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《工业矿物与岩石》地大教材(高清版PDF带书签).pdf

《工业矿物与岩石》地大教材(高清版PDF带书签).pdf

leelong 2013-03-19 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《《工业矿物与岩石》地大教材(高清版PDF带书签)pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含第一节    工业矿物与岩石的概念及分类一、概念是指除金属矿石、矿工业矿物与岩石一词来自英文的物燃料、宝石以外的其化学成分或技术物理性能可资工业利用符等。

第一节    工业矿物与岩石的概念及分类一、概念是指除金属矿石、矿工业矿物与岩石一词来自英文的物燃料、宝石以外的其化学成分或技术物理性能可资工业利用而具有经济价值的所有非金属矿物与岩石。然而严格限定工业矿物与岩石一词的应用范围是困难的。首先某些金属矿石不仅是冶炼金属元素的工业原料同时又可作为利用其某种技术物理特性的工业矿物原料如用做耐火材料的铝土矿用做颜料的赤铁矿等。其次许多宝石矿物的用途不仅是作为宝石而且大量用作其他工业矿物原料如金刚石、蓝晶石、石榴子石等。再次有些文献将人工制品排除于工业矿物与岩石之外如水泥、石灰、陶瓷、耐火材料、磨料、人造金刚石、人造水晶等而另一些文献则将这类人工制品归入工业矿物与岩石中。由此可见工业矿物与岩石一词的基本含义是清楚的但其涵盖的范围则较模糊。工业岩石制品如水泥、玻璃、耐火材料、传统陶瓷我们认为工业矿物与岩石应包括原料和材料(制品)两部分即工业矿物原料如长石、石英、铝土矿、透辉石、石膏等工业矿物材料又可分为天然矿物材料和人工矿物材料前者如石墨、白云母、冰洲石、石棉、沸石等后者主要包括人工晶体材料如人造金刚石、人造水晶、人造红宝石、合成沸石等工业岩石原料如高岭土、膨润土、沸石岩、霞石正长岩等(或称硅酸盐陶瓷)以及通常以硅酸盐或氧化物为主要物相的工业固体废物等。由此本书将工业矿物与岩石定义为:除矿物燃料以外其技术物理性能或化学成分可资工业利用且具有经济价值的天然矿物与岩石或由其作为主要原料而人工制备的具有相似的化学成分、物相组成和显微结构的无机非金属固体物质。二、特点相对于金属矿石和燃料矿产而言工业矿物和岩石具有以下重要特点:与金属矿石一般通过冶炼而利用其金属元素不同工业矿物与岩石虽也有利用其所含的元素者如钾盐、明矾石、黄铁矿等但绝大部分是利用其固有的技术物理特性如石棉、滑石、白云母等或利用经加工后形成的技术物理特性如珍珠岩、膨润土等。金属及燃料矿产的用途一般较为单一而每一种工业矿物或岩石通常都具有多种用途不同种的工业矿物或岩石有时又可代用且随着科学技术的发展同一种工业矿物与岩石的用途也愈来愈广。例如高岭土最早只是用做陶瓷原料后又成为造纸、橡胶、搪瓷、医药填料近代经处理的高岭土则被用于石油加工工业。又如滑石和高岭土都可用做造纸填料而叶蜡石又可代替高岭土作为陶瓷原料。绪论。但这一分类方案中不包括工业岩石制品因而金属矿石及燃料矿产的种类有限而工业矿物与岩石不仅种类繁多而且随着科世纪初工业与技术领域可利用的工业矿物与岩技的发展其种类还在不断增多。在年代以前压电石英是一种宝贵种。如在世纪种目前则已超过石不足世纪的资源以后就被人造压电石英所代替。又如云母过去主要用于制作电容器与电子管、年代后期电机绝缘材料所需的大片云母已电机的绝缘材料、仪器仪表零件等为碎云母制成的云母纸所代替高压锅炉零件所需的云母则已由人造云母代替。再如玄武岩和辉绿岩过去仅被用做建筑石材而后来用于制成铸石广泛用于冶金、化工、水电、建材等领域节约了大量金属材料并具有耐磨损、抗腐蚀的优点。工业矿物与岩石的价值相差悬殊。一些价值较低的品种如石灰岩、石膏等其产地必须靠近主要交通线以降低矿石开采过程中的运输成本否则即可能失去工业价值。价值的差别不仅表现在不同的矿种之间如金刚石和建筑集料而且表现在同一矿种不同的矿石类型之间如纤维石膏比泥质石膏的市场售价高出数倍。工业矿物与岩石的成矿地质条件较为复杂既有其多样性又有特殊性。前者如高岭土矿床既有热液成因又有风化成因和沉积成因而不同成因类型的矿石质量及性能有所差异。后者如石英作为普通造岩矿物它几乎无处不在但作为玻璃原料的石英其产出的地质条件要求较严而对于光学石英则必须具备特殊的成矿地质环境。由于工业矿物与岩石的上述特点要求从事这类矿产资源勘查和产品研究开发的技术人员必须具备良好的地质成矿理论知识掌握这类矿产勘查和产品开发的技术经济评价要素和方法了解工业和技术领域对非金属材料的需求及市场供需状况熟悉产品深加工技术及其发展动向注意研究发掘新的工业矿物与岩石品种不断开发新的用途及应用领域以适应科技进步与社会发展对工业矿物与岩石的需求。三、分类年以来见诸于文献中的分类方案为由于工业矿物与岩石种类繁多每一矿种又可能有几种成因其用途又多种多样因此要提出一个完善的分类方案是困难的。最近数不少按其分类原则大体有三类。第一类是以地质成因作为分类基础。如和将工业矿物分为伟晶岩的、脉岩的、交代的、变质的、沉积的五种将工业岩石分为岩浆的、变质的、沉积的三种。第二类是以产品的价值作为分类原则。如将工业矿物与岩石分为低价大体积的如建筑材料高价大体积的如化工材料高价小体积的如长石、滑石三大类。第三类是以工业用途作为分类原则。如将工业矿物与岩石分为建筑材料、陶瓷材料、耐火材料、化工材料和肥料等。)提则按矿物的工艺技术性能先将其分为化学矿物和物理矿物两大类然后再按用途分类。此外也有将地质因素与工业用途综合起来作为分类原则的如在《中国工业出以坐标的一轴表示工业用途和工艺另一轴表示岩石类型的分类方案。我国多采用按主要工业用途的分类方案代表性的如陶维屏等(矿物和岩石》一书中采用的方案(表世纪自然科学领域各学科综合发展的趋势本教材的内容力求既与传统的可认为是对工业矿物与岩石原料的分类。为适应矿物学和岩石学的学科体系相衔接又尽可能满足材料学专业教学与材料工程中实际应用的要求。因此本书中尝试性地将工业矿物与岩石分为三大类即工业矿物、工业岩石原注:据陶维屏等(料和工业岩石制品。工业矿物包括工业矿物原料和工业矿物材料后者也可称为晶体材料(包括天然晶体材料和人工晶体材料)。无论工业矿物原料或是工业矿物材料两者均具有相同的晶体化学规律性。矿物的成分和结构的统一决定了矿物本身的性质并与特定的形成条件有关在一定程度上反映了自然界元素结合的规律。因此本书中采用以矿物的成分、结构为依据的晶体化学分类。这也是目前矿物学中所广泛采用的矿物分类方法(潘兆橹等。按晶体化学原则分类矿物类的划分依据是阴离子或配阴离子的种类矿物族的划分依据是晶体结构型和阳离子性质而划分矿物种则是依据一定的晶体结构和一定的化学成分。按照上述分类原则本书对工业矿物的分类如下:硅酸盐矿物架状硅酸盐层状硅酸盐链状硅酸盐环状硅酸盐岛状硅酸盐表主要工业矿物与岩石的用途分类。这里的陶瓷材料是指广义的陶瓷材料、先进单质与卤化物矿物单质矿物卤化物矿物硫化物矿物四面体硫化物八面体硫化物混合型硫化物异常配位硫化物复杂硫化物氧化物与氢氧化物四面体氧化物八面体氧化物立方体氧化物混合型及异常配位氧化物氢氧化物其他含氧盐矿物碳酸盐矿物硫酸盐矿物其他盐类矿物在第一篇中对每一矿物族或矿物种的描述均按照晶体化学、结构与形态、理化性能、产状与组合、鉴定特征、工业应用的格式给出。对于工业岩石原料由于其种类繁多用途多样且每一种属又可能不止一种成因因此本书采用以成分为主要依据、同时参考其地质成因的分类方法。这种分类大致可与一般岩石学教科书中的岩石分类相对比。镁铁质岩类、硅铝质岩按照上述分类方法将工业岩石原料分为五大类即超镁铁类、碱性岩类、碳酸盐岩类、有机质岩类。在各大类之下再按照相似的化学成分划分为若干亚类每一亚类中所包括的工业岩石原料的岩石种属与一般岩石学教科书中的名称相一致(表在第二篇中对每一种工业岩石原料的描述一般按照概念与分类、矿物成分与岩相学、化学成分与物理性质、产状与分布、工业应用与技术要求的格式给出。某些重要的工业岩石原料还对其研究现状与发展趋势给予简要评述。对于工业岩石制品首先涉及到这类材料的定义。众所周知材料通常可划分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料(师昌绪)一词来自希腊语的意为陶器或由即无机非金属材料的同义词。陶瓷泥土原料烧制的材料。》一书中在《)将陶瓷学定义为:制)和技术陶瓷(造和应用主要由无机非金属物质作为基本组分构成的固体制品的技艺和科学。在此定义的基础上将陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷两大类后者的同义词还有新型陶瓷提出矿物材料是由矿物组成的无机非金属材耐火材料(、磨料()等其中白瓷包括陶器()和瓷器陶瓷原料的矿物加工也被作为陶瓷工业的一个分支尽管它并不生产任何上述的陶瓷制品。由此可见绝大多数传统陶瓷工业可称之为硅酸盐工业(。传统陶瓷则可称为硅酸盐陶瓷。因此本书中的工业岩石制品的含义大致与传统陶瓷或硅酸盐陶瓷相当。年代以来国内较普遍使用世纪讨论工业岩石制品的分类时不能不提到大约在的矿物材料这一术语。赵万智等(瓷釉、白瓷、水泥(玻璃(、硅酸盐)定义的传统陶瓷包括粘土制品(特的硬度、强度、低导电性和脆性的无机非金属固体制品(传统陶瓷的现代定义为:由粉体原料烧制而相对很少改变其自然状态且通常具有独表工业岩石原料的成分分类、高技术陶瓷)等陶瓷、精细陶瓷、高效陶瓷世纪而倍加关注环境问题的今天深入开展工业料有时也称硅酸盐材料它是利用天然和人造的矿物为原料经过一定的生产工艺直接利用或加工成具有一定物理化学性能的非金属材料。广义者也包括金属材料。按照此定义将矿物材料按其生产过程分为以下四类:熔浆型材料:是将选定配比的原料经过高温熔融、冷凝成结晶态或非晶态的材料。如高温炉渣、铸石、玻璃(平板玻璃、器皿玻璃、微晶玻璃、泡沫玻璃等)、矿岩棉、矿岩珠等。烧结型材料:原料经过配料、粉碎、加工、成型等工艺再在高温炉中经过固相反应而形成的材料。如陶瓷、耐火材料、水泥熟料、烧结铸石、烧结砂轮、烧结矿、陶粒等。以下压力在胶凝型材料:指基本上在常温常压下物料经配比充分搅拌成型后由水化作用和硬化作用而形成的材料。即使蒸养、蒸压制品温度也在如水泥制品、石膏制品、水泥混凝土、加气混凝土、陶粒空心砌块、刨花板、硅酸钙制品等。复合型材料:上述三类材料都可以构成复合材料而且还可以和金属材料、高分子材料构成更加复杂的材料。在《矿物材料学导上述前三类矿物材料的生产过程分别与地质作用中的岩浆作用、变质作用、沉积作用相似。因此上述分类实质上是一种成因分类方法。倪文等(论》一书中的分类与此类似。由此不难看出这里的矿物材料的内涵大致与本书的工业岩石制品相当。不言而喻过分扩大或限定矿物材料一词的内涵都不可避免的会引起实际使用中的混乱。我们认为矿物材料一词应大致限定在本书中前述的工业矿物材料和工业岩石制品(材料)的范围而不应包括工业矿物原料和工业岩石原料更不应扩大到涵盖金属材料或其他更复杂的复合材料的范围(以矿物晶体相或硅酸盐玻璃相为主者除外)。换言之即矿物材料可包括粉体矿物材料、晶体材料(单晶材料和多晶材料天然晶体材料和人工晶体材料)、非晶材料、复相材料等。其中复相材料定义为含有两种或两种以上矿物相的材料而多晶材料是指含有一种晶体相的材料。虽然工业固体废物不是一般意义上的陶瓷工业制品但这类物质却是伴随着人类工业活动过程而出现的产物。在人类进入固体废物的综合利用和无害化处理研究对于改善环境质量促进经济和社会的可持续发展无疑具有特殊的重要意义。因此本书将工业固体废物等同于工业岩石制品。对传统陶瓷的分类本书将工业岩石制品分为五大类:参考陶瓷制品日用陶瓷建筑陶瓷电瓷化工陶瓷多孔陶瓷玻璃制品器皿玻璃光学玻璃第二节    工业矿物与岩石的研究历史石英玻璃微晶玻璃平板玻璃耐火材料系耐火制品系耐火制品尖晶石耐火制品碳质耐火制品锆质耐火制品绝热耐火制品水泥和混凝土硅酸盐水泥熟料通用水泥专用水泥和特性水泥混凝土工业固体废物矿业采掘废弃物矿业加工废弃物在第三篇中对每一种工业岩石制品的描述一般包括概念与分类、制备工艺、结构与性能、主要用途、研究现状与发展趋势等内容。一、天然矿物原材料应用史在人类的文明及进化中天然矿物、岩石材料发挥了十分重要的作用。正如恩格斯指出人类能够用手把第一块岩石做成石刀终于完成了从猿到人转变决定性的一步。自从人类进入石器时代以后岩石一直是人类生活和生产的重要工具和材料。万年前的旧石器时代中华先民就能够使用石器据我国考古学研究早在距今万在我国已形成北方的小石片石器传统和南方的砾石石器传统。对距今万年间公元前的新石器早期的文化研究在湖南道县玉蟾岩、江西万年仙人洞、广西邕宁顶狮山、河北徐水南庄头、山西怀仁鹅毛口、北京怀柔转年等地出土了原始陶器残片和磨制石器以及目前世界上年代最早的栽培稻等。公元前年的新石器时代中期新出现了玉器、彩陶、白陶等说明先民手工业的发展。新石器时代晚期至距今约四五千年的新石器时代晚期的晚段可能就是传说的“三皇五帝”时代。对这一时期的考古发现说明中国历史上以中原为中心的夏文化最初形成于“龙山时代”即夏王朝诞生时期(刘庆柱公元前对河南偃师二里头约公元前年的夏王朝都城遗址的考古发现两座各自逾万平方米的大型殿堂建筑遗址、铸铜遗址、多座包含丰富随葬品并含朱砂的墓葬以及青铜器、大型玉器和陶质礼器等。对陕西长安的丰镐遗址的考古发现了西周不种其中矿物药即达同时期的建筑基址十余座以及一些青铜器窖藏对陕西扶风的周原遗址的考古发现了藏、占卜甲骨片和铸铭铜器。三门峡西周时代的大型建筑基址、铸铜、铸陶、制骨等手工业作坊遗址以及铜器墓、铜器窖公墓西周晚期铁器的发现江西瑞昌铜岭、湖北大冶铜录山、安徽南陵与铜陵、山西中条山等地的铜矿、冶铁遗址发掘山西侯马铸铜遗址、河南西平酒店铁矿开采、冶铸遗址的清理反映了商周时期金属矿藏开采、冶铸技术已达到相当的水平(刘庆柱春秋战国时代郑国以铁铸刑鼎标志着铁器的出现。战国时铁制工具广泛使用比欧洲早一千多年。冶铁业的发展表明当时的铁矿开采(如山东金岭镇铁矿)、耐火材料的使用和熔剂的选取都达到了相当的水平。到秦代冶铁业和铁器的使用得到了很大的发展。然而铁器普遍用于生产则是在西汉。在西汉初年开始以煤作燃料使钢铁的质量达到了很高的水平。冶铁业是汉代三大手工业之一考古发现以河南南阳瓦房店、巩县铁生沟、郑州古荥镇和温县招贤村的冶铁、铸造遗址最具代表性。这些资料反映出当时已发明了铸铁柔化术、块炼渗碳钢发明了脱碳钢和百炼成钢等技术(刘庆柱公元前公元前我国古代把矿物、岩石统称为“石”最早记述石头的是春秋战国时期(公元前年)的《山海经》。国外最先研究石头的著作是希腊公元前公元前年的《关于石头的论文》。春秋战国时代出现了我国历史上最早一批记载当时利用矿物资源的著作如《禹贡》、《考工记》、《山海经》、《管子》等。《山海经》中就有水晶、雄黄等矿物名称的记载并沿用至今。《山海经》中还记述了各种矿产的产地、用途和性质。韩非(约公元前年)在《内储》中有“荆南之地丽水之中生金”的记载。《管子地数》篇中记载:“天下名山五千三百七十出铜之山四百六十七出铁之山三千六百有九。”并科学地总结了金属矿产的形成规律:“山上有赭者其下有铁上有铅者其下有银上有丹沙者其下有黄金上有慈石者其下有铜金此山之所见荣者也。”这里的赭、丹沙和慈石分别为赭石即赤铁矿、辰砂和磁石即磁铁矿。可见当时利用矿物资源已达到较高的水平。我国最早的药典《神农本草经》载药别是在唐宋两代采矿业大发展的基础上颜真卿所著《梦溪笔谈》、杜绾著《云林石谱》余种矿物的产地、性状和用途。《本草纲目》中载金石类法。至明代《本草纲目》(李时珍描述了多达玉、石、卤石类如加上土类则多达记载:“浮梁景德镇雄村十里皆火山发焰故其下当有陶殖应之。”陶殖即高岭土说明当时古人对找矿问题已相当注意。)为标志的。在国外矿物学作为一门独立的研究领域是以大约同时代的德国医生的著作《总结了许多世纪以来民。值得注意的是在外国科学家关注于矿间积累的观察现象并根据自己的观察提出了几种矿物的性质包括颜色、透明度、光泽、硬度、挠性和解理(年)的著述中即有论述。物外观性质的时候中国古代科学家早已注意并掌握了矿物的药用价值。如石膏、芒硝用作药石在南朝梁代著名的医药学家陶弘景(石棉在中国古籍中称为“不灰木”、“石绒”、“石麻”以石棉织成的布称为“火浣和《天工开物》(宋应星种。秦汉以来特年)年)、沈括()总结了有关矿物资源的地质现象和找矿方两部著作则种分为金、余种药用矿物。明代王士性著《广志绎》卷年前的沈阳新年的红山文公元前在商周时期(公元前公元前战国时(公元前还用于漆器彩绘。我国开发利用玉石的历史悠久。在北京周口店猿人遗址发掘的石坠起源于距今万年前的旧石器时代晚期新人阶段。新石器时代出土的玉文化遗址达余处出土玉器数十万件。在浙江余姚“河姆渡文化”遗址曾出土不少以萤石制作的珠、管、玦、璜等饰物这是我国历史上最早的美石装饰品。由此来看至少在约年前的人类遗物中有玛瑙、手年前我国即已有玉器存在。在辽河上游内蒙古翁牛特旗三星他拉村、黄彀屯村先后出土了不少以岫玉制作的管、珠、环、璧和一些墨绿色、黄色的龙形及其他兽、禽形饰物。这些属“红山文化”的玉器距今已五六千年。其中的玉龙在我国属首次发现故特定名为“三星他拉玉龙”、“黄彀屯玉龙”。在江苏青莲岗发掘的一批镯、圆珠、圆环可见当时人们就喜爱色泽艳美、剔透晶莹、坚硬耐磨的珍宝。陕西姜寨出土的白玉和绿松石耳环其时代还要早。《荀子最早关于宝石产地的记载见于春秋战国时期的《山海经》中。此后在先秦时代的劝学篇》、晋代张华的《博物志》、梁代的《地镜图》中都有找玉经验的记载说年)发掘出一东汉(明当时对宝石资源已相当的注意。云母在我国最早就是作为宝石的。据东晋葛洪的《抱朴子》记载三国吴景帝时(年)广陵豪富的大家年)的《嫦娥》棺内置云母石厚一尺尸下有白玉璧三十枚。晚唐诗人李商隐诗句“云母屏风烛影深长河渐落晓星沉”说明当时以云母作为装饰材料已较普遍。和田玉古称昆山玉为驰名世界之美玉以产于新疆和田(古“于阗”)地区而得名。在新疆若羌县罗布淖尔出土的新石器时代文物中即有和田玉斧。陕西卯龙山文化遗址出土的文物中有用青玉制作的镰刀、玉斧等。河南安阳殷墟出土的青玉盘雕琢精美距今西山经》记载:“皇帝乃取峚山之玉荣而投之锺山之阳。瑾瑜之多年。《山海经之玉为良坚栗精密濁泽而有光。五色发作以和柔刚。天地鬼神是食是饗。君子服不祥。”其中的“峚山”和“锺山”即是指新疆昆仑山的密尔岱山和于阗南山。这表明早在原始社会时期皇帝就曾采取和田玉并发现和认识了其工艺美术性能。年前的独山玉铲、玉凿、玉璜等。在河南安阳殷墟出独山玉产于河南省南阳市北郊的独山又名南阳玉。在南阳县黄山的新石器时代文化遗址中即见有距今约土的件是用独山玉制作的。据《汉书》记载当时的南阳独山称件有刃石器中有为“玉山”。现今独山东南脚下的“玉街寺”旧址即是汉代产销玉器之处。《水经注》中有:“南阳有豫山山多碧玉。”这些都说明独山玉的应用历史十分悠久。岫岩玉因产于辽宁省岫岩县而得名简称岫玉。在距今约乐文化遗址出土有用岫玉制作的刻刀。在辽宁朝阳和赤峰一带距今约公元前前布”、“火毳年)文献记载在周穆王时(公元公元。在《山海经》中就已有关于用石棉制成的“火浣布”记载而欧洲直至世纪才出现类似的石棉制品。晋朝(使布色皓然若雪还记载在燕昭王时(公元前中国即已有“火浣布”可以投入火中烧去污垢出火振去灰烬已利用石棉纤维可以吸油而不燃的特点作为灯心(陶维屏等年)我国已掌握利用多种矿物染料为服装染色的技术如以赭石(赤铁矿)、赤砂染红、石黄、石绿、石青作为黄、绿、蓝色染料。年)丹砂、石黄、雄黄、雌黄、红土、白土等矿物染料余年保存至今在用材及建筑艺术上即使以现化遗址出土有用岫玉制作的手镯等多种玉器。河南安阳殷墟号墓出土的大量玉器和河北满城汉墓出土的“金缕玉衣”的玉片也有一部分是用岫玉制作的。梅花玉是中国历史上的名玉因产于河南汝阳县故又有汝州玉、汝州石之称因其磨光后呈现美丽的梅花状图案或花纹而得名。相传东汉光武帝就视“汝州玉”为国宝。北魏郦道元的《水经注》记载:“紫逻南十里有玉床阔两百丈。其玉缜密散见梅花曰宝石。”这里的“紫逻”即紫逻山在汝阳县境为梅花玉产地。《直隶汝州全志》称:“汝州有三宝:汝瓷、汝玉、汝帖。”此“汝玉”即梅花玉。淑真训》记述:年在印度就曾出现经过热处理的红玛瑙和肉红年的埃及土坦克人的坟葬中就有经染色的肉红色玉髓。我国先秦已有关于宝石改善加热法的文字记载。《淮南子。可见人类对宝玉石利用和改善的历“锺山之玉炊以炉炭三日三夜而色泽不变。”唐宋时期宝石改善的技术已较成熟。《宝石说》记载:陈性玉记云有受石灰沁者其色红如碧桃名曰孩儿面有受血沁者其色赤有浓淡之别如南枣北枣名曰枣皮红此外有朱砂红鸡血红诸色受沁之深难以深考总名之曰十三彩。宋宜和政和间玉贾赝造将新玉琢成器皿以虹光草叶罨之其色深透红如鸡血。虹光草出甘肃大山中其汁能染玉用草汁入矽砂少许罨于玉纹表裹间用新鲜竹枝燃火逼之则深入肤理红光自透背今世呼为老提油者是也此来玉工每以极壤夹石之玉染造欲红则入红木屑中煨之其石性处即红欲黑则入乌木屑中煨之其石性处即黑谓之新提油(章鸿钊史十分久远(吴瑞华等我国的卤水很早即已开采。《山海经》中就有关于四川开凿盐井的记载。西晋初左思《蜀都赋》有“火井沉萤于幽泉”等句说明在此之前已能用天然气煎煮采得的卤水。《后汉书》中有关于四川盐井出火和煮盐的记载。年)跨度长石材在古代建筑上的应用当推我国著名的安济桥(赵州桥)。桥在赵州(今河北赵县)洨河之上建于隋朝开皇中期(为一座石砌单孔大弧券桥由工匠李春所造历经宽于代的眼光来看也令人赞叹。可以与之媲美的还有福建泉州用花岗石砌成的洛阳桥(建年长、安平桥(建于年长最大条石重年长宽超过以及由花岗石砌年)、山东历城的四门塔(建于、著名的卢沟桥(建于成的泉州双塔(建于年)等古建筑。这些都是我国历史上利用巨块石材砌成的著名工程(陶维屏等二、传统陶瓷工业发展史年就年左右制陶业已大为发展。高岭土最早在我人类对传统陶瓷制品的使用有着悠久的历史。据考古国外在约公元前出现了烧制的粘土制品而在公元前万年间的新石器早期的文化研究就在国用作陶瓷原料。据考古证实对距今湖南道县玉蟾岩、江西万年仙人洞、广西邕宁顶狮山、河北徐水南庄头、山西怀仁鹅毛口、北京怀柔转年等地出土了原始陶器残片。河南新郑裴李岗和河北武安磁山出土的陶器制于公元前五六千年。中国也是最早利用粘土烧制砖瓦的国家在西周(公元前年)我国即已有粘土制成的瓦与铺地转。在埃及粘土制品见于约公元前公元前年。在宝石改善方面大约公元前玉髓。在公元前和秦代(公元前公元前年)曾以大量年)是我国陶器制造很发达的时代原始瓷器的品种也在我国浙江公元前多年前的河姆渡遗址发掘的陶器就有夹碳黑陶、夹砂陶等多种。根据考古资料史前文化分为“仰韶文化”(又称彩陶文化)和“龙山文化”(又称黑陶文化)。前者以河南渑池仰韶村新石器时代晚期遗址的有红黑花纹的彩陶片为代表后者则以山东历城县龙山镇城子崖遗址的薄胎黑色有光泽的陶片为代表。龙山黑陶在烧制技术上有了显著进步开始采用陶轮制坯胎薄而均匀。黑陶中最精致的制品表面光亮厚仅有“蛋壳陶”之称。以上考古发掘证明在新石器时代我国古人就已掌握了制陶技艺制作出了精致的器皿。年的白陶最初发掘于河南安阳距今约商时代的遗存。同时发现施釉的陶器与之共存说明当时已懂得用釉的方法。至秦代(公元前砖瓦修建长城和阿房宫。这是土器和陶器制品用于建筑的开始。秦俑坑的发掘证明秦代完美无缺。对秦始皇陵兵马俑坑的清理轰动世界成为的制陶工艺已非常发达大批在尺寸上类同真人真马的精致陶俑当时已能成型和烧制得世纪最重大的考古发现之一号称世界第八大奇迹被联合国科教文组织列为“世界遗产”。这是我国陶瓷工艺发展史上的辉煌成就。公元汉代(公元前世大为增多。汉代的绿釉陶器是以铜化合物为着色剂的低温铅釉制品。原始瓷器则是以铁为着色剂的青釉器故称为原始瓷器它是青瓷的前身。浙江上虞出土的瓷器制于公元多年。东汉晚期浙江地区的陶纪的东汉是中国目前已知最早的瓷器比欧洲早瓷工艺进步较快由于采用瓷石为原料制胎和窑炉温度的相应提高浙江越窑已开始制作瓷胎致密、釉层较厚而光润美观的青瓷。这是我国陶瓷史的一个重要转折。年)我国文化颇为发达由于生活需要和当时禁用铜器的结果陶唐代(瓷制造业有了更大的发展。以越窑的青瓷(浙江绍兴)和邢窑的白瓷(河北邢台)为鼎盛时期。浙江当时为瓷器的制造中心制品以铁为着色剂的青釉为主。唐代的三彩器也很有名。近年发现的景德镇附近的胜梅亭窑在唐代已经能烧制质量较高的瓷器。年南宋宋代(北宋年)以来我国南北各地的窑业继承唐代传统得到了极大的发展。当时河北曲阳县的定窑、彭城镇的磁州窑陕西耀县黄堡镇的耀州窑河南临汝县的汝窑、禹县的钧窑浙江的龙泉窑及江西的景德镇窑均负盛名为其后各时期窑业的发展奠定了基础。定窑与磁州窑产品以白色为主。定窑尚有黑色及紫色制品并以刻花、印花装饰著称磁州窑则有白器和黑器产品并有在白釉上用黑色、赭色、茶色等色料作画开创了用笔彩绘的装饰方法。汝窑制品以卵青色为主器物通体有极细纹片其釉呈青色是我国烧瓷技术采用铁还原着色的一个划时代的发展。耀州窑以青器为上近似汝窑产品装饰多用凸雕与印花如串纸莲、莲瓣碗等简朴壮美为其他各窑所不及。钧窑产品的釉面色调种类较多如葱绿、茄皮紫、鹦哥绿、猪肝红以及窑变等。钧窑在我国制作红铜釉最早著称于世。龙泉窑继承唐代越窑的优良传统制造青瓷誉满海内外。相传龙泉窑创建者为章姓兄弟二人:其“哥窑”产品呈淡青色、炒米黄色有“百圾碎”及“鱼子”等裂纹釉冠绝当时而“第窑”产品以青色与翠色为主胎较薄纯翠如美玉紫口铁足但少纹片。年)发展于唐代至北宋景德年间始置景德镇窑起源于南北朝的陈代(。在古代石灰岩不仅用作冶炼熔剂而且还用做瓷业釉料。据查北宋世纪末景德镇的制瓷技术达到镇当时大量生产“色白花清”的影青瓷。北宋末年开始红釉器的制作。至南宋年间则仿定窑而生产白釉瓷器。南宋以后特别是从明代开始景德镇成为我国瓷业的中心。明代以来历代王室都在这里设过御窑厂至今仍为我国重要的瓷器产地之一。明代(年)景德镇的制瓷工艺继承了历代的优秀传统在技术和艺术上都有了极大的发展。从原料的开采、精选、胎釉配方的改进、成型、干燥、烧成和装饰等一系列的工艺过程都有显著的改革。如当时已能烧制“半脱胎”和“大龙缸”等大型制品。自宋景德年间置镇以来景德镇各王室的瓷厂所烧造的均以各皇帝的年号作为款识如明代“成化年制”、清代“康熙年制”等其制品即称之为“成化窑”、“康熙窑”。制品有白瓷用钴为着色剂的青花白瓷用铜为着色剂的霁红釉、釉里红以及釉上五彩。当时仿制的宋代各窑制品釉色精美。宜兴陶器起源于宋代到明代也很著名。其产品属于炻器类表现出精湛的装饰艺术。宋、明时期尚有建窑(福建)及广窑(广东)等窑场多处。清代(世纪中叶至年)窑场分布更广但仍以景德镇为中心。清代的制瓷技术继承了明代的优秀传统并加以发展。清初历史上的空前水平制品种类更为丰富。除明代已有的品种外尚有釉上粉彩各种低温和高温颜色釉并因供应出口的需要也从事“洋瓷”的专门制作。清代乾隆以后由于封建王朝的腐败陶瓷工业受到严重摧残生产逐渐低落制品质量也逐渐下降。除景德镇外清代尚有广窑、宜兴窑、建窑、博山窑等多处。万年已出现釉面石珠。成型的玻璃则见于公元前硅酸盐玻璃的制造是一种古老的技艺。早在石器时代人类就已应用天然玻璃(黑耀岩)。在约公元前年。年埃及已有稳定的玻璃工业。我国有关玻璃制作的最早记述见于东大约在公元前汉(年)王充的《论衡》说术士熔炼五种石块铸成阳燧可在日光下取火。可惜的是术士故作神奇熔炼法流传不广玻璃工业未能得以发展(陶维屏等公元据考古在广州市象岗山发掘出秦末汉初(约公元前年)南越王国第二代宽厚王赵昧的陵墓其随葬品中有一块浅蓝色透明的平板玻璃长与现今的玻璃无异。这是目前所知我国最早的平板玻璃。公元我国对耐火材料、冶炼熔剂和石墨的使用也很早。在西汉(公元前年)说明当时冶铁已使用了碱性熔剂。铁生沟出土的铁攫中晚期的河南巩县铁生沟遗址中即发现由耐火粘土掺石英等制成的耐火砖且其种类多样用于不同的炼炉及炼炉的不同部位。铁生沟遗址中还发现有石灰岩对熔渣的化验发现含级石墨相当的带放射状的球状石墨。这是我国古代铸铁技术的杰具有和现代球墨铸铁的年才研制成功的(陶出成就也是石墨在冶炼业中的最早应用而现代球墨铸铁是维屏等年)景德镇年)定窑(今河北曲阳)使用白云岩作釉料南宋(则开始用石灰岩作釉料。年英国人重新发现了轻烧的粘土质石灰的水硬性质。此后即发展了水泥制在水泥制造技艺方面埃及人最早以煅烧过的石灰作为灰浆使用。罗马人则用煅烧过的石灰和火山灰混合从而制造出一种天然的水硬性胶凝物。其后这一技术似乎失传了。大约在造工艺与现今所采用的工艺基本相同。商时代玉石被大量用于制作各种礼仪器具和佩饰。因而不少历史学家认然而用人造轻骨料和胶凝材料作为建筑材料在我国的应用却十分悠久。在距今年前的甘肃秦安大地湾新石器文化遗址中发掘出我国年代最早的类似殿堂式的房屋建筑其主室的地坪光洁平整分四层制作其中一层就是用人造轻骨料作集料抗压的混凝土胶凝材料是人工烧制的当地料礓石。这种原始混凝土历经数千年经测定仍能。人造轻骨料用作建筑材料具有容重小、保温、防潮等优点我国原始人在多年前竟会使用实乃建筑史上的奇迹(陶维屏等三、材料应用与社会发展人类对天然矿物原材料的应用是人类社会发展的物质基础和文明进步的重要标志。天然矿物原材料的应用是人类社会发展的物质基础据考古研究距今器。在山西峙峪发掘出土的距今万年前的云南元谋人就已懂得选择质地坚硬的石英岩打制石万年的旧石器时代的峙峪人文化遗物中已出现了琢磨过的石簇。石簇作为弓箭的主要部分曾使狩猎生产得到迅速发展。至距今公元前万年间的新石器时代早期则使用打制为主、局部磨光的石器以渔猎、采集生活为主年的新石器时代中期新出现的玉器、彩开始出现原始陶器。公元前陶、白陶等说明了先民手工业的发展骨笛、陶祖和契刻的龟甲则反映了先民的文化与精神生活。新石器时代晚期是我国氏族社会的繁荣时期也是中国古代文明逐渐形成的时期。至距今大约四五千年的新石器时代晚期的晚段考古发掘在黄河、长江中下游发现了近座城址、大型祭祀遗迹或遗物其中一些遗物上发现有原始文字。年代表性的如齐家文化遗址。青铜(红铜与锡的元前人类进入红铜时代亦称为铜(金)石并用时代在美索不达米亚和埃及等地始于公年在我国始于公元前年在我国为商代(公元前合金)时代在美索不达米亚和埃及等地始于公元前公元前世纪)已建立奴隶制国家有相当发达的农业和手工业并已有文字。年。在我国到春秋末年(公元前人类进入铁器时代即进入有文字记载的文明时代。在国外最早锻造铁器的是赫梯王国约在公元前世纪)大部分地区已使用铁器。公元前世纪)由玉制工具演化出现了大在新石器时代晚期商代(公元前批玉器。至为在石器时代和青铜时代之间大致相当于新石器时代晚期可称其为“玉器时代”。由此可见材料是人类社会发展的物质基础人类对材料的应用水平代表了社会生产力发展的水平。世纪以前。战国时已有天然矿物原材料的应用是中国古代四大发明的物质技术基础中华先民对天然矿物物理性能的利用至少可追溯到公元前世纪的有度》。北宋沈括的《梦溪笔谈》中对于磁石磨成的指南针已有详细记载。用天然磁铁矿琢磨而成的指南针称为“司南”。其最早的记载见于约公元前《韩非子年)葛洪的《抱朴子内篇》中就有用云母等炼制“长我国古代不少矿物是因炼丹术而利用的。四大发明之一的火药就是伴随着炼丹术的发展而问世的。在东晋(年)的炼丹术中。在八九世纪生仙药”的记载。硫黄、芒硝最早出现在唐代(前后的《真元妙道要略》中记载有将硫黄、硝石与蜜混在一起燃烧可以“焰起烧手面及屋宇”。蜜加热而成炭此即为硫黄、硝石与炭混合而成的原始黑火药(陶维屏等。在纸出现以前人类曾使用过许多材料来写字记事。中华先民最初是把文字刻在龟甲上或兽骨上叫做甲骨文。商周时代又把需要保存的文字铸在青铜器上或刻在石头上叫做钟鼎文、石鼓文。到了春秋末期则开始使用新的书写记事材料“简牍”。“简”即竹片“牍”为木片。把文字写在简牍上较之刻在甲骨上、石头上或铸在青铜器上要方便得多只是要“连篇累牍”十分笨重。当时已有用绢帛作书写材料的但绢帛价格昂贵连孔夫子都感叹“贫不及素”。“素”即绢帛。蔡伦传》记载:“自古书契多编竹简其用缣帛者谓之纸缣贵而简重并不便于人。伦乃造意用树肤、麻头及蔽布、鱼网以为纸。元兴元年奏上之。帝善其能。”自此即把蔡伦向汉和帝献纸的那一年(宣纸密切相关的。《后汉书蔡伦纸自是莫不以用焉故天下咸称年)作为纸诞生的年份。对东汉麻纸所作的模拟试验表明其制造工艺至少要经过浸湿、切碎、浸灰水、蒸煮、洗涤、舂捣、再洗涤、打槽、抄纸、晒纸、揭纸等十多道工序如果用鱼网等作原料还必须有碱液蒸煮这样加强对纤维的腐蚀度和净化度的工序这正是后世的化学制浆技术的滥觞。蔡伦作为造纸术的发明者其造纸的基本工艺一直沿用至今。在古代多种类型的纸中只有用植物纤维制造的蔡侯纸对世界造纸工业的发展及人类文明的传播产生了深远的影响。从蔡伦利用植物纤维造纸的技术来看与采用以石灰岩碱液蒸煮造纸原料的工艺密切有关。纸的推广使用使书籍、文献资料的数量猛增有力地促进了科学文化知识的传播。在印刷术发明之前由于著书的增加引起抄书之风盛行促进了书法艺术的发展和汉字字体的变迁。中国独特的传统水墨和彩墨绘画也是和纸的特殊品种印刷术出现的物质前提。据《梦溪笔谈》载在宋代魏晋以后纸逐渐取代帛简而成为占支配地位的书写材料(王渝生纸还是我国另一项重大发明年)毕升发明活字印刷用胶泥刻字一字一印火烧使坚排庆历年间(年。显然活字印刷术的发版印刷。这一发明早于德国人谷登堡使用金属活字排版约明与使用以粘土类矿物原料制备、烧制而成的陶瓷材料有关。工业矿物与岩石材料的应用促进了对外文化与技术交流汉唐王朝被誉为中国古代史上的黄金时代又是中外文化交流最为广泛的时代。考古学对波斯萨珊王朝银币、东罗马金币、金银器、玻璃器、外销瓷、佛教遗物等的研究对丝绸之路的考察揭示出秦汉至元明时代中国与中亚、西亚、东欧、南亚、东亚乃至北非地区的文化交流。瓷器是我国古代的伟大发明之一。中国瓷器对世界各国的影响很大在对外文化交流和瓷器制造技术方面都有过直接或间接的影响。远在公元前一词系由中国和组成高岭土的主要矿物高岭石握了制造瓷器的技术。在英语中陶瓷主要原料的高岭土镇的陶瓷原料产地高岭村来命名的。英国是欧洲瓷业先进国家但在等地的高岭土之前其所用的高岭土一直由中国输入(陶维屏等年)开始仿造中国瓷器。此后阿拉伯、土耳其、世纪初中国瓷器由海路传到西方埃及等国阿拉伯人把瓷器传到了中亚及西亚各国。埃及人从法特米王朝(世纪的东汉时期我国就掌转化而来而作为陶瓷又都是以中国瓷都景德年发现康沃尔、铜地理志》载秋浦是唐代开炉冶炼银年以上的历史。世纪起欧洲一些国家如葡萄牙人来到了东方将瓷器运往欧洲。度设立东印度公司承运中国瓷器贩往西方。梁贞明四年(器能仿制越窑、汝窑、磁州窑、龙泉窑等各窑的制品到年)东方的朝鲜学会了中国的制瓷技术并在康津设窑厂烧制瓷世纪能仿制景德镇的青花白瓷。此后制瓷技术由朝鲜传入日本。南宋嘉定年(卫门氏随道元禅师到我国福建学习制陶技术年)日本人加藤四郎左年回国后在濑户地烧制黑窑炻器后人称之为“濑户物”称加藤氏为日本的“陶祖”。明正德势松板五郎在景德镇住了年)时期日本人伊年学习制作青花白瓷归国后在有田设窑烧制陶瓷。清初日本也曾有人来我国学习瓷器制造技术。世纪中叶()从欧璃类似我国的建窑产品。年)欧洲的法国首先仿制中国瓷器制成的“软质瓷”像乳白玻年德国迈森国家瓷厂的鲍特盖尔(年(洲撒克逊人手中得到了“硬质瓷”的制造方法开始制造瓷器。这是欧洲瓷器制造的新纪元。当时也仿制过宜兴的陶器称之为“红色瓷器”。康熙年)和康熙末年年)法国传教士殷弘绪()曾两次以神父身份搜集了景德镇制瓷工艺的详细材料并将实况详细地向法国报告对欧洲瓷器的制造起了很大的作用。世纪初经朝鲜传入日本世纪中叶经中亚传到了阿拉伯欧洲造世纪以后。迄今世界各国沿用我国传统方法造纸已有中国的造纸术于纸则在材料应用促进了人类文化事业的发展中华先民对工业矿物与岩石原材料的应用及其相应的生产活动在很大程度上影响了中华文明的形成。世纪)出于祭祀、礼仪的需要相应地出现了由玉石制作的单一“特磬”新石器时代玉制工具的发展直接导致了“玉器时代”的到来。在我国商代(公元前公元前磬 其后则出现了三个一组的“编。到青铜时代在西周(约公元前公元前世纪年)则不仅出现了十余个相次成组的“编磬”同时由于青铜材料的应用技术日臻成熟到西周中期还相应出现了由青铜制作的十余个相次成组的“编钟”。显然中国古代打击乐器的发明与成熟与当时对天然岩石材料、合金材料的应用直接有关。古代对天然矿物资源开发利用的生产活动还相应地促进了不同时期的文学创作。东汉时辛延年的《羽林郎》诗描写酒家胡女“长裙连理带广袖合欢襦。头上蓝田玉耳后大秦珠。”不仅反映了当时珠宝饰品的普及而且此类饰品的国际贸易状况由此可见一斑(大秦即罗马帝国)。年)于天宝十三载(年)漫游池州时所写《秋浦歌》首:“炉火照天地红星乱紫烟。赧郎明月夜歌曲动寒川。”秋浦县属唐代池唐代诗仙李白(组诗第州所辖在今安徽省贵池县西南。据《新唐书的产地之一。本诗描写了当时冶炼工人的劳动生活情景和豪迈气概刻画了冶炼生产的动人艺术形象。年)在其被贬夔州(今重庆市奉节)期间有感于淘金唐代诗人刘禹锡照澄洲江雾开淘金女伴满江隈。美人首饰侯女郎劳动的艰辛写下了《浪淘沙词》:意大利、荷兰等国也都能仿制中国瓷器。南宋时荷兰人到福建泉州贩瓷器运往欧洲。我国广东商人也曾向欧洲出口瓷器。年荷兰曾在印第三节    工业矿物与岩石的研究现状:“千锤万凿出深山烈火焚烧若种现今则已达年)的《咏石灰王印尽是沙中浪底来。”明代民族英雄于谦(等闲。粉身碎骨浑不怕要留清白在人间。”作者以石灰自比表达了即使粉身碎骨也要像石灰那样留得清白在人间的无畏精神和高洁情操。这些都说明材料是人类文明与社会发展的物质基础与先导人类社会发展中的生产实践对材料不断地提出新性能的需求是新材料发展的原动力而每一种关键新材料的问世及相应的利用新材料水平的飞跃都又极大地促进了社会发展的进程和人类文明的进步。世纪陶瓷材料将占有极其重要的地位远在人类进化早期的石器时代矿物材料(石器、陶器、玉器)即被广泛利用。此后随着人类进入青铜时代和铁器时代金属材料逐渐大量代替了原始的矿物材料从而产生了现代工业与文明。但随着科学技术的进步目前在许多发达国家工业矿物与岩石的开发速度与产值已超过了金属资源。在人类将重新返回到大量利用工业矿物与岩石原材料从而进入一个新的“石器时代”。工业矿物与岩石对现代社会发展的重要影响主要表现为:一是产值的快速增长二是与其有关的某些工业在国民经济发展过程中具有超前性三是工业矿物与岩石与当代的技术革命密切有关相关的新材料技术是第三次技术革命的支柱与物质基础(陶维屏等世纪初仅约。据报导工业矿物与岩石矿产在余种。截至个矿种包括冶金辅助原料种种建材及其他矿产年底我国已探明的此类矿产按用途分为化工原料种。按有用矿物或岩石分类则可大致划归于近年以前全世界金属原料的开发速度大于工业矿物与岩石。而到种工业矿物或岩石。在年工到业矿物与岩石的产量已高出金属矿产年已超出。在发达国年以来我国家目前工业矿物与岩石的产值一般比金属矿物原料高出一倍以上。由于国民经济的高速发展工业矿物与岩石的消费量也相应快速发展远大于全世界同期的平均增长速度。工业矿物与岩石是基础工业和消费品工业的原材料。据世界各国经济建设的经验与之有关的不少工业往往在国民经济建设的发展过程中具有超前性即其发展速度高于国民经济总的发展速度可以用超前系数(该工业产量递增率与全国总产值递增率之比)来表示。一般经济发展愈快超前系数愈高。以水泥生产为例在发达国家经济快速发展的原苏联为年期间其超前系数美国为日本为。这种超前性一方面体现了这些工业是国民经济发展的前提和基础同时也表明在经济快速发展过程中对工业矿物与岩石的需求量会大大高于平均的发展水平因而需要提前做好充分的资源准备。世纪的时候新的技术革命正在世界范围兴起其主要标志是信息技在人类迈向术、新能源、新材料、生物工程、海洋工程和宇航工程等新技术的广泛开发利用。而新材料又是新技术革命的核心之一是其他新技术的基础。目前材料科学正在快速发展世界万种除少数金属材料以外其余重要的一些新材料如技术范围内已注册的新材料约矿物材料的功能效应表其中有些工业矿物即是重要的功能材料(表陶瓷、光导纤维、激光材料、陶瓷基复合材料等都在一定程度上与工业矿物与岩石有关。以地壳上丰度极大的石英为原料制成的光导玻璃纤维是信息技术的重要材料由玻璃纤维和树脂制成的碳纤维复合材料是航天和国防工业的关键材料而新型工业陶瓷材料仍主要由资源丰富的粘土制成。注:据陈丰(略有补充。新型工业陶瓷克服了传统陶瓷的脆性、密度较高、有惰性等缺点而保持了陶瓷稳定的化学性能、耐热性能和绝缘性能等优点是一类在工业和高技术领域大有发展前途的新材料群。这些材料包括高温结构陶瓷、透光材料、电子陶瓷、耐磨材料、生物陶瓷等。它们可作为涡轮发动机的叶片可以其接近于金刚石的硬度而用来制造刀具和轴承可以作为固体润滑材料、高亮度钠灯的灯管可以其优良的电学、机械和热学性能而作为无线电和电子工业的材料或器材。美国航天飞机外壳即是依靠三万余块耐高温陶瓷材料解决其外部耐热问题之后才得以上天的。因此具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损性能的技术陶瓷是宇航、航空、核能、太空能源开发、高效热机、电子与信息等尖端技术领域不可缺少的关键材料。工业固体废物综合利用率仅约亿吨。目前我国的矿产综合利用率仍低于工业固体废物的累计堆存量已达由此可见工业矿物与岩石的开发是工业技术革命的基础而随着科学技术的发展它们对人类社会的重要性亦将与日俱增其种类和用途也在不断变化与扩大。工业矿物与岩石矿产资源的范畴广泛包括可供提取非金属元素的矿产如自然硫可供利用矿物的工艺技术性能的矿产如石墨、金刚石可供利用矿物集合体(岩石)工艺技术性能的矿产如高岭土、石灰岩可供制作工艺品和装饰品的宝石、玉石和大理石、花岗石、板石以及某些非冶金用的金属矿产如用作耐火材料的铬铁矿、铝土矿和菱镁矿用于制取硫酸、硫磺的硫铁矿等。我国是世界上工业矿物与岩石矿产资源品种齐全、储量丰富的少数国家之一。其中石膏、石棉、萤石、砷、菱镁矿、石墨、硅灰石、滑石、硫、重晶石等十余种矿产的储量居世界前列高岭土、硅藻土、沸石、膨润土、海泡石粘土、坡缕石粘土、石盐、珍珠岩、水泥石灰岩、玻璃硅质原料、霞石正长岩、大理石、花岗石等矿产资源丰富储量充足是我国的优势矿产可以充分保证国内需求并可大量出口或出口潜力很大。磷、硫等矿产储量较为短缺而钾盐、天然碱、硼、金刚石、宝石、玉石、彩石等矿产探明的储量很少资源严重不足远远不能满足国民经济发展的需求。世纪自年代以来随着许多非金属矿产在世界市场走俏我国工业矿物与岩石。因此大力发展工业矿物与岩石原材料深加工技术必将促的开发利用受到普遍重视非金属矿产的出口逐年增长目前已成为出口创汇的一个重要来源。但是我国非金属矿加工技术水平总体上仍很落后供出口的非金属矿产大多是原矿或初级产品而许多工业领域和日常生活中需要的非金属矿深加工产品却需高价从国外进口(孙宝岐等年以来工业矿物与岩石的开发利用反映出如下趋势:进我国国民经济的健康发展。最近以前已开发的老矿种其利用范围和开发深度不断扩大大部分矿种不再局限于一两个工业部门的少数用途。老矿种的新特性、新功能不断地被发现并得到利用。新矿种不断被开发出来在应用方面表现出独特的性能。由直接利用非金属矿原料或初加工产品(选矿精矿或粉体产品)向深加工即制成品方向扩展由一般深加工及制品向高性能复合材料方向发展。人工合成的工业矿物与岩石制品和天然资源的综合利用也愈来愈受到重视。工业三废作为二次资源其高效开发利用受到特别重视。工业矿物与岩石原材料

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