戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)幾乎都或多或少與非金屬礦及其制品有關(guān)，尤其是新材料產(chǎn)業(yè)中石墨、螢石、葉蠟石、石英及其制品更是起到不可替代的重要支撐作用。石墨、螢石等非金屬礦產(chǎn)被中國、日本、澳大利亞等多個國家列為“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”或“關(guān)鍵礦產(chǎn)”，美國列為“危機礦產(chǎn)”。

1、高純石英

高純石英是石英晶格中鋁-硅異價有限類質(zhì)同像替代形成的鋁晶格占位雜質(zhì)含量（晶格Al）≤30微克/克（×10-6）的天然礦物。

（1）石英礦物內(nèi)晶格Al雜質(zhì)的天然屬性：該Al是通過地質(zhì)作用以類質(zhì)同像方式替代Si后進入晶格的雜質(zhì)元素，天然形成，除令石英消失或再經(jīng)受地質(zhì)作用外，其含量不會改變，是決定高純石英產(chǎn)品和提純工藝限度的根本因素。

（2）高純石英晶格Al的主導性：晶格Al平均占高純石英金屬雜質(zhì)總量的70%，且純度越高，所占比例越大，最大可達91%，是評價產(chǎn)品質(zhì)量和提純效率的首要指標。

（3）數(shù)值30×10-6的工藝屬性：高純石英Al 30×10-6與石英玻璃Al雜質(zhì)的最大允許含量（30×10-6）在數(shù)值上對應(yīng)，兩者Al是傳承關(guān)系。故高純石英的Al30×10-6只是用石英玻璃工藝數(shù)值劃分的工業(yè)礦物界限值，并非石英礦物成分的突變值。

高純石英具有優(yōu)異的物理化學性質(zhì)，高純石英砂主要應(yīng)用在石英玻璃和集成電路等行業(yè)，其高檔產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于新一代信息技術(shù)、高端裝備制造、新材料等產(chǎn)業(yè)。石英是一直作為具有戰(zhàn)略意義的材料存在的，從二戰(zhàn)時期開始，通信電話和軍用無線電話的電子元件都是石英制成的。全球公認的高純、超高純石英原料是當今高新科技產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)，是一個國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。在德國，已將超高純石英原料列為戰(zhàn)略物資而限制出口。

2018年11月7日，國家統(tǒng)計局公布《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》，其中提到的電子核心產(chǎn)業(yè)、智能制造裝備產(chǎn)業(yè)、先進無機非金屬材料、高性能纖維及制品和復(fù)合材料、前沿新材料、風能產(chǎn)業(yè)、太陽能產(chǎn)業(yè)、高效節(jié)能產(chǎn)業(yè)將對高純石英材料需求、行業(yè)發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的提升產(chǎn)生重要影響。

（1）高純石英在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

新一代信息技術(shù)：高性能石英玻璃制品主要用于生產(chǎn)單模和多模光纖預(yù)制棒、石英套管，用于集成電路、半導體芯片、信息顯示玻璃等；

高端裝備制造：顯微光學儀器、光學透鏡、石英燈管等；

新材料：石英纖維可用于制造火箭的噴火口、航天熱防護裝置等；電子級硅微粉主要用于集成電路、電子原件的塑封料和包裝料；

新能源：晶體硅材料用于生產(chǎn)太陽能電池。

（2）高純石英產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

我國是高純石英生產(chǎn)、消費大國。中低端產(chǎn)品自給有余，部分出口，高端產(chǎn)品仍依賴進口。未來，高純石英砂在光纖光纜電子通訊半導體、LED照明制造封裝、軟件芯片制造材料、新能源太陽能等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景廣闊，預(yù)計2019-2030年高純石英需求增速約為10.0%-14.0%。但是我國可提純高純石英的原料資源稟賦差，供需形勢較為嚴峻。因此，要加大礦產(chǎn)資源勘查力度，尋找優(yōu)質(zhì)高純石英原料。

2、石墨

石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng)。在氧氣中燃燒生成二氧化碳，可被強氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化。可用作抗磨劑、潤滑劑，高純度石墨用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑，還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。

石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵，每個碳原子與另外三個碳原子相聯(lián)，六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán)，伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道，它們互相重疊，形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動，可以被激發(fā)，所以石墨有金屬光澤，能導電、傳熱。由于層與層間距離大，結(jié)合力（范德華力）小，各層可以滑動，所以石墨的密度比金剛石小，質(zhì)軟并有滑膩感。

石墨一直是軍工和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展不可或缺的重要戰(zhàn)略資源，石墨在新能源汽車產(chǎn)業(yè)主要用于生產(chǎn)鋰離子電池負極材料、新型動力電池、超級電容等；在新能源產(chǎn)業(yè)主要用于生產(chǎn)太陽能電池、風力發(fā)電儲能用電池；在高端裝備制造產(chǎn)業(yè)主要用于生產(chǎn)密封材料、中子減速劑；在新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中用于生產(chǎn)高儲能、關(guān)鍵電子材料等。石墨烯的開發(fā)利用又將石墨的用途提升到一個新的高度。未來石墨及其制品將廣泛應(yīng)用于宇航衛(wèi)星、智能手機、平板電腦、混合動力汽車、電動汽車、太陽能電池等領(lǐng)域，成為戰(zhàn)略新興材料。中國、日本、歐盟、印度、英國、澳大利亞、OECD等國家相繼出臺了有關(guān)石墨發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，將石墨作為“關(guān)鍵礦產(chǎn)”或“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”，美國將石墨列為“危機礦產(chǎn)”。

（1）石墨在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

高端裝備制造：用作原子彈反應(yīng)堆中的中子減速劑和防護材料。柔性石墨用于原子能閥門密閉；制造固體燃料火箭的噴嘴，導彈的鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件，隔熱材料和防射線材料。人造衛(wèi)星上的無線電鏈接和導電結(jié)構(gòu)材料；

新能源：核能用高溫氣冷型燃料基體材料需用64%的天然鱗片石墨。利用石墨良好的導電性可制成太陽能電池、風力發(fā)電儲能用電池，用于光伏等清潔能源領(lǐng)域，節(jié)約能源消耗；

新能源汽車：天然石墨負極材料是鋰離子電池的關(guān)鍵原料，以天然石墨原料，生產(chǎn)鋰離子電池、新型動力電池，超級電容、用于混合動力汽車、電動汽車、太陽能汽車等領(lǐng)域；

新一代信息技術(shù)：石墨鋰電池用于通訊基站、筆記本電腦、手機等充電器；石墨烯超級電容為電信和數(shù)據(jù)通訊提供能量儲存；石墨烯還可制成可折疊的顯示屏。未來石墨烯用于算機芯片；有望讓計算機處理器的運行速度快數(shù)百倍，制造下一代超級計算機；

新材料領(lǐng)域：功能填料的新型涂料和油墨主要應(yīng)用方向包括應(yīng)用于海洋、化工等領(lǐng)域的石墨烯重防腐涂料；石墨烯水性無機涂料；新一代石墨烯無機粉末涂料；用于不粘鍋涂料及LED燈具的石墨烯導熱涂料；

節(jié)能環(huán)保：污水處理、清理放射性廢棄物等；

生物：醫(yī)用消毒品、化療藥物、DNA測序、人造肌肉、食品包裝。

（2）石墨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

石墨是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)，2019年同時擁有“五個第一”，晶質(zhì)石墨儲量第一，石墨產(chǎn)量、消費量、出口量、進口量均居全球第一，是具有影響和改變?nèi)蚬┬韪窬值牡V產(chǎn)，與美、日、韓、歐等高度依賴國外資源的國家及地區(qū)相比，在全球生產(chǎn)市場及貿(mào)易市場上占據(jù)主導地位，但是存在初級產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，高端產(chǎn)品供應(yīng)不足。未來，傳統(tǒng)領(lǐng)域石墨需求保持穩(wěn)定；而隨著科技的發(fā)展，新興產(chǎn)業(yè)石墨需求將快速增長，增長點主要為晶質(zhì)石墨，預(yù)計到2030年，石墨需求量將達到134.8萬t，其中新能源領(lǐng)域?qū)⑦_到50.4%，成為石墨第一大消費領(lǐng)域。因此，要加大礦產(chǎn)資源開采管理，同時提高石墨深加工技術(shù)，使石墨產(chǎn)品逐漸向高端化發(fā)展，滿足戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，提高國際話語權(quán)。

3、螢石

螢石又稱氟石，其主要成分為氟化鈣（CaF2）。螢石是與稀土類似的世界級稀缺資源，中國、美國、歐盟、日本等國家都將螢石列為“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”或者“關(guān)鍵礦產(chǎn)”，美國將螢石列為“危機礦產(chǎn)”。螢石是氟原料，含氟材料是化工新材料之一，氟化工產(chǎn)品具有高性能、高附加值，被譽為“黃金產(chǎn)業(yè)”，并走向于“貴族化”資源。其產(chǎn)品和材料除廣泛應(yīng)用于工業(yè)部門和日常生活外，在新能源、生物、節(jié)能環(huán)保、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中也應(yīng)用廣泛，氟化工行業(yè)已被列入國家重點鼓勵發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)范疇。

（1）螢石在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

新能源：含氟背板膜、含氟前板膜等主要用于太陽能電池；葉輪氟涂料主要應(yīng)用于風能發(fā)電中的風機；六氟磷酸鋰主要用于鋰電池；全氟離子膜主要用于燃料電池；

新能源汽車：含氟鋰電池材料、氟橡膠主要用于動力鋰電池、密封；

新一代信息技術(shù)：含氟液晶、含氟電子化學品、電纜主要用于平板顯示、半導體、通信；

生物：新型含氟中間體、高效氟化試劑主要用于含氟藥物；

節(jié)能環(huán)保：PVDF中空纖維膜主要用于污水處理；PTFE濾膜主要用于污染物過濾；氟碳涂料、全氟醚真空脂主要用于建筑、Low-E玻璃；

新材料：氟硅粘材料用于汽車發(fā)動機密封等；高性能氟材料用于汽車、航空航天、光伏等行業(yè)。

（2）螢石產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

螢石是我國的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)，2019年擁有“四個第一”，第一大螢石生產(chǎn)國、消費國，基礎(chǔ)氟化工與氫氟酸產(chǎn)量全球第一，是具有市場優(yōu)勢的礦產(chǎn)，但我國作為基礎(chǔ)氟化工產(chǎn)品供應(yīng)方的角色并未發(fā)生本質(zhì)改變。預(yù)計未來幾年伴隨著螢石下游行業(yè)的進一步發(fā)展，螢石消費量將呈現(xiàn)上升的態(tài)勢，預(yù)計2019-2030年螢石需求增速約為3.0%，2030年螢石需求為567.9萬t。建議增加勘查投入，保障未來需求；同時發(fā)展氟化工產(chǎn)業(yè)，加強高端產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)的技術(shù)研究，向精細化、輕量化產(chǎn)品發(fā)展，由氟化工產(chǎn)業(yè)大國提升為氟化工強國。

4、葉蠟石

葉蠟石屬層狀硅酸鹽礦物，具有化學穩(wěn)定性、低熱脹性、低熱傳導性、低導電性、高絕緣性、高熔點、良好的抗腐蝕性等。葉蠟石是功能陶瓷（超硬陶瓷、超高壓電瓷）、綠色新型耐火材料、高性能玻璃纖維、超硬材料（人造金剛石）等的重要生產(chǎn)原料之一，是重要的新能源（風電，風機葉片）材料和新型功能材料。

（1）葉蠟石在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

高端裝備制造：以葉蠟石為主要填料生產(chǎn)的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲等領(lǐng)域。葉蠟石涂料能提高制件表面的光滑度、白度和吸收性能，在航空、航天工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用前景；

新能源：是重要的新能源（風電、風機葉片）材料和新型功能材料；

新一代信息技術(shù)：用于制作光導玻璃纖維，是現(xiàn)代通訊技術(shù)中的主要材料；

新材料：生產(chǎn)玻璃纖維的無堿玻璃球和中堿玻璃球等；葉蠟石作為傳壓密閉介質(zhì)在人造金剛石等高壓合成行業(yè)得到廣泛應(yīng)用；生產(chǎn)洗滌劑和分子篩等原料；

生物：用作各種農(nóng)藥和殺蟲劑載體。

（2）葉蠟石產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

優(yōu)質(zhì)葉蠟石在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)主要應(yīng)用于高強玻璃纖維生產(chǎn)及超硬材料（人造金剛石）。玻璃纖維主要是以葉蠟石、石英砂和石灰石等為原料，其中葉蠟石含量占50%以上。高強玻璃纖維生產(chǎn)的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲、航空、航天、海洋工程等新興領(lǐng)域。

我國是全球第一大葉蠟石生產(chǎn)國，葉蠟石產(chǎn)量呈快速增長趨勢。預(yù)計未來葉蠟石需求量呈增長趨勢，2019-2030年需求增速約為5.0%-7.0%。建議增加勘查投入，尋找優(yōu)質(zhì)葉蠟石，保障未來需求。

來源：陳軍元,劉艷飛,顏玲亞,等.石墨、螢石等戰(zhàn)略非金屬礦產(chǎn)發(fā)展趨勢研究[J].地球?qū)W報:1-10.