氟酸是炼铝的关键原料，也是生产其他含氟化学品的主要原料。大约20%的医药产品、30%的农用化合物含有氟。氢氟酸及其他含氟化学品广泛应用于战略性新兴产业。在信息技术领域用于生产集成电路、薄膜晶体管液晶显示器、半导体、光纤激光器和光纤放大器等。在新能源领域用于铀浓缩和提纯加工（氢氟酸是不可替代原料），用作锂电池电极、电解液和隔膜材料。在高端制造领域用于火箭燃料氧化剂、航空发动机和航天推进剂系统密封材料、飞机蒙皮涂料，用于导弹红外跟踪器窗口材料和宇宙飞船紫外光学仪器透镜材料、原子激光器材料，用于雷达表面涂层、舰船防腐涂料等。第四代核反应堆钍基高温堆使用液态氟熔盐（FLiBe）作冷却剂。新医药产业中，含氟化合物因具有易溶于脂质、安全、健康、副作用小等特性，在抗癌剂、麻醉剂、杀菌剂、动物用药等新医药产品制备中被大量使用。

3、石英

石英传统用途包括玻璃、陶瓷、钢铁、铝合金和有机硅化工等。高纯石英原料广泛应用于战略性新兴产业，最重要的用途是在信息技术领域，用于制作集成电路（芯片），包括处理器、存储器等；其次是制作石英光纤、液晶显示器玻璃基板、晶圆生长容器石英坩埚、光掩模基板，石英晶体振荡器，印刷电路板等。在新能源领域用于制作太阳能电池组件。在高端制造领域用于航天器光学系统、红外跟踪系统、分光器、准分子激光器、光电探测器等窗口材料，用于飞机、火箭、卫星等防热部件，用于导弹天线罩、军事飞行器雷达罩。

4、叶蜡石

叶蜡石用于耐火材料、油漆和陶瓷领域。在战略性新兴产业的应用主要作为组成成分生产玻璃纤维（生产1t玻纤，需要0.6t叶蜡石）。在信息技术领域，玻璃纤维用于制作光纤纤芯包层，印刷电路板玻纤电子布；在高端制造领域，玻璃纤维用于制作直升机浆叶、方向舵、雷达罩、各类仪表盘、飞机固体发动机壳体等，用于制作导弹外壳、防弹盔甲、宇航服反射绝缘层和外防火层；在新能源领域，玻璃纤维布用于风力涡轮机叶片，锂电池隔板、隔膜。在健康环保领域，玻璃纤维过滤材料用于过滤各种烟气粉尘，血液净化，用于汽车尾气处理。此外，叶蜡石作为主体材料，可用作金刚石、立方氮化硼等超硬材料生产中密封传压介质材料年需求量约4万t。而叶蜡石的脱水温度为600～800℃，是一种较理想的烧蚀材料，已应用于航天领域。

5、硼

世界上超过四分之三的硼资源被用于陶瓷、洗涤剂、肥料和玻璃生产。战略性新兴产业也广泛使用硼。在信息技术领域，硼是重要的半导体掺杂剂，用于制作p型半导体。在新能源领域，硼用作压水堆中子吸收剂，碳化硼用作高温气冷堆、快中子增殖反应堆中子吸收体。在高端制造领域，高纯度硼粉（99%）用于固体火箭含硼富燃料推进剂，硼化物用作空间核反应堆控制棒和飞行器鼻锥、机翼前缘、发动机涡轮风扇等超高温部件材料。钕铁硼（Nd2Fe14B）永磁材料广泛用于各领域，如新能源汽车电动机、风力发电机、机器人伺服电机和步进电机、核磁共振成像仪等。含硼超导材料二硼化镁是一种前沿新材料，在磁悬浮列车、核磁共振成像、高效电力传输等方面有广阔应用前景。在新材料领域，近年来硼元素将应用于新一代锂硫电池、高效晶硅太阳能电中。

6、重晶石

重晶石用于钻井泥浆行业占85%～90%，钡化工行业5%～10%，其他用途低于5%。目前，全球只要涉及到油井生产或油气混合井生产都应用重晶石，尚无其他性价比更优的替代矿产。重晶石也是钡化工及防核辐射等军工原料的最优选择，并在世界范围内被广泛应用。

7、硅藻土

硅藻土的最大用途在健康环保领域，包括纯化酒类和清洗润滑油脂，去除供水系统中的微生物污染物，吸附玻璃生产、电池生产废水中的重金属离子，处理造纸废水、印染废水、城镇生活污水、含油废水，用作无毒杀虫剂，在生物材料领域硅藻土主要用作是生物催化技术重要的载体材料，用于人类血浆的过滤、药物加工等。在高端制造领域用于飞行器防热部件。在新能源领域，硅藻土被认为是制造多孔硅电池负极十分有前景的原材料，硅—氧化锰有望作为超级电容器电极材料，硅藻太阳能电池是硅太阳能电池的一个发展方向，硅藻土还是室温储氢的理想物理吸附材料，硅藻土复合材料可作为潜热储能技术相变材料。

8、高岭土

高岭土是先进陶瓷、功能填料、催化剂等材料，用途包括陶瓷工业、造纸工业、涂料、耐火材料及水泥工业、石油化工和医药纺织等多个领域，在战略性新兴产业用于建筑相变储热材料、太阳能储能材料、生物医药、吸附材料、分子筛原料。

9、滑石

滑石用作耐火材料、造纸、橡胶的填料、绝缘材料、润滑剂、农药吸收剂、皮革涂料、化妆材料及雕刻用料等。在战略性新兴产业中的应用前景广阔，比如滑石降低陶瓷烧成温度，节能效果显著；滑石微孔陶瓷用于净化汽车尾气，减少环境污染；滑石制造高频和超高频绝缘电瓷，用于无线电、雷达、遥控等国防工程；在塑料中用作功能材料，明显改善产品性能，降低成本，汽车工业向轻量化方向发展，未来滑石在汽车用塑料的需求量将会进一步加大。

10、石榴子石

石榴子石除了砂轮、砂纸等传统用途外，也具有重要战略性新兴产业用途，在信息技术领域，石榴子石用作砂磨介质抛光和精磨半导体硅片，用于人工合成钇铝榴石激光晶体，用于合成镓钆榴石以制造计算机存储元件。钇铁石榴石是微波雷达控制高频信号的组分。在高端制造领域，石榴子石用于航天器、飞机制造等切割和抛光作业，用于舰船、油气采掘设备管道等切割和喷砂除锈作业。纯度高、质量优的石榴子石被用作制造精密仪器仪表的轴承。在健康环保领域，石榴子石用作水过滤器的底层介质。

资料来源：《陈正国,颜玲亚,高树学.战略性非金属矿产资源形势分析[J].中国非金属矿工业导刊,2021(02):1-8+23》，由【粉体技术网】编辑整理
 

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