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关于非金属矿工业自主创新的思考

   日期:2019-10-25     来源:互联网    作者:admin    浏览:7    评论:0    
核心提示:关于非金属矿工业自主创新的思考  进入21世纪,科学技术发展日新月异,科技进步和创新日益成为增强国家综合实力的主要途径和方

关于非金属矿工业自主创新的思考
  进入21世纪,科学技术发展日新月异,科技进步和创新日益成为增强国家综合实力的主要途径和方式。我国已进入必须更多依靠科技进步和创新推动经济社会发展的历史阶段。党的十六届五中全会提出自主创新战略,全国科技大会提出加强自主创新,建设创新型国家。今年二月,中共中央和国务院发布、实施《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》,经过15年的努力,使我国进入创新国家的行列。在新的形势下,我国非金属矿工业如何抓住机遇,把增强自主创新能力作为行业发展的战略基点,提升行业总体发展水平和综合实力,实现非金属矿工业由大变强,是值得我们全行业认真思考的问题。
  一、必须正视我国非金属矿工业存在的问题
  众所周知,改革开放以来,我国非金属工业取得了快速的发展,我国不仅是世界上少数几个非金属矿产资源种类齐全、储量丰富的国家之一,而且是举世公认的非金属矿产品生产大国和出口大国。但是,我国非金属矿产资源人均占有量低,产品质量波动大,产品规格品种少,高附加值产品少,出口产品仍以原矿和初级加工产品为主,企业规模小而分散,总体技术水平低,特别是加工技术水平与国外先进  水平差距大等等,确也是不争的事实。中国非金属矿工业协会张湛执行理事长,把非金属矿工业现状概况为十二个字“规模不大、问题不少、潜力无限”。现在,着重分析一下存在的主要问题。
  1、资源储量不容乐观
  关于非金属矿产资源问题,就总量和品种而言是储量丰富、品种齐全。我国可以称为“大国”。我国的已探明储量的非金属矿有91种,其中菱镁矿、重晶石、膨润土、石墨、石膏居世界第1位;萤石、滑石、硅灰石、石棉、芒硝居世界第2位;珍珠岩、沸石、硼石等居世界第3位;其它高岭土、铝土矿、天青石、凹凸棒石、海泡石、硅藻土、叶腊石等储量也很丰富。但是,由于人口众多,按人均计算,却是资源“小国”,只有少数几种非金属矿产人均占有量在世界平均水平以上,其它还未达到世界人均水平的一半。
  需要指出的是,近年来,我国对矿产资源的消耗远高于国民经济7~9%的增长率,矿产资源的勘查投入又相对减少,使我国非金属矿产资源储量增长缓慢,萤石、滑石、硅灰石等重要非金属矿产资源总量正在减少;高岭土、膨润土等虽然总量未见减少,但优质高岭土、钠基膨润土等资源严重不足;石膏的储量644.16亿吨,但其中硬石膏占40%,优质纤维石膏仅占1~2%,70%以上储量属于暂难利用的储量。总体来看,非金属矿产资源的保障程度在降低。
  2、产业集中度低,竞争能力弱
  现在,我国非金属矿山企业数量巨大,据国土资源部2004年统计,全国非金属矿山企业有8.64万个,占全国矿山企业12.42万个的69.57%,在各类矿业中是最多的,从业人数253.01万人,占全国矿业总人数811.06万人的31.19%。企业规模小而分散,95%以上是中小型企业,而且相当大的部分是个体小矿。产业集中度低,总体来看,不到30%。全行业各矿种都缺少大型骨干企业。目前,我国现有的所谓大型企业,在生产规模、技术装备、管理水平、产品质量和规格品种等方面与国外大型企业相比都存在相当大的差距。例如,国际滑石生产巨头鲁兹纳克(LUZENAC)集团,年产滑石各种规格的产品140多万吨,产品分别供应造纸、塑料、涂料等行业。我国最大的滑石生产企业年产量只有20多万吨;再如,世界最大的碳酸钙企业集团欧米亚(OMYA)公司,年生产碳酸钙产品(重钙和轻钙)2700万吨,占世界市场份额的1/2。我国最大的碳酸钙企业,年生产量只有20~30万吨。目前,我国的滑石、石墨等产品在国际市场上之所以还有竞争力,依赖的是资源优势和低廉的价格。
  3、行业的总体技术水平与国外先进水平差距大
  矿种多、应用领域广、技术指标要求复杂是非金属矿加工技术的特点之一。目前,我国非金属矿行业总体技术水平比较低,机械化和自动化程度不高,生产过程控制和产品质量控制还是以人工为主。产品规格品种少、质量波动大、资源回收率和综合利用率低。加工工艺和装备与国外先进水平有较大的差距,主要表现在工业化高纯加工工艺和装备不能满足应用的需要、超细粉碎和精细分级设备在规格大型化、产品质量精细化、过程控制智能化以及磨损控制和设备稳定性等方面存在一定差距。表面改性设备,特别是间歇式操作的表面改性设备产品质量稳定性较差,针对特定用途的非金属矿粉体表面改性工艺和配方技术还不能满足应用的需要。
  4、产品规格品种少,高技术产品尚不能满足国内市场需求
  “一矿多用”是非金属矿应用的重要特点之一。不同的矿物具有独特的性能,发挥其具有的独特性能,开发新的矿物材料和新的应用领域是当前非金属矿产品开发的重要方面。国外,先进国家对每种非金属矿产各个应用领域都已形成系列化、标准化的多种规格的产品。而我国还停留在低水平的重复开发层面上。产品趋同化、规格品种少、某些高技术产品尚不能满足国内市场需求。我们仍然处在“一流的资源,二流的产品”发展阶段,仍需“捧着金碗要饭吃”。鳞片石墨是我国的优势非金属矿产资源,而我国的石墨产品仍然以中碳、高碳产品为主体,高纯石墨,以及氟化石墨等高技术石墨产品,我国还只能少量生产或者依赖进口,前些日子,从美国进口的经过布什总统特批的900吨石墨就是一个例证。膨润土,也是我国的优势资源,近年来在有机膨润土、纳米膨润土开发方面取得了一些进展,但是在产品应用方面我国有很大差距,特别是利用插层技术生产的纳米级有机蒙脱石与高分子聚合物复合,国外已开发出聚酰氨(尼龙6)、聚酯(pET和pBT)、聚乙烯(pE和UHMWpE)、聚苯乙烯、环氧树脂、硅橡胶等为基材的一系列工程塑料,并用于汽车、家电、建筑等产业中。
  此外,从我国非金属矿产品的进出口贸易中的“低出高进”现象,也可以从另一个侧面反映出我国出口的产品是以原矿和初加工产品为主,而进口的多为高附加值非金属矿物材料。2005年我国鳞片石墨出口均价311.15美元/吨,进口均价6329美元/吨,相差20倍;出口高岭土均价44.32美元/吨,进口均价206.99美元/吨,相差4.67倍;出口菱镁石均价35.39美元/吨,进口均价683.77美元/吨,相差19.32倍。
  二、自主创新是提升我国非金属矿工业发展水平的必由之路
  创新是科学技术的本质和灵魂,更是科技进步的根本动力和不竭的源泉,自主创新就是从增强行业的创新能力出发,加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。
  当前,我国非金属矿工业还存在诸多问题,反映出我国非金属矿工业还处于低水平发展阶段,与国外先进水平相比还有很大的差距,分析其原因,也是多方面的,如产业结构不合理、人才缺乏、资金投入少、管理水平低等等,但是,归根结底,是自主创新能力薄弱,我们的大多数企业缺少原始创新、集成创新、引进技术消化吸收再创新的能力,具有自主知识产权的技术少,只能走别人的老路,低水平的重复开发,技术趋同,产品单一。要改变这种状况,只有坚持自主创新,“自古华山一条路”,这是提升我国非金属矿工业发展水平和综合实力的必由之路。我们行业已有不少企业开创了坚持自主创新的良好先例,他们紧密结合矿山资源特点,坚持以科技为先导,依靠原始创新和集成创新,改变了落后的生产工艺和装备,或者坚持引进技术消化吸收再创新,提高了生产能力,改善了产品质量,实现了企业跨越式发展,走出了自主创新发展的新路子。
  1、原始创新和集成创新——企业持续发展的动力
  中国高岭土公司,是一个具有50年历史的大型采矿、选矿加工联合企业。目前,公司已形成2.2亿元的固定资产,25万吨/年矿山开采能力,12万吨/年洗选能力,5万吨/年的磨粉能力,1.2万吨/年尾矿再淘洗生产能力。年销售收入1亿元以上。建成了花园般的矿山企业。高岭土公司的发展历程,充满着开拓进取和锐意创新的精神。原始创新和集成创新成为企业持续发展的动力,为适应市场需求,充分有效的利用矿山资源,公司在改进工艺、开发新产品、提高产品质量等方面进行了不懈的探索。先后研究成功并推广应用了气流干燥、选择性絮凝、漂白、水簸、超细磨、焙烧、喷雾干燥、离心分级等新工艺、新技术。1984年自主创新选择性絮凝技术,研制成功刮刀涂布高岭土,填补了国内造纸行业用高岭土的空白;2002年公司采用高浓度制浆技术,小口径旋流器、螺杆泵、柱塞泵、强力干燥等工艺和技术装备,实施了选矿厂生产分级系统改造,使生产能力提高了2倍;公司自行设计安装的磨粉消烟除尘装置、选矿厂生产废水循环使用系统,有效的稳定了产品质量,降低了运行成本,实现了清洁生产。公司现已形成以浒关选矿厂为主的石化用高岭土生产基地;以公司研究所为主要依托的高档产品生产基地;以观山选矿厂为主的高岭土系列产品生产基地。依靠自主创新先后研究开发了改性化工、玻璃纤维、胶水、塑料、涂料等行业用的高岭土新产品,科技创新与生产、市场紧密结合,极大地增强了企业可持续发展的后劲。提高了企业的竞争实力。
  2、引进技术消化吸收再创新——企业实现跨越式发展的关键
  多年来,在对外开放的进程中,非金属矿企业在对外开展合作中,引进了许多先进技术对提升行业的技术水平起到了重要作用,怎样把引进技术与消化吸收再创新结合起来,着力增强自主开发能力,努力掌握自主知识产权,这是企业实现跨越式发展的一个关键。
  安徽国风非金属高科技材料有限公司,是安徽国风塑业股份公司投资的子公司,是一个生产非金属材料的大型专业公司。公司所属青阳重钙年产10万吨超细粉一期工程,全套引进德国阿尔派重钙生产线,于2003年8月建成投产。称之为一厂。随后又收购巢东九华钙业建成了二厂,也是引进德国阿尔派公司的整套重钙生产线。通过对引进技术的消化吸收再创新,实现了生产跨越式发展。目前,两厂已形成30万吨/年重质碳酸钙粉体规模。产品规格包括(1)粒度从325目到7000目各类产品;(2)各类改性产品,产品远销山东、江苏、上海、安徽等地,受到用户广泛好评,实现销售收入1.2亿元。
  引进德国先进的成套重钙磨矿、分级系统,使国风站在高的起点上投身到重钙生产行业,但是他们并没有盲目迷信国外的先进技术,并没有削弱自己的研究开发能力,他们在投产的磨合期,即开始大胆的自我创新,采用国产设备对引进的分级机回料进行二次分级的技术改造,耗资仅80万元,时间仅15天,即达到增产4万吨/年,增值1200万元/年,而且,还大幅度降低了能耗指标。此外,他们还对超细粉体的包装设备进行了自行研制。在粉体加工技术方面,从引进消化吸收国际先进技术和装备到增产节能技术改造均取得了重大突破,实现了生产线的系统优化、配件国产化,产能提高及综合电耗大幅下降等技术升级,仅超细粉体电耗一项,从147KWH/T降到  98KWH/T,降幅达30%以上。在粉体深加工及应用方面,研究开发了从单一硬脂酸改性到偶联剂复合改性、高白填充母料、增强增韧母料,迈出了三大步。现在国风正在向2010年建成全国乃至亚洲最大的100万吨钙产品的规模化生产基地的目标迈进。
  三、关于自主创新几个问题的思考
  1、自主创新应紧密结合非金属矿资源特点
  矿业是自然资源性产业,矿业的生产对象是地壳内部的有用矿物资源,非金属矿工业是包括矿物资源开采:矿物加工和矿物材料制造的一个长产业链。非金属矿物加工和矿物材料制造,其创新对象就是各种非金属矿物。非金属矿物与煤炭和金属矿物的重要区别,在于非金属矿物的有用价值主要基于它的理化性能。非金属矿物加工和产品的开发特点就是尽可能的保护和充分揭示其有用的理化性能。非金属矿物种类繁多,不仅各矿种之间性能千差万别,即是同一矿种的不同产地或者同一产地的不同矿脉之间其性能也是有差别的,因此,我们一贯强调非金属矿物加工和产品开发首先应了解其所处地对象的性能特点,也就是说各企业必须结合本地区资源性能。企业的自主创新也必须放在这个基点上。
  把普遍的技术原理结合矿山企业实际进行创造性的工作,解决实际生产中的问题就是创新。符合矿山资源特点的工艺路线的创新,就会给企业带来丰厚的回报。中国高岭土公司由于原矿中含有部分管状的多水高岭石,造成矿浆粘度大,使选矿除硫、除铁成为制约生产造纸涂料高岭土的关键课题。企业依靠自主创新、研究开发出适合本资源特点的分散、选择性絮凝工艺技术,上世纪八十年代成功地开发出造纸涂料级高岭土,填补了国内空白。福建龙岩高岭土公司,针对本地资源适合陶瓷原料的特点,自主创新配采、配矿、配浆、均化具有自主知识产权的质量控制工艺,产品质量稳定,生产出了适用于高档陶瓷的高岭土产品,产品质量达到国际上著名的ECC产品标准,远销欧亚各国。
  2、企业是非金属矿工业自主创新的主体
  《国家中长期科学和技术发展规划纲要2005~2010》指出:“以建立企业为主体,产学研结合的技术创新体系为突破口,全面推进中国特色国家创新体系建设,大幅度提升国家自主创新能力”。现在,国家提出让企业成为自主创新的主体,是非常正确的。过去在计划经济体制下的产业结构和科研体制中,很多应该由企业来做的创新工作都被高校或科研院所做了,这是严重的角色错位。其实,企业天生就应该是创新的主体。这是因为创新是企业获得竞争力最重要、最直接的手段,企业相对更接近市场需求,更容易判断创新成果的有效性,企业的经营压力也使技术创新成果能更快速转化,并直接从中受益,因此,企业有足够的动力来进行创新。
  随着改革开放的深入,还需要进一步创造条件,优化环境,切实增强企业技术创新的动力和活力。发挥经济和科技政策的导向作用,使企业成为研究开发投入的主体,推动企业,特别是大型企业建立研究开发机构,支持企业承担国家研究开发任务,完善技术转移机制,促进企业的技术集成与应用,使企业真正成为技术创新的主体、投资的主体、研究开发的主体、科技成果转化的主体。
  当然,在我国现有的科研体系结构下,由于企业研发机构少、整体创新能力不足,企业要成为创新的主体,还需要和高校、科研院所等三方机构做好分工,实现良好的互动合作机制,也就是我们常说的“产、学、研”三结合。这同样需要我们进行不懈的探索。洛阳市冠奇工贸有限责任公司,以企业为主体,“产、学、研”结合自主创新开发高技术鳞片石墨产品,取得了新的进展,具有自主知识产权的碱性电池用石墨、锂离子电池球化石墨、含碳99.998%光谱纯石墨及超微粉石墨产品出口到日本、美国、法国、加拿大、德国等发达国家。
  3、人才是提高非金属矿工业自主创新能力的关键
  科技创新、人才为本,没有人才,科技创新就是一句空谈。高层次的科技人才在科技创新中起着关键性的作用。当前,我国非金属矿行业科技人才严重缺乏已成为一个相当普遍的现象,这已成为制约行业创新能力的关键问题。非金属矿企业要增强企业的创新能力,真正成为自主创新的主体。首先应该成为吸纳和培养科技人才的主体。一方面,国家应该有目的地增加对企业开展技术创新和广泛吸纳科技人才的引导,不断健全企业吸纳和使用科技人才的社会化服务体系,实现企业作为科技人才吸纳和培养的主体作用,有效发挥市场在科技人才分布和实现技术创新中的基础性作用,促进科技人才向企业的流动;另一方面,企业要重视吸纳和培养科技人才,加大在人才开发和技术创新中的投入,留住科技人才,尊重科技人才,善于使用人才。真正坚持人才是第一资源,人才是科技发展的根本,是科技创新的关键。
  目前,我国科技人才大量聚集在科研院所和事业单位,远离市场,不利于做出有效的技术创新成果,科技界内部脱离实际的问题仍未根本解决。从发达国家的经验来看,其技术创新人才主要聚集在企业,技术创新成果主要由企业完成。因为企业中的技术人员能更准确的了解市场需要什么样的产品和技术,更准确了解什么样的产品和技术可能产生利润。
  4、关于建设非金属矿开发创新示范基地
  在国家大力推动自主创新,行业发展需要自主创新的新形势下,选择非金属矿产资源丰富、开发条件好、具有一定的生产基础的地区,建设非金属矿开发创新示范基地是非常必要的、适时的。
  建设非金属矿开发创新示范基地的意义,在于构建一个平台,加强行业原始创新的能力,获得更多适应行业资源特点的科学发现和技术发明;增强行业集成创新的能力,促使各种相关技术成果有机融合,形成具有市场竞争力的产品和产业;探索使技术、资源、设备、人力等要素在更大范围内实现优化组合;发挥示范作用,带动本地区、行业内形成一批创新型企业,提升非金属工业整体技术水平和自主创新能力。
  非金属矿开发创新示范基地应具有创新性、试验性和示范性功能。其核心是创新性。创新示范基地应具备的基本条件,首先是区域内资源丰富、开发条件好,具有一定的生产规模和较高的技术水平;第二是区域内骨干企业生产规模大,研发能力强(包括资金投入、人才素质、管理水平)、科技人才聚集、试验设备、测试仪器基本配套,“产、学、研”结合良好,具有坚实的基础;第三是地方政府积极支持开发创新示范基地建设,制订相应的配套政策,在区域内形成良好的机制和创新体制。

 
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