비금속 광물과 국민경제에서의 지위

비금속광물이란 금속광물, 에너지광물, 물을 제외하고 활용 가능한 다양한 광물과 암석을 말한다. 인류가 사용한 최초의 광물 자원으로 개발 및 활용 가능성이 가장 높습니다. 현재 이 광물자원을 서방국가에서는 '공업광물 및 암석'이라고 부르는데, 구소련이나 우리나라 등에서는 '비금속광물'이라는 명칭을 사용하고 있다. 종류가 많아 현재까지 200종이 넘습니다.

비금속 광물은 인류의 물질적 생활과 과학의 진보, 경제 발전에 없어서는 안 될 중요한 원자재입니다. 20세기 초에는 주요 비금속광물이 60여종 정도 활용됐고, 현재는 200여종(광물 150여종, 암석 50여종 포함)이 넘고 있다. 현대 산업이 발전함에 따라 활용 가능한 광물과 암석의 종류도 계속해서 늘어날 것입니다. 비금속 광물의 다양성, 일반적으로 생산량이 많고 용도의 범위가 넓기 때문에 이러한 특성으로 인해 국가 경제에서 비금속 광물 자원의 지위가 높아졌습니다. 통계에 따르면 전 세계 산업용 광물(비금속 광물) 소비량은 1974년 600억 달러에서 1980년 850억 달러로 증가했고, 2000년에는 2000억 달러에 이를 것으로 예상된다. 비금속 광물의 생산과 판매는 국가의 산업 발전 수준과 밀접한 관련이 있습니다. 현재 생산 및 판매 규모가 큰 국가는 대부분 산업이 발달한 국가들이다. 예를 들어 구 서독의 인구당 평균 비금속 원료 소비량은 연간 약 15톤, 미국은 약 9톤이다. 톤. 일본과 서유럽 국가도 미국 수준에 가깝습니다.

최근 수십 년 동안 비금속 광물이 이렇게 급속도로 발전한 가장 큰 이유는 과학기술의 발달로 이용 가능한 비금속 광물의 종류가 늘어나고, 그 특성이 향상되고, 용도가 확대되었기 때문이다. 또한 신흥 산업의 발전과 환경 보호 및 에너지 절약의 필요성으로 인해 비금속 광물의 활용도 확대되었습니다. 오늘날 세계는 비금속 광물의 개발 및 활용 정도를 국가의 기술 수준을 가늠하는 기준으로 삼고 있다는 점에서 그 중요성을 알 수 있습니다. 현재 비금속 광물은 다음과 같은 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

1. 건축자재

비금속 광물은 건축자재의 가장 큰 소비자로 전체 생산량의 약 90%, 생산량의 60%를 차지합니다. 석회석만 해도 세계의 연간 소비량은 거의 20×108t에 달합니다. 지난 20년간 현대 도시건축물이 초고층, 초고층으로 발전함에 따라 전통적인 건축자재(벽돌, 타일, 모래, 석재)의 구성을 바꾸고 경량골재 및 경량화의 개발이 필요하다. 경량, 고강도, 단열, 방음, 충격 방지 및 기타 특성을 갖춘 비금속 원료를 찾고 있으며, 이로 인해 쓸모 없거나 제한된 용도로 간주되는 특정 광물 및 암석을 만들고 있습니다. 과거에는 널리 활용되었습니다.

현재 경량골재로는 질석, 진주석, 비석, 부석, 팽창점토, 셰일, 슬레이트, 화산밸러스트, 규조토, 석탄 맥석 등이 주로 포함된다. 물리적, 화학적 특성이 우수하고, 구하기 쉽고, 경제적이며 편리하기 때문에 이상적인 경량 건축자재로 자리잡고 있습니다.

고급 건축석, 실내외 건물 외장재, 손으로 조각한 석재에 대한 수요가 급속히 증가함에 따라 화강암, 대리석, 슬레이트의 활발한 발전이 필연적으로 촉진될 것입니다. 그리고 다른 석재 산업.

2. 금속공업용 보조재료

금속공업의 급속한 발전과 제련 기술 및 공정의 발전, 보조원료 수요의 증가로 인해 보조 원료에 대한 수요는 다양한 종류와 고품질을 향해 발전하고 있으므로 내화 재료, 플럭스 및 펠릿 바인더와 같은 야금용 비금속 원료에 대한 수요가 점점 더 높아지고 있습니다. 현재 국내외 활용 개요는 다음과 같습니다.

1. 내화 재료

과거에는 마그네사이트, 백운석, 실리카, 내화 점토, 크롬 광석, 카올린 등이 있었습니다. . 이제 우리는 남정석, 규선석, 홍주석, 강옥, 납석, 벤토나이트, 진주암, 지르콘, 흑연, 규암, ​​석영 사암, 브루사이트 등을 추가했습니다.

2. 플럭스 재료

최근에는 전통적인 석회석 외에 형석, 보크사이트, 감람석, 두나이트, 납석 등이 추가되었습니다. 위의 재료는 첫 번째로 플럭스로서 두 번째로 슬래그 조절제로 용광로에 첨가됩니다. 고로에 첨가되는 플럭스의 총량을 줄이고 에너지 절약을 더욱 실현할 수 있습니다.

3. 철광석 펠릿용 바인더 소재

풍부한 철광석의 부족이 증가함에 따라 많은 국가에서는 철강용 펠릿을 만들기 위해 빈철광석을 널리 사용하고 있습니다. 이후, 펠렛의 바인더로 사용되는 광물성 원료가 주목을 받고 있으며, 벤토나이트 나트륨은 이상적인 바인딩 재료로 널리 사용되고 있습니다.

3. 세라믹 산업

세라믹 산업은 많은 자원과 에너지를 소비하는 분야로, 연료 절약은 세라믹 산업의 주요 이슈 중 하나가 되었습니다. 이를 위해 국가들은 새로운 원료 분야를 개척하고 세라믹 생산을 위한 광물 원료를 제공하는 데 주목하고 있습니다. 카올린, 납석 및 기타 점토와 같은 전통적인 세라믹 원료는 알루미노규산염인 반면, 규회석, 회장석, 트레몰라이트, 투옥석 및 기타 광물과 같은 광물은 규산칼슘으로 분류됩니다. 후자는 1960년대에야 사용되기 시작했으며, 주요 장점은 연료 절약, 제품 품질 향상, 비용 절감이며 이는 세라믹 산업 발전에 큰 의미가 있습니다.

IV. 환경 보호와 '3대 폐기물' 처리

현대인의 삶에서 환경은 가장 중요한 이슈 중 하나입니다. 환경 오염은 산업화된 선진국에서 주요한 사회적 재앙입니다. 특정 비금속 광물은 오염을 제거하고 환경을 정화하는 데 사용될 수 있습니다. 비금속 광물은 풍부한 자원, 저렴한 가격, 우수한 해충 방제 효과 및 종종 재활용이 가능한 유익한 성분이라는 장점을 가지고 있기 때문에 세계 각국에서는 "3가지 폐기물" 처리에서 천연 원료의 사용을 매우 중요하게 생각합니다.

이미 시험적으로 사용되는 암석으로는 제올라이트, 진주석, 녹내석 사암, 규조토, 규산암, 백운석 등이 있으며, 특히 천연 제올라이트는 환경 보호, 폐가스 처리, 방사성 폐기물 처리, 도시 상수도 정화 등에 널리 사용되고 있습니다. .

5. 고속도로 건설

현대 교통의 발달로 인해 고속도로가 많이 건설되었고, 현재 규암, 현무암, 석재의 사용량이 급격히 증가했습니다. 석회석, 경석, 진주석, 질석 및 각종 폐기물 슬래그 등 고속도로 부문에서 비금속 광물의 활용은 광범위한 전망을 가지고 있습니다.

6. 경공업 및 생활화학

비금속광물 개발 분야 중 가장 주목받는 분야는 생활과 관련된 친환경 제품 외에도 음료나 생활화학제품 등이다. 식수첨가제, 청징제, 식품보존제, 안전한 담배처리제, 각종흡착제, 건조제, 기름제거제, 식용유처리제 등 이들 제품은 시장 규모가 크며 비금속 광물 개발 및 활용 분야의 광대한 세계를 대표합니다.

7. 농업

농업은 비금속 광물에 대한 발전 전망이 큰 중요한 응용 분야입니다. 농업용 칼륨 및 인산염 비료 부족 문제를 해결하기 위해 남아프리카, 인도, 일본, 이탈리아 등 일부 국가에서는 칼륨 장석, 명반석, 하석석, 백류석, 금운모 등 칼륨 함유 암석에 대한 광범위한 연구를 수행했습니다. 등, 일부는 이미 산업 생산에 사용되었습니다. 또한, 비료의 효율을 높이고 토양을 개선하기 위해 녹청석, 이탄, 청철석, 규조토, 비석암, 사문석, 세립석회암, 진주석 등의 다음과 같은 광물이나 암석도 직접 사용한다.

8. 광물 충전재 및 광물 재료

고무, 플라스틱, 단열재, 페인트 및 코팅, 제지 등의 산업에서는 해외에 따르면 광물 코팅이 대량으로 사용됩니다. 간행물, 2000년 플라스틱 산업만으로도 약 1500×105t의 미네랄 충전재를 소비할 것입니다. 상기 공업제품은 광물성 충진재를 사용하므로 상대밀도, 경도, 강도, 연화점, 내화성, 열전도율, 표면 평활도, 투명성, 색상 등의 특성이 향상되어 활용 범위가 확대되고 일부 금속을 절약할 수 있습니다. 예를 들어, 복용량: 미네랄 필러가 첨가된 엔지니어링 세라믹 및 엔지니어링 플라스틱을 사용하여 세라믹 실린더, 자동차 케이스 등을 만들 수 있습니다. 따라서 미네랄 필러가 주요 개발 대상으로 선정되었습니다. 석면, 중정석, 점토, 운모, 규회석, 투광석, 정맥 석영, 제올라이트, 규조토 등을 포함하여 이러한 유형의 광물에는 많은 유형이 있으며, 이는 경제적 이익이 좋은 일련의 충전재를 생산하여 비금속 원료를 만들 수 있습니다. 재료의 가치가 더해졌습니다. 광물이나 암석을 이용하여 기술재료를 제조하는 것은 비금속 광물의 개발과 활용에 있어 중요하고 유망한 분야이며 새로운 발전 추세이다.

9. 에너지 절약

현대 산업의 발달로 인해 세계 각국에서는 에너지 절약과 새로운 에너지원 개발에 큰 중요성을 부여하고 있습니다. 오일 셰일을 석유 및 가스의 중요한 신규 공급원으로 활용하는 것 외에도 제올라이트, 펄라이트, 질석, 부석, 규산암, 미네랄울(광물섬유) 등도 사용되어 다양한 단열 및 발열 제품을 생산합니다. 기본 암면은 천연 암석으로 만들어지며, 단열재는 팽창 진주석, 질석, 규조토로 만들어지며, 발포 단열재는 규산질 점토 또는 비석으로 만들어집니다.

건축자재 산업에서 비금속 광물의 사용은 에너지 절약의 중요한 의미를 갖습니다. 예를 들어 시멘트 생산에는 불소, 황 및 황을 함유한 광물 원료인 복합 광물질이 첨가됩니다. 형석, 중정석, 석고, 황철석 등을 포함한 바륨을 주성분으로 사용하면 클링커의 소성 온도를 낮출 수 있습니다. 세라믹 산업에서는 규회석 또는 투석면, 트레몰라이트, 회장석, 견운모, 하석 섬장암 등과 같은 저온 및 고속 연소 원료를 사용하면 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 공정 조건 및 제품 성능을 향상시킬 수 있습니다.

현대에는 에너지 절약형 제품이 개발되면서 FRP 산업이 급속히 발전해 왔으며, FRP의 강도는 알루미늄 합금을 능가하며 고급 합금강과 맞먹습니다. FRP를 구동 부품 및 차량에 사용하면 제품의 무게를 크게 줄이고 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 예를 들어 FRP로 만든 자동차 부품 및 차체의 무게를 20~30% 줄일 수 있습니다. 계산에 따르면, 중량을 10% 줄일 때마다 약 5%의 연료를 절약할 수 있습니다. 선박, 모터 시트, 기차 창틀 등 기타에도 FRP를 사용하면 상당한 에너지 절약 효과를 얻을 수 있습니다.

또한 최근 일본에서는 규조토에 석탄분말, 소금, 환원철을 더해 만든 난방용 발열 소재도 개발했다. 화학 가열 장치. 이러한 유형의 제품은 특히 추운 지역 및 특정 환자에게 적합합니다. 휴대가 간편하고 가격이 저렴하기 때문에 제품 시장이 유망합니다.

우리나라는 비금속 광물 자원이 매우 풍부하고 그 매장량과 품종도 미국, 러시아 등 다른 나라에 뒤지지 않습니다. 하지만 활용범위나 생산량, 판매량 측면에서는 이들에 비해 크게 뒤떨어진다. 탐사와 응용 실험을 강화하고 이를 촉진해야만 풍부한 자원을 활용하여 국력을 강화할 수 있습니다.