从国内外专利检索情况看中国非金属矿开发利用现状

何大义，李 冉，于 光

(1.中国地质大学(北京)人文经管学院，北京 100083;2.中国地质大学(北京)资源与环境管理实验室，北京 100083)

0 引言

矿产资源是人类物质生产必需的重要组成部分。随着经济建设的发展与科学技术的进步，非金属矿产在经济建设中的地位与作用更加显著，经济发展趋向表明，非金属产值的增长速度将比金属要快得多。非金属矿的开发应用水平，当前已成为一个国家科学技术、国民经济和人民生活水平的综合衡量标志之一。中国地域广阔，非金属矿资源较为丰富，世界上业已发现的矿种中国几乎都有，其中有些资源占有特殊位置，有些资源得天独厚。中国非金属矿产资源较多的矿种贫矿多，质量好的矿种少，采选困难;大型矿床偏少，中小型矿床偏多;矿种有丰有欠;资源总量多，人均资源少，分布也不均衡。总体而言，中国既有总体资源优势，又有劣势，既有潜力，又有危机。

非金属矿产的开发与应用不同于金属矿，金属矿主要是以应用它的某一元素为主，而非金属主要是以应用它的物化性质与工艺特性为主。所谓工艺特性，主要取决于非金属矿石本身的矿物及化学组成、结构、构造，它的光学性、电性、热力学性质、磁性、声学性质以及它的溶解、吸附、催化、扩散等特性。

专利技术可以有效地反映一国或某一地区的技术发展现状与趋势。冯安生等(2006a)［1］对中国非金属矿业形势及加工技术进展进行了较为全面的总结与分析，指出了从资源的禀赋特征出发进行加工、越来越高的技术指标、研发非金属矿选矿和加工专用装备、集约化经营、提高地质勘查程度、加强尾矿中非金属矿的回收利用、完善标准化技术和测试装备等非金属矿产业和加工技术今后发展的趋势。冯安生等(2006b)［2］进一步分析了中国非金属矿物材料的研究与应用进展，从纳米非金属矿物材料、石油天然气开发用非金属矿物材料、环境非金属矿物材料以及功能非金属矿物材料等方面评述了中国近几年非金属矿物材料最新研究进展，展望了非金属矿物材料发展趋势。宗培新(2005)［3］对中国非金属矿深加工技术的现状进行了简要分析，提出了发展中国的非金属矿深加工工业，走可持续发展之路的建议与对策。万朴(2007a，2007b)［4－5］对中国非金属矿产业发展的几个重要问题展开了探讨，对中国非金属矿产业发展状况、非金属矿物天然性能深度开发与功能矿物材料、“超细效应”与“超细后效应”、非金属矿产业的环境评价等进行了讨论，并相应地提出解决这些问题的基本思路与对策。吴吟(2002)［6］对中国非金属矿工业的地位、现状、发展进行较为全面的分析与总结，并对中国非金属矿工业的发展前景进行了展望，提出了非金属矿工业的发展措施。苏德辰等(2003)［7］概括了中国非金属矿工业的现状，分析了中国非金属矿工业面临的矿产资源相对匮乏、环境问题突出以及技术落后、贸易秩序混乱等方面的主要问题。针对这些问题，对中国非金属矿工业的发展提出了建议措施。胡勤等(2008)［8］在论述中国非金属矿资源和开发利用现状的基础上，运用SWOT分析方法，对中国非金属矿工业存在的优势、劣势、机遇和面临的威胁进行了分析，并通过引入竞争战略模型，提出了中国非金属矿工业的发展战略。

总体而言，现有相关文献均充分肯定了非金属矿在国民经济建设中的重要地位与作用，而且对于中国非金属矿发展现状有了较为全面的研究。但从非金属矿开发利用专利角度研究国内外非金属开发利用现状的文献并不多见。但相关研究表明，通过专利分析，对行业现状尤其是行业的技术发展与创新现状有着重要的指导意义，如:唐炜和刘细文(2005)［9］认为专利文献是记载发明创造内容的科学技术文献，具有数量巨大、内容广泛等特点，是一种难得的综合信息资源。王燕玲(2009a)［10］认为基于专利分析的行业技术创新研究应以技术创新研究特点和活动特征之间的对应关系研究为基础，并以此构建行业技术创新活动特征的专利分析框架，可为行业技术创新研究提供重要的专利分析信息。王燕玲(2009b)［11］认为专利已成为科学技术发展的重要指示器，无论是从制度安排还是专利信息或者是专利产出，专利与技术创新的关联十分紧密，而进行基于专利分析的行业技术创新研究需要在厘清专利与技术创新理论关联的基础之上。

因此，专利可以较好地反映一个国家或地区的非金属矿开发利用现状与水平，正是基于此，本文以《中国专利全文数据库》和《国外专利数据库(知网版)》为基础，对中国2006年1月1日—2010年12月31日(专利公开日)期间的大宗重要非金属矿专利情况进行统计。所选矿种主要包括:萤石、高铝矾土、重钙、滑石、重晶石、石墨、菱镁矿、高岭土、膨润土、石灰石、硅灰石、硅藻土、蓝晶石、红柱石、云母、珍珠岩等16种非金属矿。通过对比分析得到了国内外非金属矿加工利用的主要技术趋势的基本认识，明确了国内外非金属矿加工利用方面存在的主要差距，以期有效促进中国非金属矿开发利用科学发展。

1 检索数据分析

1.1 国内非金属开发利用专利检索情况

以《中国专利全文数据库》为基础，对中国2006年1月1日—2011年6月30日(专利公开日)期间的专利情况进行了统计。《中国专利全文数据库》收录了1985年9月以来的230余万条专利，包含发明专利、实用新型专利、外观设计专利三个子库，准确地反映中国最新的专利发明。专利的内容来源于国家知识产权局知识产权出版社，相关的文献、成果等信息来源于CNKI各大数据库。截止2011年6月，《中国专利全文数据库》共计收录专利535万多条。

检索主题词:大宗重要非金属矿，包括:萤石、高铝矾土、重钙、滑石、重晶石、石墨、菱镁矿、高岭土、膨润土、石灰石、硅灰石、硅藻土、蓝晶石、红柱石、云母、珍珠岩等16种非金属矿。

检索时间范围:公开日介于2006年1月1日—2011年6月30日期间。

子库选择:发明专利、实用新型专利、外观设计专利。

检索结果如表1所示。检索期间内专利共计2 426项，年度分布、矿种分布和性质分布分别如图1－图3所示。

表1 国内大宗重要非金属矿专利数量Table 1 Patent quantity of domestic major non-metallic mineral

图1 国内大宗重要非金属矿专利数量(按年度)Fig.1 Patent quantity of domestic major non-metallic mineral in accordance with annual

图2 国内大宗重要非金属矿专利数量(按矿种)Fig.2 Patent quantity of domestic major non-metallic mineral according to mine types

根据检索数据，可以发现国内非金属矿专利具备如下的一些基本特点:

(1)由图1可见，中国大宗重要非金属矿相关专利呈逐年上升趋势，且增长速度较高。一方面，由于中国经济保持持续稳定增长态势，对非金属矿物的需求不断增长，从而形成了强劲的市场需求，推动了非金属矿采选、加工、应用等方面的专利不断涌现，在数量上呈现出了持续增长的趋势。另一方面，中国非金属矿产资源丰富，种类齐全。随着经济技术的发展，矿产资源利用水平不断提高，新技术、新方法不断出现。

图3 国内大宗重要非金属矿专利数量(按性质)Fig.3 Patent quantity of domestic major non-metallic mineral according to property

(2)由图2可见，不同矿种的专利数量分布极不均匀。从专利检索结果来看，石墨专利占到了半数以上，而有些矿种(如高铝钒土、蓝晶石等)的专利数量相当少。造成这种现象的原因是多方面的。首先这与中国非金属矿产资源的禀赋有着密切关系，其次与矿种的采选、加工等技术的成熟情况相关，另外也与不同矿种的市场需求情况也有关系。

(3)国内非金属矿专利水平相对较高。从专利性质来看，相关专利主要集中在发明专利上，其次为实用新型专利，两者比例达到了95.8%。

(4)国内非金属矿采选与加工技术相对完善，非金属矿应用领域专利技术层出不穷。从专利类型来看，采选与加工型专利所占的比例相对较低，说明采选与加工技术相对完善，趋于稳定。而应用型专利技术占到了绝对优势的比例，说明非金属矿应用领域不断扩大，应用水平不断提高。

1.2 国外非金属开发利用专利检索情况

以《国外专利数据库(知网版)》为基础，笔者对2006年1月1日—2010年12月31日(专利公开日)期间的专利情况进行了统计。《国外专利数据库(知网版)》包含美国、日本、英国、德国、法国、瑞士、世界知识产权组织及欧洲专利局六国两组织的专利。该数据库收录从1970年至今的国外专利，截止2011年6月，《国外专利数据库》共计收录专利2 320多万条。

检索主题词:大宗重要非金属矿，包括:萤石、高铝矾土、重钙、滑石、重晶石、石墨、菱镁矿、高岭土、膨润土、石灰石、硅灰石、硅藻土、蓝晶石、红柱石、云母、珍珠岩等16种非金属矿的英文单词。

检索时间范围:公开日介于2006年1月1日—2011年6月30日期间。检索得到大宗重要非金属矿国外专利共计1 435项。检索结果如表2所示。

表2 国外大宗重要非金属矿专利数量Table 2 Patent quantity of overseas major non-metallic mineral

根据检索数据，可以发现国外非金属矿专利具备如下的一些基本特点:

(1)国外大宗重要非金属矿各年度专利数量变化不大，增速较为平稳，如图4所示。这说明，国外非金属矿开发利用技术相对完善，新技术、新方法的产出量相对较少。

图4 国外大宗重要非金属矿专利数量(按年度)Fig.4 Patent quantity of oversea major non-metallic mineral in accordance with annual

(2)与国内情况类似，不同矿种的专利数量分布极不均匀，如图5所示。国外专利主要集中在石墨这种矿物上，与国内专利的按矿种分布上存在着一定的差异。这主要是由于中国的优势矿种与国外优势矿种不同所造成的。但相同的都是石墨的专利数量最为突出，这与石墨全球分布有着密切的关系，同时也反映出石墨在高科技领域中作为新型复合材料的重要性不断得到重视。

(3)从国别上看(图6)，主要集中在美、日两国(30.38%和24.81%)，此外两大机构(世界知识产权专利局和欧洲专利局)也相对较多(18.95%和13.03%)。事实上，这与近年来美日在石墨和稀土的研发投入增多也有着密切的关系。

图5 国外大宗重要非金属矿专利数量(按矿种)Fig.5 Patent quantity of oversea major non-metallic mineral according to mine types

图6 国外大宗重要非金属矿专利数量(按国别)Fig.6 Patent quantity of oversea major non-metallic mineral according to countries

(4)从专利类型来看，国外主要集中在应用领域(占82%)，其次在加工领域(12%)。尤其是在石墨方面，应用面不断扩大，也有效促进了这方面的专利数量大量出现。

1.3 对比分析结论

根据前述，对比分析国内大宗重要非金属矿开发利用相关的专利数据，可以得出如下基本结论:

(1)国外非金属矿开发利用相关专利总量上少于国内相关专利，且从年度分布上看，国内相关专利增长速度快于国外。因为在技术创新领域，一般认为技术创新与进步存在着一定的极限，即在一定时期和领域内可创新的机会开始较多，但随着技术的发展后期技术创新的机会不断减少。所以由此可见，中国非金属矿开发利用处在蓬勃发展不断进步的阶段，而国外相关专利技术相对完善。所以可以认为中国在非金属矿开发利用技术方面落后于国外的发展。

(2)国内外非金属矿专利数量在矿种分布呈现出类似的不均匀分布，但相同的是石墨占到所有专利的主要部分。客观上这与石墨的全球分布特性相关，但更重要的是说明石墨的开发利用得到了各国的充分重视，而且石墨的应用领域也不断拓展。

(3)国内外相关专利集中在矿物的应用领域，而且采选领域专利数量相对较少。这说明，非金属矿的采选技术已经基本完善，难以有新的方法与技术的产生。但非金属矿的应用领域专利较多，说明非金属矿的应用领域不断拓宽，应用水平不断提高。这也充分说明了非金属矿在国民经济建设中占据着十分重要的地位，世界经济的持续增长离不开非金属矿的有效开发与利用。

2 加快发展中国非金属矿及其加工业技术发展的对策分析

根据前述国内外非金属矿专利检索情况的对比分析结果，中国非金属矿相关技术发展总体上落后于国外发展，结合中国的现实情况，为了满足中国经济持续稳定发展的需求，加快发展中国非金属矿及其加工业技术发展有着重要意义。

2.1 转变观念，以可持续发展观指导技术研发

通过国内外非金属矿及加工业的比较分析，明确中国非金属矿及制品在国民经济中的地位、作用、优势、差距和发达国家的发展趋势，促进学习、借鉴，少走弯路和加快发展。树立可持续发展观，必须加快建立适应市场经济条件下新的勘查和开发利用体制;强化合理保护、开发、配置和利用资源的法规意识、机制及调控手段;彻底改变过去有关矿产资源及其产品价格严重扭曲，矿产勘查、开发利用产业链人为切断等不合理政策、做法和错误意识;优化跨世纪发展战略，合理规划非金属矿及加工业的新发展，将有关人类的发展、资源和环境协调统一考虑。

2.2 以产业结构调整战略为契机促进技术发展

加快发展中国非金属矿工业必须大力发展非金属矿的深加工技术和产品，从而达到扩大适用领域、大量出口创汇和提高经济效益的目的。中国非金属矿工业结构还有待进一步调整，关键要结合国家、省、各部门对产业的调整战略进行调整和规划，从而加快形成适应自身发展目标的工业结构(或行业结构)。

(1)加快适应建材、汽车、机电、石化四大支柱产业和环保等新兴产业发展的需要，加大投资力度，加强配套开发研究有关非金属矿材料及制品，要优选目标、重点发展高效摩擦密封材料，轻质、高强、保温、隔热、节能材料及其他功能材料和制品，对其勘查和开发利用均应实施必要的政策倾斜，资金、人才、技术、土地等都应重点配置给重点产业化项目。

(2)进一步调整、优化企业结构。加强行业规划、指导和生产力合理布局，企业规模应坚持大中小结合，以中小型为主，适当建立国家、地区区域性的以非金属矿开采和深加工为主的、合理经济规模、有竞争实力的探、采、工、技、贸综合性企业或企业集团生产体系。体制上应坚持国有、外资、合资、民营、个体多种经营模式，大力推进现代企业制度，激励深化两个转变、自主走向市场，参照国际惯例和市场运行机制积极竞争的企业比例应逐步加大。出口创汇应进一步优先发展投资少、见效快、创汇多的产品及企业，并加大相关投入和政策扶持。在主导产品上，坚持产品多样化、高效性能化、高附加值化和节能化。

(3)加大资产重组力度。中国非金属矿工业应加大资产重组力度，发挥资源优势，促进资源向优势企业、优势产品、优势品牌集中。以资产为纽带，以《公司法》为操作依据，加大行业结构调整，实现收购、兼并、改组、参股、资产重组，充分发挥优势企业和优势产品的效应，盘活存量，发展增量，形成规模效益，提高市场占有率。

2.3 加强技术创新和开发力度，促进行业结构高级化

中国非金属矿工业仍属劳动密集型的行业，要改变其落后面貌，必须加强行业技术创新，跟踪世界高新技术的发展，加快技术进步，提高非金属矿技术装备水平，加速发展技术密集型的非金属矿深加工，提高新产品开发的能力、质量和附加值，从而较大提高非金属工业的高新技术含量和结构层次。同时，促进深加工技术向“粒度超细化、质量高纯化、性能改性化、材料复合化”方向发展，并把握五个结合:即坚持技术引进与自主开发相结合;发展高新技术产业与改造传统产业相结合;科研院校、企业协同开发和多学科联合相结合;高水平与经济规模相结合;培养跨世纪的行业学科带头人、高新技术开发人才与提高员工队伍科学文化素质相结合。只有这样，非金属矿及其制品才有市场竞争力。

2.4 强化技术创新与改进在企业经营管理中的作用

要更新观念、拓宽范围招聘优选合格、互补互利的企业领导班子(集体企业家)，通过有效重组生产要素(企业家是最活跃、最具创造性的生产要素)，达到最佳木桶效应，优化管理决策水平和效果，加快非金属矿及加工企业抓机遇、求生存、促发展的进程。在跨世纪发展期间，坚持“三改一加强”，以市场为导向和提高企业经济效益为中心，充分发挥优势和合理配置利用资源，努力生产拳头和名牌产品，开拓国内外两个市场，逐步实现从消耗资源为代价的粗放型发展模式向技术较高、节约资源、效益较好、可持续发展的集约化发展模式转变。

2.5 注重国际技术交流，加强国际合作

选择有资源优势、开发建设条件好，对国民经济发展和创汇前景看好的矿种，如石墨、滑石、镁制品(含轻、重烧镁，电熔镁)、萤石、石材、硅灰石、高岭土等，继续完善出口基地和企业集团建设。改变过去非金属矿及制品高进低出的贸易状况，不断优化出口产品多品种、系列化、标准化、配套化及批量供应的出口体系，增加深加工、附加值高和名牌产品出口，逐步建立对外出口信息、代理、销售网络和售后服务，提高产品国际市场竞争力，扩大出口创汇。

3 结语

非金属矿在国民经济建设中占据着十分重要的地位，非金属矿的开发应用水平，当前已成为一个国家科学技术、国民经济和人民生活水平的综合衡量标志之一。本文根据国内外大宗重要非金属矿的开发利用相关专利数据为基础，对比分析了国内外非金属矿加工利用的现状，明确了国内外非金属矿开发利用方面的主要差距，并提出了加快发展中国非金属矿及其加工业的对策，对中国非金属矿的有效开发和高效利用，以及非金属矿加工业有一定借鉴意义。

［1］ 冯安生，刘新海，郭珍旭.我国非金属矿业形势及加工技术进展(二)［J］.矿产保护与利用，2006(1):48－54.

［2］ 冯安生，郭珍旭，刘新海.中国非金属矿物材料进展［J］.矿产保护与利用，2006(3):49 －54.

［3］ 宗培新.我国现代非金属矿深加工技术浅析［J］.中国建材，2005(6):37－39.

［4］ 万朴.非金属矿产业发展的几个重要问题［J］.中国非金属矿工业导刊，2007(1):7－9.

［5］ 万朴.非金属矿产业发展的几个重要问题(续)［J］.中国非金属矿工业导刊，2007(2):7 －11.

［6］ 吴吟.我国非金属矿工业的发展与展望［J］.中国矿业，2002，11(2):4－6.

［7］ 苏德辰，王维.中国非金属矿工业主要问题与对策分析［J］.中国矿业，2003(10):3－5.

［8］ 胡勤，周伟.试论中国非金属矿工业发展战略［J］.中国非金属矿工业导刊，2008(1):3 －5.

［9］ 唐炜，刘细文.专利分析法及其在企业竞争对手分析中的应用［J］.现代情报，2005(9):179 －183.

［10］ 王燕玲.基于专利分析的行业技术创新研究:分析框架［J］.科学学研究，2009，27(4):622 －626.

［11］ 王燕玲.基于专利分析的行业技术创新研究:理论关联［J］.科学学研究，2009，26(S2):496 －500.