（中国粉体技术网/杜高翔）硅灰石（CaSiO₃）是一种具有多种独特物理和化学特性的矿物。其晶型有a型和b型两种，a型为粒状、粉状；b型为针状、纤维状。相应的，硅灰石产品可有两种：一是利用其化学成分，工业上把它制备成粉末；二是利用其针状性质，工业上把它制备成具有一定长径比（L/D）的针状硅灰石粉末。硅灰石晶体主要是b型的，呈纤维状、放射状集合体，甚至微小的颗粒也保持其针状结构。另外，有些国家还生产人工硅灰石，以弥补矿产资源的不足，但是产品的物理性能较差。
    硅灰石是一种新兴矿物。但由于其独特的性能，它的应用领域不断扩展，硅灰石的使用量逐年增加。它最早于1933年在美国被发现，50年代开始工业开采，至1981年，世界硅灰石总产量已达15万吨，其中美国8万吨，而且，在后来的二十年里保持了高速增长，年增长率在8%左右。我国硅灰石业从1978 年起步，至今已形成了具有年生产40多万吨能力、2000年总产量达30多万吨、出口10多万吨规模行业。
    据报到，硅灰石的世界查明储量为5亿吨左右，远景储量达6亿吨。其中我国达3.2亿吨以上。我国北起黑龙江，南到海南省，以及新疆都有矿床，只有个别省没有，有利于工业生产的利用。
    硅灰石主要用于陶瓷工业、石棉代用品、塑料工业、冶金助溶剂及油漆和涂料工业。其中针状硅灰石粉用于塑料橡胶工业、石棉代用品、油漆和涂料等行业，是硅灰石用量增长最好的方面。本文就硅灰石的生产应用，尤其是针状硅灰石粉的生产应用做一个简单的论述，并对它们的发展前景作一个预测。

一、 硅灰石的生产现状
1、 世界硅灰石的生产现状
    目前，世界上硅灰石生产国主要有美国、中国、印度、芬兰、加拿大、智利、墨西哥、土耳其、巴基斯坦等。目前世界硅灰石的年总产量为50—60万吨左右，生产能力估计在70万吨左右。
    美国有两家硅灰石公司。NYCO矿物有限公司是民营上最大的硅灰石生产商，目前在美国本土年产量为15万吨，1998年在墨西哥建成分公司，年产量为8万吨。NYCO在纽约的生产厂主要生产高长径比、高附加值的硅灰石产品，而在墨西哥的生产厂则生产陶瓷、涂料、水泥、冶金、板材等矿物原料。美国的另一家是R.T.Vanderbilt公司，年产量为3.63万吨左右，用于油漆、陶瓷、塑料等领域。美国的产品在世界上一直处于控制地位。
    印度的生产商为Wolken有限公司。1997年产量为8万吨，产品为磨细粉和高长径比硅灰石（针状粉）。国内消费市场为陶瓷、摩擦材料、冶金工业等。同时向欧洲出口。
    芬兰主要生产商为Partek工业矿物公司，它是欧洲唯一的商业性硅灰石生产商。其产品为粉磨硅灰石粉。后来受到中国、印度等国廉价产品的冲击，产量一度降至2.3万吨。为开拓市场，1993年建设一表面改性硅灰石生产厂，生产高附加值的表面改性硅灰石产品，生产能力为8000吨/年，主要用于塑料行业。
2、 国内硅灰石生产现状
    我国硅灰石于70年代在湖北首次发现并开发利用，起步虽晚但发展迅速。80年代初我国硅灰石产量占世界硅灰石产量的9%，90年代初则达到30%左右。目前我国硅灰石年产量为30万吨左右，仅次于美国。与其它国家不同的是，我国有60多家企业，分散经营。我国硅灰石主要产地有吉林、辽宁、浙江、湖北、安徽、云南等地。我国最大的硅灰石企业为中国非金属矿工业总公司梨树硅灰石矿业公司。我国硅灰石在世界上占有重要地位，占国际市场份额的20%左右，出口的主要方向为欧洲和日本。下面就我国两家较大的硅灰石生产厂作一个介绍：
    我国最大的硅灰石企业为中国非金属矿工业总公司梨树硅灰石矿业公司。它是国家重点扶持企业。1990年开始机械开采，同时从德国、美国、日本等地进口先进的超细粉碎、针状粉碎及分选设备，现已具备一定的先进生产水平，其产品得到十几个国家的认可。2000年的总产量为3万吨。其主要产品有：100—400目普通粉；超细粉；针状粉；表面改性产品及人造硅灰石粉。有五台气流磨用于生产针状硅灰石粉。针状硅灰石粉生产能力为5000吨，2000年产量为2000吨。企业具有自主出口权，2000年约有15000吨产品出口到日本、欧洲。
    浙江长兴硅灰石矿也是我国硅灰石业的一家较大企业。其设计生产能力为年产3万吨，实际产量为2万吨以上，产品有：普通粉；超细粉；及针状硅灰石粉。其中2000年超细粉（1250目）以上产量为5000吨，针状硅灰石粉产量为2000吨。产品主要用于国内市场、出口日本。其中针状硅灰石粉主要出口日本。
    由上述可知，我国硅灰石业的现状为：1）、发展迅速，经过二十多年的发展，已经具有一定的规模；2）、我国硅灰石业的国内、国外市场已经基本培育成熟；3）、我国硅灰石业经营分散，企业单个生产能力低；4）、产品深加工能力低，产品质量低，市场竞争能力低，一直是以量取胜。

二、我国针状硅灰石的生产应用现状
    前已述及，我国硅灰石业在从1978年起的二十多年的时间里，经历了从无到有、从小到大的发展过程，已经成为世界第二大硅灰石来源国，年产硅灰石各类产品30多万吨。但是，我国硅灰石的深加工能力太低，就针状硅灰石来说，2000年生产总量仅为一万吨左右，仅占总产量的3%左右，而且产品的粒度较粗，远远落后于其他发达国家。这样就形成了我国硅灰石业产量大而利润低的局面。我国几家企业针状硅灰石粉2000年的生产销售情况见下表：

我国几家企业2000年针状硅灰石生产销售情况

  注：为不完全统计值。
    从上表可知，虽然我国年产30多万吨硅灰石，但有高附加值的针状硅灰石粉年产量不过一万吨左右，仅占硅灰石总产量的3%左右，远远不能满足市场需求。产生这种情形的原因是：一、由于长期以来我国硅灰石业以量取胜，虽然生产了大量的产品，但都没有深加工，甚至有些企业现在还在大量地出售块矿。这样，即使市场需求再大，硅灰石企业也得不到多少利润。因此，企业无力对现有的生产工序进行改造，无力生产有高附加值的针状硅灰石粉和超细粉。二、生产针状硅灰石粉对技术有较高的要求，许多企业达不到这一要求。我国生产针状硅灰石粉的几家企业都是近几年才开始生产的。

三、我国硅灰石（包括针状硅灰石粉）的消费状况
    根据用途划分，硅灰石产品可分为两类：一类是高长径比的硅灰石产品（也称针状硅灰石粉），主要利用其针状物理机械性能；另一类磨细硅灰石粉，主要利用其矿物化学成分。针状硅灰石粉的长径比（L/D）一般可达10：1至20：1，甚至可达30：1。我国硅灰石用量近15万吨，同时大量出口。世界硅灰石的消费结构见下表：

近年世界硅灰石消费结构

    由上表可知，现今世界硅灰石的主要用途为陶瓷工业、塑料橡胶油漆涂料中做功能填料等。另外，我国专家还将硅灰石用于电焊条等行业。
1、陶瓷工业
    硅灰石广泛用于陶瓷工业中的坯体和釉料。加入硅灰石后坯体和釉料不开裂、不易折断，不出现裂纹或瑕疵，增加釉料表面光泽，尤其在陶瓷低温煅烧中减少变形和断裂，降低烧成温度。硅灰石的这一市场较为成熟，用量也大。有人预测，陶瓷工业用硅灰石的需求量将以5%左右的速度逐年递增。针状硅灰石粉用于特种陶瓷。
2、用做功能填料
    高纯度硅灰石粉，作为无机白色体质颜料，被广泛用于涂料中，可以替代部分价格昂贵的钛白粉40%—50%，在浅色橡胶制品中也可以替代30%—40%的锐钛型钛白粉，价格仅为钛白粉的十分之一。针状硅灰石粉，经表面改性后，被广泛应用于汽车塑料、PP、PV、PVC等塑料制品中。由于它能使塑料的性能大幅提高，针状硅灰石粉在这一方面的应用快速增长。
3、石棉代用品
    针状硅灰石粉由于其针状结构，而且无毒无害，可以部分替代石棉、玻璃纤维、纸浆等，且价格较为便宜。过去二十年石棉对健康危害的宣传及各种各种限制法规的实施，给硅灰石业带来了广阔的前景。针状硅灰石粉现主要应用于防火墙板及水泥材料、摩擦材料。其他应用包括室内墙板、屋面瓦、高温绝缘砖和板。原来用石棉的摩擦材料改用高摩擦水平的针状硅灰石，主要包括刹车片、阀塞、汽车离合器，目前这一市场在全球许多地区稳步增长。
4、冶金助溶剂
    硅灰石的低温助溶特性使其广泛应用于冶金工业，尤其在连铸方面。它在熔融状态下可以保护高温的钢水不被氧化，润滑模具壁吸附金属杂质，净化钢水。针状硅灰石粉在这一领域不被应用，主要使用品位较低的硅灰石，但要求低的硫、磷含量。
5、油漆和涂料
    20世纪50年代以来矿物被用做油漆中的增强填料。加入硅灰石的涂料和油漆改进物理性能、持久性和抗气候性，减少油漆的老化。硅灰石在这一领域的应用将取决于油漆和涂料的主要消费工业——建筑业和汽车制造业。另外，硅灰石在这一领域的应用还面临其他一系列非金属矿物的竞争，如碳酸钙、高岭土、霞石正长岩等。

四、我国硅灰石业的发展前景
    硅灰石由于其独特的物理化学特性，在短短几十年的时间里，发展成一颇具规模的行业。1981年世界硅灰石总产量为15万吨，1990年为28万吨，2000年为65—70万吨，二十年的时间年增长率达8%—10%，属于发展较快的行业。但是针状硅灰石粉的生产只有十几年的历史，我国浙江长兴硅灰石矿、云南非金属矿产应用研究所都是从2000年才开始生产针状硅灰石粉的。下面我们对硅灰石应用前景作一个分析。
1、陶瓷工业
    陶瓷工业是当今世界硅灰石的主要用途，占总产量的40%—45%。由于硅灰石在陶瓷制造中的重要作用，有人预测，硅灰石在陶瓷工业中的应用量将以每年5%的速度递增。这一领域主要使用磨细粉。
2、塑料工业
    尽管陶瓷工业是当前硅灰石的最大消费市场，塑料工业却是硅灰石未来最有发展潜力、增长最快的市场。对于针状硅灰石产品来说，不仅市场以10%/年的速度扩展，而且也是硅灰石产品附加值最高的应用领域。硅灰石在许多塑料材料上都有应用，但主要增长领域为汽车工业用塑料。用金属少的汽车相对重量轻，改进燃料效益，减少废气排放量；从汽车制造角度看塑料材料的加工成本要比金属材料低得多，这样会降低单车造价，因此，汽车、卡车制造越来越多地使用高性能的塑料材料，强度高、重量轻的塑料材料市场将会持续增长。作为汽车塑料材料用增强填料，硅灰石的主要应用是在汽车的仪表盘和壳体的增强反应注模部件。除汽车工业外，另一个大的要加入硅灰石的塑料应用是代替石棉在酚醛注塑中做增强填料。这种类型的材料广泛地应用于火箭锥体、刹车片、厨房设施等。作为电子元件的环氧树脂如PET/PBT、ABS、PPS等也用针状硅灰石粉改进其电学性能、抗裂减少收缩。预计这一市场将以8%左右的速度增长。
    随着科学技术的发展，超细的、经过表面改性的针状硅灰石粉作为一种更重要的功能填料，必将在这一领域发挥更加重要的作用。
3、石棉代用品
    随着人们环保意识的逐渐增强，石棉的使用将会受到更加严格的控制。这必将给针状硅灰石的发展带来新的机遇。世界上还有部分地区在使用石棉，这也是硅灰石的潜在目标市场。目前用做石棉代用品的针状硅灰石粉占全部针状硅灰石粉的50%以上。预计近年针状硅灰石粉在这一领域的用量将以10%以上的速度增长。
4、冶金助溶剂
    用做冶金助溶剂的硅灰石是品位较低的硅灰石磨细粉。中国和印度的产品打入这一市场是非常成功的，占据着欧洲和美国的大部分市场。由于钢铁工业近年的产量没有太大的增加，预计硅灰石在这一领域的用量在近几年不会有太大的变化。
    综上所述，硅灰石业在近几年的发展趋势是：一、有高附加值的针状硅灰石粉、超细粉、经过表面改性的超细针状硅灰石粉将会以很快的速度发展。有关专家在前几年就已经指出，我国非金属矿工业以量取胜的路已经走到了尽头，必须发展非金属矿的深加工，生产有高附加值的产品，才能使我国的非金属矿业“由大变强”。硅灰石业应该也必将走它的深加工之路。提高产品的技术含量是硅灰石业发展的必由之路。从产品的价格可以说明这个问题，下表是我国两家企业硅灰石产品的价格。

硅灰石产品的价格（单位：人民币元）

    应当指出的是：一、从表面上看，大多数硅灰石矿都可以加工成针状硅灰石粉，但由于生产针状硅灰石粉的技术难度较大，许多企业都没有成功。因此，硅灰石企业必须充分注重“技术优先”的原则。二、硅灰石业在一段时间内将保持同20世纪80—90年代相近的年增长率。由于硅灰石的独特的物理化学性能，它在石棉代用品等领域没有别的矿物可以替代，另一方面，随着科学技术的发展，硅灰石（尤其是针状硅灰石粉）的新应用领域必将被开拓出来。因此，硅灰石业还将保持快速的增长。三、考虑我国加入WTO的影响，单一生产普通粉或原矿的硅灰石业企业将会受到严重冲击，而生产针状硅灰石粉、超细粉、表面改性硅灰石粉等有高附加值产品的企业则会有更加广阔的发展空间。四、从长远的角度看，由于我国硅灰石矿储量很大，占世界硅灰石储量的一半左右，我国的硅灰石业一定可以成为世界硅灰石业的中流砥柱的。
 

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