玄武巖礦產資源高價值應用探討丨河南汝陽縣玄武巖礦產資源高質量發展建議

玄武巖屬于地質學三大巖類（巖漿巖，沉積巖，變質巖）中的巖漿巖。玄武巖的主要礦物有基性長石和輝石，部分玄武巖中含有少量的橄欖石、角閃石和黑云母等礦物。

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玄武巖

玄武巖是一種以SiO?、Al?O?、Fe?O?為主要成分的礦物巖石。連續玄武巖纖維( Continuous Basalt Fiber，簡稱CBF)是利用玄武巖礦石生產的一種無機非金屬纖維，1t 玄武巖礦石可生產0. 9 t CBF。CBF除有較高的力學性能外，CBF 還擁有一系列特殊的性能，如絕緣性能好、耐溫性及熱穩定性優異、抗輻射強、化學穩定性好、使用溫度范圍廣等，在吸濕性、耐堿性等方面也明顯優于玻璃纖維。

玄武巖與玄武巖纖維

玄武巖纖維的性能

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玄武巖資源儲備現狀

根據中國非金屬礦工業協會、中國石材工業協會統計，在我國的很多省份均有適合于連續玄武巖纖維（以下簡稱玄武巖纖維）生產的礦址，如福建、河南、吉林、山東、四川、云南、浙江、湖北、貴州等省份。

福建福鼎市白琳大嶂山的玄武巖資源儲存達到了50000萬m3，且大部分呈地表裸露狀態，礦山顏色為墨黑色，在我國屬于非常優質的資源品種，被國務院原建材局命名“福鼎黑”。河南洛陽市汝陽縣的玄武巖資源呈大小圓塊狀，儲存與地表以下50cm 左右，但儲層較厚，最深處可達到100m 以上。

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玄武巖的應用

在建筑工程、石油化工、裝備制造、國防軍工等很多領域都有廣泛應用，有較強的市場發展潛力。隨著玄武巖纖維及其復合材料的新產品開發和推廣應用的深入，將會不斷創造新的市場需求。

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工程領域

由連續玄武巖纖維生產的短切纖維加入到混凝土中，提高混凝土的抗拉和抗折性能，增強其防裂防滲作用，延長混凝土使用壽命和降低后期維護成本。連續玄武巖纖維用于橋梁、立柱纏繞加固，能夠顯著提高混凝土柱的承載力，改變破壞形態，用于房梁、柱、板、墻等補強，橋梁、隧道、水壩等土木工程的加固。玄武巖纖維制成防火布，可作為各類建筑物室內防火隔離門。由玄武巖纖維制成氈，用于道路隔音的聲屏障等。我國目前正處于大規模基礎設施和城鎮化建設時期，龐大工程項目將對玄武巖纖維新材料形成巨大的市場需求。

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高溫濾料領域

玄武巖纖維用于燃煤鍋爐、水泥、鋼鐵、城市生活垃圾焚燒爐等廢氣和粉塵的濾料。過濾材料要求使用溫度高(180℃或以上)、耐腐蝕(酸、堿、有機腐蝕性氣體等)、使用周期長(三年以上)等。玄武巖纖維具有耐高溫、耐腐蝕、化學性能穩定的優點，是一種理想的過濾材料。

裝備市場

玄武巖纖維具有低導熱率，低吸濕率和化學穩定性，通過與樹脂基復合形成輕質高強的新型復合材料，廣泛應用在船舶殼體、火車車廂板、汽車輕量化、纏繞管材、高低壓鋼瓶、各種箱體、體育用品等。在軍工領域中坦克、裝甲車、防爆車、防爆毯、炮彈箱、軍事工事等方面具有廣泛的應用前景。

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玄武巖纖維制造技術探究

中國玄武巖纖維上游企業主要負責為中游纖維生產企業提供生產用玄武石石料。中游企業通過對玄武巖熔融、拉絲的加工處理，生產標準化的玄武巖纖維材料供下游加工使用。下游企業通過編織、復合等方式生產能實際應用的玄武巖纖維產品，應用于消防、環保、航空航天、軍工、汽車船舶制造、工程塑料及建筑等領域諸多領域。中游玄武巖纖維的生產難度較高，成品質量對下游加工具有重要影響，所以生產技術是發展玄武巖產業的關鍵因素。

目前，CBF主要的生產方法是池窯法，分為兩步法和一步法，但CBF生產在拉絲漏板技術、池窯均化技術、浸潤劑技術和原料均化等方面存在瓶頸。當前CBF產業化發展處于俄羅斯、烏克蘭和中國三足鼎立的局面。我國上馬的CBF項目較多，但仍受制于多個瓶頸，如拉絲漏板的孔數少，池窯均化技術有待于進一步優化，玄武巖原料品質不穩定，需要進一步篩選。

我國CBF技術人才缺乏，重復建設較多，CBF產量偏低，造成資金與礦產資源浪費等諸多問題。因此，只有從拉絲工藝、原料篩選及相關配套基礎理論與技術研發，才能實現我國CBF生產技術突破瓶頸，最終才能實現CBF產品質量穩定，降低成本，最終形成規模化CBF產業。

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玄武巖纖維的產業發展環境

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政策環境

連續玄武巖纖維被國家列入戰略性新興產業重點支持的高性能纖維材料。

國家工業和信息化部編制的《紡織工業發展規劃(2016-2020年)》。

國家工信部、國家發改委聯合發布的《化纖工業“十三五”發展指導意見(2016-2020年)》均將連續玄武巖纖維作為重點發展的高性能纖維。

國家工信部發布的《建材工業“十三五”規劃(2016 -2020年)》把連續玄武巖纖維列入高性能纖維及其復合材料發展重點。

工業和信息化部印發的《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)》中列入關鍵戰略材料。

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市場需求

我國改革開放40多年來，材料工業突飛猛進，百余種基礎材料產量已達世界第一，在滿足我國經濟發展需要和大量出口的同時，已面臨產能過剩的局面。與此同時，很多高端應用領域的新材料不能完全實現自給，在國民經濟需求的關鍵材料中，國內完全空白的約占三分之一，部分產品仍受國外嚴密控制。根據國家發展戰略需要，到2025年，爭取高端制造業重點領域所需關鍵戰略材料問題基本解決，實現自主知識產權體系。在這些關鍵戰略材料中，其中包括高性能纖維及其增強的先進復合材料。

中國大力發展高性能碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯、玄武巖纖維具有重要的戰略意義和良好的發展前景。玄武巖纖維就被列入新材料“十二五”發展規劃之中，并在隨后的“十三五”、“十四五”被持續關注。隨著近年來中國面臨經濟轉型和產業升級需要，以玄武巖纖維為代表的高性能纖維應用可有效提高原產品的性能，并改善使用體驗，因此玄武巖纖維具有龐大的市場需求。

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汝陽縣玄武巖礦產資源

高質量發展建議

我國玄武巖儲量大、分布廣，且其復合材料應用領域廣、綜合性能好、發展潛力巨大。但礦產資源為不可再生資源，應當以努力實現礦產資源的最大價值為重要路徑。同時也可以有效利用地方資源、結合地方產業優勢，打造出地方產業高端產品。

目前，國家大力推進裝配式建筑，汝陽縣近年來引進培育了一批裝配式建筑混凝土構件生產企業，正著力打造國家級裝配式產業基地。玄武巖纖維應用在混凝土構件中具有較高的抗壓強度、劈拉強度、抗折強度等力學性能，以及良好的耐熱、耐寒、耐腐蝕等性能。

同時，作為21世紀的綠色環保材料，玄武巖纖維制品替代鋼材在道路、橋梁領域中必定會發揮巨大的價值。注重玄武巖纖維材料在建材行業技術研發，將會為汝陽地方建材行業注入新的活力，具有升級換代的意義，可大幅度提升地方建材產業的競爭力。