三十年来我国玻璃工业发展迅猛，平板玻璃产量已连续18年位居世界第一。2007年，玻璃总产量达5.32亿重量箱，总产量约占全球的一半。由此估算出我国玻璃原料需求量达5660 万吨^[1]。随着玻璃工业的快速发展，市场对玻璃原料的需求量越来越大，对原料质量要求也越来越高。硅质矿产尽管比较丰富，与发达国家相比，我国玻璃原料行业在企业规模和产业集中度上存在很大差距。我国玻璃用硅质原料矿产企业太多太散，不利于合理开采和综合利用资源。除少数国有矿山企业和外商独资或合资矿山企业规模大一些以外，大多数属于民办小企业。原料资源的开发，缺乏合理的规划和综合利用措施，不少地区存在着小企业与大企业争抢矿源、滥挖滥采现象，资源浪费严重，产品质量不稳。象平板玻璃这样连续化生产所用的关键原料一旦波动太大, 严重影响半成品率、成品率、一级品率的提高,造成资源、能源、人力的极大浪费。随着各类玻璃制品从卖方市场转入买方市场，再加上各地民办硅砂厂逐年增多，硅质原料市场竞争越来越激烈，总体价格呈逐年下降之势，采选企业亏损面越来越大。今天, 在为我国玻璃的兴旺发达而感到鼓舞的同时, 不得不为巨大的原料需要而忧虑, 也为目前不合理的使用原料而感到惋惜, 必须寻找解决的办法, 走可持续发展的道路。

　　一、 中国玻璃用非金属矿物原料性质要求

　　生产玻璃用的是以石英为主要成分的硅质原料。玻璃生产使用优质硅质原料占用料比例是65%～75%。其他玻璃用非金属矿物原料，比如白云石、石灰石、长石、尖晶石等，因为在玻璃行业不是重要应用领域，在此不做详细评价。玻璃用硅质原料要求可分为原矿基本性能要求和工艺性能测试两部分。

　　（一）原矿基本性能要求

　　硅质原料矿石类型有：脉石英、石英岩、石英砂岩、天然石英砂和粉石英等。非金属矿行业的石英类原料与硅质原料没有严格区别，实际选择哪个概念应随行就事论是。

　　硅质原料是以二氧化硅(SiO₂)为主要化学成分和以石英为主要矿物成分的矿物原料统称，是熔制玻璃用量最大的一种原料。石英石和硅石都是硅质原料，SiO₂含量在98.5%以上的称石英石，SiO₂含量在98.5%以下的称硅石。硅质原料一般要求SiO₂大于96%, Al₂O₃小于2%, Fe₂O₃在0.01%～0.1%之间，粒度在0.1～0.6毫米之间。平板玻璃工业对硅质原料原料化学成分要求见表1（参照JC/T529～94）。

表1  普通平板玻璃用硅质原料化学成分要求

 

　　（二）硅质原料工艺性能测试要求

　　玻璃行业对硅质原料要求除了化学成分外，还对化学成分波动和原料粒度组成作了具体要求。玻璃行业的硅质原料尾矿和粒度不合要求的超细粉可以用作陶瓷行业的石英类原料，所以，优质石英矿山综合生产硅质原料与石英类原料可以提高非金属矿资源的利用率。

　　玻璃原料的成份控制、粒度控制和COD（化学氧需要量）值控制是高效、优质和低耗熔制玻璃的三要素。

　　对于玻璃原料，不仅要求它的有效氧化物的含量高，有害杂质少，难熔重金属氧化物的含量极少，更重要的是氧化物含量的波动要小。现代化自动称量系统不能分辨原料中氧化物的变化，因此即使原料称量再准，若其氧化物含量变化很大，熔制出的玻璃的成份仍会波动。所以，必须严格控制进厂的玻璃原料的成分，使它的波动控制在工艺上允许的波动范围内。

　　表2是国际上目前推荐的玻璃原料成分控制界限，主要是对平板、瓶罐、器皿玻璃等钠钙硅酸盐玻璃。

 

　　表2 钠钙硅酸盐玻璃用主要天然玻璃原料的成分控制界限

     

　　边界值数据下降，意味着杂质含水量增多，更重要的是意味着有效氧化物的允差变大。

　　表中所列数据与我国许多玻璃工厂的实际情况相差悬殊，但这毕竟是努力目标，说明要想提高熔化率，这是不可忽视的环节。

　　有的原料虽然在有效氧化物的含量和波动方面都比较满意，但是含有过量的难熔重矿物（简称RHM），这种原料也不能算是满意的，甚至根本不能用。因为难熔重矿物在熔制玻璃过程中极难熔解，残留在成品玻璃中形成玻璃缺陷。主要玻璃原料中常见的难熔重矿物包括，石英矿中的硅线石、兰晶石、红线石、锆英石；尖晶石矿中的刚玉、铬铁矿、高岭石、锡石、蛇纹绿柱石；石灰石矿中的刚玉、尖晶石、铬铁矿；白云石矿中的刚玉、尖晶石、铬铁矿；长石矿中的硅线石、刚玉、锆英石、铬铁矿。

　　表3 是国际上对主要玻璃非金属矿原料的粒度要求和我国大多数玻璃工厂目前主要玻璃原料的粒度大致情况。

 

　　　　　　　表3 国际上及我国主要玻璃非金属矿原料的粒度分布  %

 

　　由于我国绝大多数玻璃工厂尚未控制粒度，所以表3中所列数据仅是概略值，即使同一工厂，这批进厂的原料与下批进厂的原料，其粒度能相差很多，另外，可以看出我国原料中细粒级组分的含量过多。

　　二、 中国玻璃用非金属矿物原料分类和资源分布

　　截至2003年底我国玻璃硅质原料矿产地共有228处，其中，大型矿床61个，查明资源储量407960万吨，占全国查明资源储量的86.8%，中型矿床89个，查明资源储量54990万吨，占全国查明资源储量的11.7%，小型矿床78个，查明资源储量7050万吨，占全国查明资源储量的1.5%。矿石类型中以石英岩储量最多，为22．27亿吨，占53.35％；石英砂次之，为13．15亿吨，占31．51％；石英砂岩第三，为5.94亿吨，占14.22％；脉石英最少，为0．38亿吨，仅占0.92%。就地区分布看，探明的矿床主要集中于中东部地区和东南沿海地区。华东地区探明的矿区数最多，西北地区探明的储量最大。不同地区不同类型矿床探明的储量情况：石英岩以青海为最，占全国总储量的42.4%，主要分布在辽宁本溪、庄河，安徽凤阳，陕西汉中，甘肃永登，青海大通等地。石英砂以海南为最多，主要分布在内蒙古通辽，辽宁彰武，吉林双辽和东南沿海的山东荣成，福建东山，广东惠东、阳江、电白、湛江，广西北海，海南文昌、儋州等地，质量（品位）北低南高。玻璃用石英砂岩山东则居首位，主要分布在河北雷庄、赞皇，北京房山，山东沂南、苍山，河南渑池、密县，湖南石门、淑浦，云南昆明等地。脉石英主要分布在江苏东海，湖北蕲春，安徽贵池，陕西安康，新疆哈密等地。就矿床成因类型分，以沉积变质石英岩、沉积石英砂岩和海相沉积石英砂为主，热液型石英脉不具重要意义。玻璃硅质原料自太古宙到新生代均有形成。

　　我国主要玻璃工业硅质原料矿山资源质量见表4所列。

 

　表4  中国主要玻璃工业硅质原料矿山资源情况

 

　　根据含矿层特征及矿床地理区域分布情况，将我国玻璃硅质原料矿床的分布划分如下8个的成矿区，以概略反映矿床的分布规律。

　　1.辽-冀-豫石英(砂)岩成矿区：从最北的吉林浑江经过辽宁、河北、北京、山西到河南方山，基本上呈北东向展布，并严格地受元古界及震旦系含矿层所控制，为我国主要的含矿区(带)。

　　2.长江流域砂岩成矿区：东起于江苏、浙江，经江西至湖北，往北扩展至陕西汉中，往南延伸至广西、湖南、贵州，为我国南方的主要成矿区。

　　3．南沿海砂矿成矿区：主要于东南沿海分布，北起闽南晋江，南至广西北海，为我国主要海砂矿分布区。

　　4.通辽砂矿成矿区：为西辽河-柳河广大地区，目前矿床主要集中于大郑线（大虎山-郑家屯）一带，为我国北方硅质原料的主要供应基地之一。

　　5.黄河沿岸砂矿成矿区：如兰州河湾砂矿和内蒙四道泉砂矿。

　　6.宿迁、南宁、当阳砂矿成矿区：受原沉积盆地所控制，而分别单一孤立出现。

　　7.沂南石英砂岩成矿区：沂南地区见有大面积分布。

　　8.辽南-凤阳石英岩成矿区：分布较稳定，矿床规模大，质量好。

　　我国不同地区不同类型硅质原料资源储量分布情况列于表5。

 

　　　　　　　　表5  中国不同地区不同类型硅质原料资源储量（万吨）分布情况

 

　　三、 主要玻璃原料生产企业、产品产量及进出口情况

　　2004年世界需求总量已达1.48亿t,其中中国大陆的需求量已达4750万t。玻璃工业用硅砂市场需求量呈上升态势,市场前景看好。预计2005～2015 年,世界需求量将以4 %左右的年增长率增长,其中中国大陆的需求量将以6 %左右的年率增长,2007 年的需求量将达5660 万t。我国共有石英砂矿采选加工企业100多家,除超纯石英砂需要进口外,其它砂基本可满足国内的需要。

世界上大多数国家都储有石英矿,出产数量或多或少、品质或高或低的石英砂。有天然石英砂矿资源比较丰富的国家或地区多以岩类石英矿加工成石英砂为主。各国所用的石英砂,普通砂由于资源丰富和价格低廉,一般以自产自用为主,只有少数国家进口或出口一些;优质砂由于资源分布不均和价格略高,多数国家除自产自用外尚有一定数量的进出口,有些国家如(比利时、澳大利亚、越南等) 由于资源丰富而出口量比较大,有些国家(如日本、韩国等) 由于资源缺乏而进口量比较大,高纯、超纯砂由于资源缺乏和选别技术较为复杂,世界上除了俄、德、日等国可以自给外,基本上由美国尤尼明集团公司(Unimin Crop. ) 垄断供应，其"IOTA石英"被当作"国际标准纯度"，号称"世界上独家生产代替水晶的最高纯度石英砂企业"。

　　各个行业各种用途对硅质原料需求的粗略分析情况是：①各类硅酸盐玻璃制品使用的石英砂, 约占其总产量的41 % ,其中平板玻璃用砂约占20 %。②机械制造行业所用的铸造砂,约占其产量的33 %。③水处理用石英砂和油井压裂支撑砂,约占其产量的6 %。④高科技产业用的高纯超纯石英砂(粉) ,约占其产量的1.5 % ,但其所占的比重正在逐步提高。

　　近年我国玻璃行业发展快速，2004至2008年5年间新增93条浮法玻璃生产线，在建的还有20多条。但金融危机来的始料未及，今年以来，需求趋缓，出口下降。玻璃行业内外交困，产销量增速下滑，亏损面明显增大。为应对当前形势，行业严格控制新建项目，已建项目推迟投产时间。目前我国玻璃原料已达到供求基本平衡或者供大于求，根据各年各类玻璃制品的产量匡算，近三年分别需求硅质原料5035、5337、5660万吨。此外，每年出口硅砂和硅石30万吨左右。

　　海南石英砂资源优势得天独厚，按年产600 万t的规模可开发利用100年。主要石英砂精砂生产能力及计划扩产规模(万t/年)分别是：南玻集团文昌砂矿(龙马)30，50；福耀集团文昌砂矿(龙楼)30，60；东方八所石英砂5，10；儋州奥丰硅砂公司(白马井)15，20；昌江石英砂公司(海尾)20，30；海南创域石英砂公司(儋州光村)80，100；文昌龙马石英砂基地和铺前石英砂基地分别计划目标产量100万t/年。

　　安徽凤阳石英砂探明储量50 亿t ,远景储量100 亿t ,每年开采量600 万t ,加工产品500 万t ,180 余家加工企业,20 万t/年加工能力的企业有近10 家。

　　2002年前，大量普通硅酸盐玻璃所用的成品硅砂，出厂价格（含税）一般在每吨18～80元之间。供给高透明度玻璃使用的少量纯硅砂，出厂价格可达到每吨200～600元。出口的硅砂和硅石，离岸价一般为每吨8～10美元。

我国正规开采的矿山约有一半是玻璃厂自备的矿山、资源可靠程度大，相当玻璃厂的一个车间。这些矿山为大型玻璃企业的专属原料基地，独立经营的上规模的少见。硅质原料代表性的矿山企业及企业产能：

　　内蒙古通辽矽砂公司，硅砂矿产能100万吨/年，其中甘旗卡、衙门营等产量25万吨/年。辽宁本溪小平顶山石英岩矿、洛玻洛阳方山石英砂岩矿、河北滦县雷庄砂岩矿3个矿山，开采规模为20～30万吨/年。大连庄河蓉花山石英砂岩矿山，年产精砂10万吨、采矿20万吨。山玻苍山石英砂岩矿，年产原矿20万吨、精砂10万吨。洛玻山东沂南蛮山石英砂岩矿、台玻山东沂南孙祖石英砂岩矿。苏玻江苏泗洪砂矿、生产能力达24万吨/年。台玻安徽凤阳矿业公司，玻璃用精砂24万吨/年。台玻陕西汉中矿山公司，石英砂20万吨/年。安徽华光集团硅质原料基地，30万吨/年。长兴长杭石英有限公司，产量40万吨/年以上。浙玻长兴林城镇石英砂岩矿， 30万吨/年。江苏华尔润长兴华林石英砂有限公司石英矿，石英砂岩30万吨/年。上耀福建东山硅砂基地，年处理原砂35.3万t，年产玻璃砂30万t，型砂4万t。方兴科技安徽华光集团硅质原料基地，20万吨/年。湖南当玻集团硅砂有限公司，年产原矿16万吨、精砂10万吨。江苏玻璃白马涧石英砂选矿厂，精砂10万吨/年。兰玻集团甘肃永登石英砂岩矿，年产原矿10万吨、精砂5万吨。福建漳浦华福石英砂有限公司，35万吨/年，计划70～80万吨/年。成玻明达青川硅砂公司，年产原矿10万吨、精砂8万吨。

　　江门市新会区金昌矽砂有限公司　成立于1998年，专业生产铸造材料、玻璃砂、滤材用砂的台日合资企业。 2004设立金昌古井分公司。前者年产磁选玻璃砂12万吨、高级浮选玻璃砂2万吨、高纯度硅砂、铸造砂（干砂）6万吨、滤水砂15万吨、覆膜砂4万吨；后者年产10万吨高级玻璃砂、滤水砂6万吨。

　　江门市新会区崖门潮阳硅砂厂  生产制造玻璃，化工，过滤水用石英砂、硅砂。年产硅砂30～40万吨，月产量3.5万余吨。

　　四、 中国玻璃用非金属矿物原料发展趋势

　　近年来，随着硅质原料加工技术和装备水平的迅速发展，硅质原料的质量大幅度提高，大大促进了各相关工业部门的发展。目前，硅质原料加工技术的发展趋势主要表现在硅质原料基地的大型化、硅质原料的综合利用率大幅度提高以及灵活适应产业政策等方面。

　　过去，我国硅质原料的生产规模受"一厂一矿"传统思想的约束，布局分散，生产规模较小，生产成本高，质量很难控制。近年来，一批大型硅质原料基地陆续建成，其生产规模均在年产20～90万t之间。随着大型硅质原料基地的建成投产，我国硅质原料的产量和质量大幅度提高，生产成本则显著下降。

　　过去，我国许多硅质原料生产厂家的产品品种单一，尾矿基本上未开展综合利用，从而导致企业经济效益低下，资源利用率低。近年来，许多硅质原料基地加大了对资源综合利用的开发，根据硅质原料资源特点可生产不同工业部门使用的原料。如利用硅质原料矿山的废弃尾矿进行加工，生产优质玻纤原料和生产硅钙板等，硅质原料的资源综合利用不仅为企业带来经济效益，同时，也将产生巨大的社会效益，为我国国民经济的可持续发展奠定有利基础。

　　我国硅微粉的攻关开发方向是:高纯度;低结晶度;低放射性含量;球形化。行家对比分析，我国硅微粉材料与国外差距有四个方面:①纯度较低;②放射性元素铀、钍含量高，③非晶质SiO₂含量较低;④外形均为角状，所以球形硅微粉的研制乃是我国亟待开发的大课题。

　　虽然我国在江苏东海县建设了高纯石英砂生产线，但其质量与国外相比，还有相当大的差距，主要是羟基含量高，纯度和精度不够，国际上硅化工技术领先的是美国、日本、德国，其次是英国、法国。我国的硅微粉生产尚处在小规模低水平阶段，生产设备与生产技术与国外相比相对落后，缺乏必要的检测工具。熔融硅微粉虽有一定量生产，但由于质量指标不稳定，产品进不了集成电路生产的配套产品市场，国内用高纯熔融硅微粉大部都是通过塑封料进口方式引进。

　　随着配变电设备的干式化，塑料灌封将为结晶型硅微粉带来巨大的市场需求，就我国而言，将超过70万t，但干式配变电技术的推广需要一个过程，干式配变电设备的制造大都掌握在三资企业手中，一部分塑封料也从国外进口，减少了目前对结晶型硅微粉的国内市场需求。但随着上述情况的改善，再加上许多电子产品、家用电器和军用电子装备的强电部分也将用结晶型硅微粉作灌装密封的填料，结晶型硅微粉的市场需求量必将逐年上升。

　　近3年来，我国一般矿山采选企业的税费负担占销售收入的20%～30%，企业税费比重很高，硅质原料矿产资源税的税率，统按每吨3元计征。税率结构不合理。税收政策的调整对行业发展影响很大。2007年至今，人民币汇率和国际金融形势都发生了很大变化，而且还会持续一段时间。限制"两高一资"和低附加值产品出口，使资源价格得到了增值。最近为了应对金融危机，避免经济下滑，连续出台调高了劳动密集型和附加值高的产品退税比例，出口"免、抵、退"税管理办法对玻璃行业，特别是玻璃加工业影响非常大。随着我国玻璃出口贸易比重不断增大，遭遇国外反倾销越来越多。非关税壁垒对我国玻璃出口造成了不利影响。这些都间接影响了到硅质原料的需求。硅质原料矿山企业必须适应政策抓市场机遇，提高产品档次和质量，改善产品结构；积极参与国际竞争，采取市场多元化和以质取胜的策略，加快硅质原料产品开发新产品的力度和步伐，出口附加值高的深加工产品，或积极实施"走出去"发展战略到国外直接投资开矿，走国际化发展道路。