我国硅藻土资源勘查开发现状分析及对策建议

姜杉钰

(自然资源部咨询研究中心，北京 100035)

硅藻土是一种重要的非金属矿产，经深加工后可应用于食品、医药、环保等诸多领域，作为重要的功能性矿物材料，其重要的利用价值也在近年来被业界广泛认知，开发和应用潜力巨大[1]。我国硅藻土资源的开发利用始于20世纪60年代，经历了50余年的发展，已形成了一定的生产规模和产业链条，也存在着诸多问题需要进一步探索和解决[2]。随着我国经济社会的发展和生态文明建设的推进，硅藻土资源的需求程度也在不断增加，如何主动把握好机遇，加快产业又好又快发展，充分实现资源价值是当前需要重新审视和探讨的难点和热点。本文基于前人研究以及实际调研资料，分析我国硅藻土产业发展特点和存在的突出问题，进而提出相应的发展对策建议。

1 资源概况

硅藻土是由单细胞硅藻类生物的硅酸盐遗骸形成的，以含硅质生物为特征的沉积型非金属矿产，含有部分粘土矿物、碎屑矿物和自生矿物等杂质，主要化学成分为二氧化硅，具有质量轻、多孔隙、比表面积大、相对不可压缩等特点[3-5]。硅藻土在全球范围内资源丰富、分布广泛，主要分布在美国、中国、阿根廷、秘鲁、丹麦、日本等122个国家和地区，但是资源品位和经济价值较高、可直接开发利用的矿床不多[6]。我国的硅藻土资源丰富，但分布相对集中于东北、东部沿海以及西南地区，目前已形成了吉林、浙江和云南三大硅藻土基地。其中，吉林省的硅藻土资源规模最大，探明储量接近4亿t，超过全国总量的70%，且大多为二氧化硅含量较高的优质土，开发利用前景十分广阔。

2 资源勘查和开发利用情况

2.1 资源勘查情况

据最新官方资料显示[7](表1)，我国截止到2017年底，共有有效硅藻土探矿权18个，有效登记面积为149.86km2，探明储量为5.13亿t，没有新发现的矿产地。综合2013～2017年间的有关数据可知，2013年以来，我国硅藻土有效探矿权数量基本稳定，但登记面积持续扩大，2013年仅为46.16km2，随后的5年间增加了近两倍，尽管连续5年没有新的矿产地发现，但探明储量持续稳中有升，资源保障能力不断增强。吉林省东南部的白山市的马鞍山矿床，是我国迄今探明储量最大、品质最优的硅藻土矿床，矿床面积达200多平方千米，现已探明储量达到了2亿t，接近全国总量的40%。

2.2 开发利用情况

我国的硅藻土产业发展已有近50年的历史，早期主要以卖原土和生产保温砖等初级产品为主。90年代以后，随着科学技术的突破，各类以硅藻土为主要原材料的特色产品相继问世，大量助理剂和保温隔热材料的生产销售逐渐成为产业主体。近年来，随着国际上战略性新兴产业的异军突起，硅藻土的利用价值在新材料研发上得以显现和最大化释放，产业结构不断调整，逐步进入了链条化、多元化的蓬勃发展期。资料显示[7](表2)，截止2017年底，我国共有硅藻土有效采矿权35个，矿山企业39家，包括了中小型矿山企业38家，共计从业人员603人，年产原矿石量14.70万t，创造工业总产值达到了1.89亿元。

表1 2013～2017年我国硅藻土资源勘查情况分析数据指标

从表2数据来看，近年来，我国硅藻土资源开发和产业发展基本平稳，但也不乏由外部环境改变和内部结构调整出现的波动。在矿山企业数量基本稳定的情况下，矿山从业人数和原矿产量逐步递减，但单位矿石的工业产值逐年提高，这在一定程度上反映出硅藻土产业由大规模开采原土向资源保护和集约节约利用的发展方向，由低端产品向高精尖产品迈进的转型趋势。

表2 2013～2017年我国硅藻土资源开发利用情况

2.3 资源应用领域和主要产品

硅藻土基于其特殊的结构特性和成分特性，被广泛应用于石油、化工、建筑、食品、汽车制造和新能源等诸多领域，并逐渐发展成为新兴产业不可替代的原材料(表3)。从目前我国的市场情况来看，硅藻土产品达到500余种，呈现出以助滤剂产品和建筑/建材产品为主体，吸附剂、填料等新兴产品逐渐丰富，高新技术产品潜力巨大的格局。

制造助滤剂和建筑/建材产品是我国硅藻土最重要的两种用途，二者合计占据了市场主体总量的三分之二[8-9]。硅藻土助滤剂是以优质硅藻土为基本原料加工制成的过滤材料，在食品和药品生产中具有很高的安全性，不仅能够大幅提高生产效率，还能改善产品质量，在我国已有相对较长的发展历史，产品包括了干燥品、锻烧品和溶剂锻烧品三大类十几个品种，目前国内年生产能力超过20万t。吉林长白山地区是我国硅藻土助滤剂的主产区，仅临江市生产的硅藻土助滤剂产品占全国85%以上的市场份额，并远销国外。近年来，硅藻土建材产品逐渐成为市场的热门产品，一方面基于硅藻土的吸附性，可将其应用于涂料、地板、壁纸等建筑材料中，可达到净化空气和改善环境的功能，实现绿色环保建材的目标；另一方面，基于其二氧化硅主体成分的特点，将硅藻土作为保温砖、水泥制品、混凝土添加剂等可有效增强建材的耐磨性、耐腐蚀性、隔热性等。浙江嵘州市是我国最大的硅藻土保温隔热材料生产地，约占全国产量的70%。

表3 硅藻土主要应用领域和产品[10-17]

随着科学技术不断发展，各类以硅藻土为原材料的新兴产品也逐渐占据市场，发展前景广阔。例如，硅藻土吸附剂可应用于污水处理、水体和空气净化等领域；以硅藻土为原材料生产的催化剂载体被应用于工业催化、生产的农药、化肥等在农业生产上也起到良好效果；作为功能填料和添加剂，硅藻土还被应用于橡胶、沥青、塑料、化妆品、纸张等产品的生产中。除此之外，随着高新技术产业的不断发展，我国基于硅藻土生物特性制作纳米锂电池、超级电容器和氢燃料电池、生物传感器、医学探测器等方面的研发工作也在不断开展，随着科学认识的提高和技术水平的发展，硅藻土对于国民经济发展和国家安全保障的战略意义越发凸显，我国对硅藻土产品以及硅藻土资源的需求程度将会越来越高。

3 硅藻土产业面临的突出问题

从整体趋势看，硅藻土产业在逐步向深与广的方向发展，当前硅藻土产品领域的全面开花并未使得产业发展完全迸发出应有的活力，面临的突出问题概况为以下四个方面。

(1)优质资源不足，低品质资源浪费严重。我国硅藻土资源质量最好的吉林长白山地区，优质土的比例仅为30%左右，云南、浙江、内蒙古等地的硅藻土也大多含有大量粘土、砂质和碎屑等杂质，属于低品质资源，需要进一步提纯等工艺手段，才有可能用于生产高性能产品。另外，受硅藻土赋存地质条件的限制，盲目开采高品位Ⅰ级土时会导致Ⅱ+Ⅲ级土无法二次回采。由于缺乏资源开采的统一规划，很多硅藻土企业盲目开采Ⅰ级土以生产助滤剂产品，最终造成了Ⅱ+Ⅲ级土的大量浪费，大大缩减了矿山的开采年限。

(2)资源管控待加强，资源开采与生态保护不融洽。一方面，我国的硅藻土矿业权分布呈现出小、散、乱的状况，集中度不够，缺乏有效管理，乱挖乱采、占用土地、破坏植被、尾矿积存等破坏资源和环境的情况突出；另一方面，受保护区矿业权退出等国家要求的影响，很多硅藻土矿企难以获得矿业权延续。例如：我国拥有的世界级硅藻土矿床—马鞍山矿体有很大一部分位于宝山—六道沟冶铜遗址保护区范围，在我国近五年未发现新的硅藻土矿产地的情况下，原有的开采空间进一步压缩，资源保障能力减弱。

(3)低端产品产能过剩，高端产品依赖进口，产业结构单一。目前，仅临江市和长白县两个地区的硅藻土加工企业每年共计生产助滤剂产品达26万t，而国内市场助滤剂年需求总量仅为18万t，市场上供大于求，产品价格普遍在2 000元/t。相比之下，高档助滤剂以及优质功能填料的生产原料基本上要从美国、日本等国以6 000元/t的价格进口。另外，我国硅藻土新型功能材料起步较晚，各领域对硅藻土资源的利用价值并不完全清楚，相关产品的市场份额很小。

(4)产业链不完善、市场缺乏活力等问题制约了硅藻土的高效开发利用。硅藻土作为重要的非金属矿产，在诸多领域有所应用，发达国家的硅藻土市场已形成了多元化的格局。相比之下，我国硅藻土产业链不够完善，大多数民营硅藻土企业缺乏与国内外建材、环保等硅藻土应用领域龙头企业的合作，硅藻土产品在市场上的认可度不高，缺乏有效的竞争力，无法实现定向的规模化生产，也没能获得足够的产业投资，在设备更新、人才引进以及产品研发方面更是相对滞后，制约了硅藻土的高效开发利用。

4 对策建议

(1)制定科学勘查开发规划，保障资源的可持续供给和综合开发利用。

我国硅藻土资源的特点表现为分布集中，优质少的特点，保障优质资源合理开发，实现中、低品位资源的高效综合利用是发展的必由之路。①建议国家应加大硅藻土的勘查力度，根据目前已发现资源的分布情况，进一步分期分批次实施公益性地质调查，摸清资源家底，为蓄势待发的硅藻土新兴产业提供足够的资源接续保障；②吉林、浙江、云南等主要的硅藻土开发利用大省，要科学制定资源开发远景规划，形成硅藻土勘查开发统一布局，建立Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级硅藻土的针对性的开发方案和开发利用时序，完善企业硅藻土开采的规范和要求，坚决打击不合理开发利用的情况；③企业要充分考虑到资源的不可再生性，改进开采技术手段，建设Ⅱ、Ⅲ级硅藻土收储中心，积极探索低品位土的价值空间，开发低品位资源产品规模化利用路径，国家可适当给予Ⅱ、Ⅲ级硅藻土开采相应政策扶持，以实现资源的保护性开发，做到短期可持续性。

(2)加强资源勘查开发管控，促进产业发展与资源环境保护的和谐统一。

统筹协调硅藻土开采时“资源—资源”、“资源—环境”的矛盾是硅藻土产业发展必要突破的关键点。结合实际情况：①要优化矿业权布局，加速资源整合，例如白山市通过采取“两矿合一”的办法实现相邻矿区合并，确保年产能10万t以上，淘汰落后产能，将原有32个采矿权合并为15个；②有关部门要严格打击超层越界开采及私挖乱采等行为，对违法违规企业予以停产整顿等处罚，维护硅藻土开发秩序；③我国主要的硅藻土资源生产基地集中分布于生态环境优美的地区，硅藻土勘查开采空间的逐步压缩和国家硅藻土战略性需求日益增长之间的矛盾已凸显，建议在省级空间规划层面设立硅藻土资源保留区，合理规避“资源—资源”、“资源—环境”的矛盾冲突；④矿山企业要严格按照建设绿色矿山的总体要求，制定矿山环境保护与治理恢复方案，减少尾矿污染，完成土地复垦，努力实现资源开采与环境保护的和谐统一。

(3)产品生产求新求变，多措并举促进产业结构不断转型升级。

优先开发高质量产品，淘汰落后低端产品，加快硅藻土高新技术产品的研发和应用，是我国硅藻土产业发展由低端向高端、从量变到质变的必要方式。①国家层面考虑建立硅藻土新材料研发重点团队和实验室，大中型矿山企业形成以自身为主体，高校和科研单位双动力齐驱的“产、学、研”综合发展新方向；②国家应给予充分的经济、人才和科技政策扶持，以解决企业在环保建材、医药卫生等硅藻土新材料项目的实际困难，在政府推动、企业主体、市场化运作的方式下不断调整和优化产业结构；③依托临江硅藻土工业集中区、内蒙古东盛硅藻土科技创新产业园、蓝天豚硅藻泥产业园等我国主要的产业园区，集中力量发展区域特色产业集群，采用国内外先进技术标准，打造具有核心竞争力的强势品牌；④政府要适当对企业硅藻土产品生产进行严格规范，加大执法力度，限制低端产品的盲目发展，对假借生产硅藻土新材料为名而实际生产助滤剂等低端产品的企业，予以吊销营业执照等处罚，倒逼其退出市场。

(4)提高核心竞争能力，打造完整并富有活力的产业发展新模式。

我国硅藻土产业的发展需要通过项目建设、招商引资、人才引进等多种方式打造核心竞争能力，以保障国内的市场需求和服务于国家战略。因此，①建议在硅藻土产品涉及的各个领域展开国内和国际合作，推动项目建设，例如：引进国内外室内装饰龙头企业与硅藻土企业开展合作，推动硅藻土板材、涂料、装饰品等在室内家具装饰领域的开发应用，建立先有市场后生产的模式，将资源优势转化为产业发展优势；②为解决当前产业投资不足的问题，建议强化公司与政府部门的衔接和金融机构的合作，推动符合条件的硅藻土企业到多层次资本市场融资和发行证券，引导各类金融机构加大对硅藻土产业的投入，为产业发展注入活力；③地方政府和企业要相互配合，完善人才引进机制，针对区域硅藻土开发利用和企业发展诉求，有计划有重点的引入专业技术人才和优秀企业管理人员，另外，要通过组织峰会论坛、产品推介会等形式，与相关领域专家学者建立长期合作关系。