（中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/杜高翔）硅灰石（CaSiO3）是一種具有多種獨(dú)特物理和化學(xué)特性的礦物。其晶型有a型和b型兩種，a型為粒狀、粉狀；b型為針狀、纖維狀。相應(yīng)的，硅灰石產(chǎn)品可有兩種：一是利用其化學(xué)成分，工業(yè)上把它制備成粉末；二是利用其針狀性質(zhì)，工業(yè)上把它制備成具有一定長(zhǎng)徑比（L/D）的針狀硅灰石粉末。硅灰石晶體主要是b型的，呈纖維狀、放射狀集合體，甚至微小的顆粒也保持其針狀結(jié)構(gòu)。另外，有些國(guó)家還生產(chǎn)人工硅灰石，以彌補(bǔ)礦產(chǎn)資源的不足，但是產(chǎn)品的物理性能較差。
硅灰石是一種新興礦物。但由于其獨(dú)特的性能，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，硅灰石的使用量逐年增加。它最早于1933年在美國(guó)被發(fā)現(xiàn)，50年代開(kāi)始工業(yè)開(kāi)采，至1981年，世界硅灰石總產(chǎn)量已達(dá)15萬(wàn)噸，其中美國(guó)8萬(wàn)噸，而且，在后來(lái)的二十年里保持了高速增長(zhǎng)，年增長(zhǎng)率在8%左右。我國(guó)硅灰石業(yè)從1978 年起步，至今已形成了具有年生產(chǎn)40多萬(wàn)噸能力、2000年總產(chǎn)量達(dá)30多萬(wàn)噸、出口10多萬(wàn)噸規(guī)模行業(yè)。
據(jù)報(bào)到，硅灰石的世界查明儲(chǔ)量為5億噸左右，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量達(dá)6億噸。其中我國(guó)達(dá)3.2億噸以上。我國(guó)北起黑龍江，南到海南省，以及新疆都有礦床，只有個(gè)別省沒(méi)有，有利于工業(yè)生產(chǎn)的利用。
硅灰石主要用于陶瓷工業(yè)、石棉代用品、塑料工業(yè)、冶金助溶劑及油漆和涂料工業(yè)。其中針狀硅灰石粉用于塑料橡膠工業(yè)、石棉代用品、油漆和涂料等行業(yè)，是硅灰石用量增長(zhǎng)最好的方面。本文就硅灰石的生產(chǎn)應(yīng)用，尤其是針狀硅灰石粉的生產(chǎn)應(yīng)用做一個(gè)簡(jiǎn)單的論述，并對(duì)它們的發(fā)展前景作一個(gè)預(yù)測(cè)。
一、 硅灰石的生產(chǎn)現(xiàn)狀
1、 世界硅灰石的生產(chǎn)現(xiàn)狀
目前，世界上硅灰石生產(chǎn)國(guó)主要有美國(guó)、中國(guó)、印度、芬蘭、加拿大、智利、墨西哥、土耳其、巴基斯坦等。目前世界硅灰石的年總產(chǎn)量為50—60萬(wàn)噸左右，生產(chǎn)能力估計(jì)在70萬(wàn)噸左右。
美國(guó)有兩家硅灰石公司。NYCO礦物有限公司是民營(yíng)上最大的硅灰石生產(chǎn)商，目前在美國(guó)本土年產(chǎn)量為15萬(wàn)噸，1998年在墨西哥建成分公司，年產(chǎn)量為8萬(wàn)噸。NYCO在紐約的生產(chǎn)廠主要生產(chǎn)高長(zhǎng)徑比、高附加值的硅灰石產(chǎn)品，而在墨西哥的生產(chǎn)廠則生產(chǎn)陶瓷、涂料、水泥、冶金、板材等礦物原料。美國(guó)的另一家是R.T.Vanderbilt公司，年產(chǎn)量為3.63萬(wàn)噸左右，用于油漆、陶瓷、塑料等領(lǐng)域。美國(guó)的產(chǎn)品在世界上一直處于控制地位。
印度的生產(chǎn)商為Wolken有限公司。1997年產(chǎn)量為8萬(wàn)噸，產(chǎn)品為磨細(xì)粉和高長(zhǎng)徑比硅灰石（針狀粉）。國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)為陶瓷、摩擦材料、冶金工業(yè)等。同時(shí)向歐洲出口。
芬蘭主要生產(chǎn)商為Partek工業(yè)礦物公司，它是歐洲唯一的商業(yè)性硅灰石生產(chǎn)商。其產(chǎn)品為粉磨硅灰石粉。后來(lái)受到中國(guó)、印度等國(guó)廉價(jià)產(chǎn)品的沖擊，產(chǎn)量一度降至2.3萬(wàn)噸。為開(kāi)拓市場(chǎng)，1993年建設(shè)一表面改性硅灰石生產(chǎn)廠，生產(chǎn)高附加值的表面改性硅灰石產(chǎn)品，生產(chǎn)能力為8000噸/年，主要用于塑料行業(yè)。
2、 國(guó)內(nèi)硅灰石生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國(guó)硅灰石于70年代在湖北首次發(fā)現(xiàn)并開(kāi)發(fā)利用，起步雖晚但發(fā)展迅速。80年代初我國(guó)硅灰石產(chǎn)量占世界硅灰石產(chǎn)量的9%，90年代初則達(dá)到30%左右。目前我國(guó)硅灰石年產(chǎn)量為30萬(wàn)噸左右，僅次于美國(guó)。與其它國(guó)家不同的是，我國(guó)有60多家企業(yè)，分散經(jīng)營(yíng)。我國(guó)硅灰石主要產(chǎn)地有吉林、遼寧、浙江、湖北、安徽、云南等地。我國(guó)最大的硅灰石企業(yè)為中國(guó)非金屬礦工業(yè)總公司梨樹(shù)硅灰石礦業(yè)公司。我國(guó)硅灰石在世界上占有重要地位，占國(guó)際市場(chǎng)份額的20%左右，出口的主要方向?yàn)闅W洲和日本。下面就我國(guó)兩家較大的硅灰石生產(chǎn)廠作一個(gè)介紹：
我國(guó)最大的硅灰石企業(yè)為中國(guó)非金屬礦工業(yè)總公司梨樹(shù)硅灰石礦業(yè)公司。它是國(guó)家重點(diǎn)扶持企業(yè)。1990年開(kāi)始機(jī)械開(kāi)采，同時(shí)從德國(guó)、美國(guó)、日本等地進(jìn)口先進(jìn)的超細(xì)粉碎、針狀粉碎及分選設(shè)備，現(xiàn)已具備一定的先進(jìn)生產(chǎn)水平，其產(chǎn)品得到十幾個(gè)國(guó)家的認(rèn)可。2000年的總產(chǎn)量為3萬(wàn)噸。其主要產(chǎn)品有：100—400目普通粉；超細(xì)粉；針狀粉；表面改性產(chǎn)品及人造硅灰石粉。有五臺(tái)氣流磨用于生產(chǎn)針狀硅灰石粉。針狀硅灰石粉生產(chǎn)能力為5000噸，2000年產(chǎn)量為2000噸。企業(yè)具有自主出口權(quán)，2000年約有15000噸產(chǎn)品出口到日本、歐洲。
浙江長(zhǎng)興硅灰石礦也是我國(guó)硅灰石業(yè)的一家較大企業(yè)。其設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為年產(chǎn)3萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量為2萬(wàn)噸以上，產(chǎn)品有：普通粉；超細(xì)粉；及針狀硅灰石粉。其中2000年超細(xì)粉（1250目）以上產(chǎn)量為5000噸，針狀硅灰石粉產(chǎn)量為2000噸。產(chǎn)品主要用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、出口日本。其中針狀硅灰石粉主要出口日本。
由上述可知，我國(guó)硅灰石業(yè)的現(xiàn)狀為：1）、發(fā)展迅速，經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，已經(jīng)具有一定的規(guī)模；2）、我國(guó)硅灰石業(yè)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外市場(chǎng)已經(jīng)基本培育成熟；3）、我國(guó)硅灰石業(yè)經(jīng)營(yíng)分散，企業(yè)單個(gè)生產(chǎn)能力低；4）、產(chǎn)品深加工能力低，產(chǎn)品質(zhì)量低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力低，一直是以量取勝。
二、我國(guó)針狀硅灰石的生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀
前已述及，我國(guó)硅灰石業(yè)在從1978年起的二十多年的時(shí)間里，經(jīng)歷了從無(wú)到有、從小到大的發(fā)展過(guò)程，已經(jīng)成為世界第二大硅灰石來(lái)源國(guó)，年產(chǎn)硅灰石各類產(chǎn)品30多萬(wàn)噸。但是，我國(guó)硅灰石的深加工能力太低，就針狀硅灰石來(lái)說(shuō)，2000年生產(chǎn)總量?jī)H為一萬(wàn)噸左右，僅占總產(chǎn)量的3%左右，而且產(chǎn)品的粒度較粗，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。這樣就形成了我國(guó)硅灰石業(yè)產(chǎn)量大而利潤(rùn)低的局面。我國(guó)幾家企業(yè)針狀硅灰石粉2000年的生產(chǎn)銷售情況見(jiàn)下表：
我國(guó)幾家企業(yè)2000年針狀硅灰石生產(chǎn)銷售情況
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生產(chǎn)廠家
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產(chǎn)量（噸）
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應(yīng) 用 領(lǐng) 域
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銷售渠道
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價(jià)格（人民幣元）
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吉林梨樹(shù)
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2000
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石棉代用品（包括防火板、磨擦材料及隔熱板等）
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出口日本和歐洲
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2700-3000
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浙江長(zhǎng)興
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2000
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石棉代用品、塑料橡膠
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出口日本
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800-2500
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云南非金屬研究所
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1000
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江西新余
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2000
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合計(jì)
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10000注
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石棉代用品、塑料橡膠
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大多數(shù)為口日本和歐洲
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注：為不完全統(tǒng)計(jì)值。
從上表可知，雖然我國(guó)年產(chǎn)30多萬(wàn)噸硅灰石，但有高附加值的針狀硅灰石粉年產(chǎn)量不過(guò)一萬(wàn)噸左右，僅占硅灰石總產(chǎn)量的3%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。產(chǎn)生這種情形的原因是：一、由于長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)硅灰石業(yè)以量取勝，雖然生產(chǎn)了大量的產(chǎn)品，但都沒(méi)有深加工，甚至有些企業(yè)現(xiàn)在還在大量地出售塊礦。這樣，即使市場(chǎng)需求再大，硅灰石企業(yè)也得不到多少利潤(rùn)。因此，企業(yè)無(wú)力對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工序進(jìn)行改造，無(wú)力生產(chǎn)有高附加值的針狀硅灰石粉和超細(xì)粉。二、生產(chǎn)針狀硅灰石粉對(duì)技術(shù)有較高的要求，許多企業(yè)達(dá)不到這一要求。我國(guó)生產(chǎn)針狀硅灰石粉的幾家企業(yè)都是近幾年才開(kāi)始生產(chǎn)的。
三、我國(guó)硅灰石（包括針狀硅灰石粉）的消費(fèi)狀況
根據(jù)用途劃分，硅灰石產(chǎn)品可分為兩類：一類是高長(zhǎng)徑比的硅灰石產(chǎn)品（也稱針狀硅灰石粉），主要利用其針狀物理機(jī)械性能；另一類磨細(xì)硅灰石粉，主要利用其礦物化學(xué)成分。針狀硅灰石粉的長(zhǎng)徑比（L/D）一般可達(dá)10：1至20：1，甚至可達(dá)30：1。我國(guó)硅灰石用量近15萬(wàn)噸，同時(shí)大量出口。世界硅灰石的消費(fèi)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下表：
近年世界硅灰石消費(fèi)結(jié)構(gòu)
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應(yīng) 用
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領(lǐng) 域
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所 占 比 例（%）
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高 長(zhǎng) 徑 比 產(chǎn) 品
（針狀硅灰石粉）
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塑 料
石棉代用品
油漆、涂料
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19—25
20—25
2—5
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磨 細(xì) 粉
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陶 瓷
冶 金
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40—45
12—15
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由上表可知，現(xiàn)今世界硅灰石的主要用途為陶瓷工業(yè)、塑料橡膠油漆涂料中做功能填料等。另外，我國(guó)專家還將硅灰石用于電焊條等行業(yè)。
1、陶瓷工業(yè)
硅灰石廣泛用于陶瓷工業(yè)中的坯體和釉料。加入硅灰石后坯體和釉料不開(kāi)裂、不易折斷，不出現(xiàn)裂紋或瑕疵，增加釉料表面光澤，尤其在陶瓷低溫煅燒中減少變形和斷裂，降低燒成溫度。硅灰石的這一市場(chǎng)較為成熟，用量也大。有人預(yù)測(cè)，陶瓷工業(yè)用硅灰石的需求量將以5%左右的速度逐年遞增。針狀硅灰石粉用于特種陶瓷。
2、用做功能填料
高純度硅灰石粉，作為無(wú)機(jī)白色體質(zhì)顏料，被廣泛用于涂料中，可以替代部分價(jià)格昂貴的鈦白粉40%—50%，在淺色橡膠制品中也可以替代30%—40%的銳鈦型鈦白粉，價(jià)格僅為鈦白粉的十分之一。針狀硅灰石粉，經(jīng)表面改性后，被廣泛應(yīng)用于汽車塑料、PP、PV、PVC等塑料制品中。由于它能使塑料的性能大幅提高，針狀硅灰石粉在這一方面的應(yīng)用快速增長(zhǎng)。
3、石棉代用品
針狀硅灰石粉由于其針狀結(jié)構(gòu)，而且無(wú)毒無(wú)害，可以部分替代石棉、玻璃纖維、紙漿等，且價(jià)格較為便宜。過(guò)去二十年石棉對(duì)健康危害的宣傳及各種各種限制法規(guī)的實(shí)施，給硅灰石業(yè)帶來(lái)了廣闊的前景。針狀硅灰石粉現(xiàn)主要應(yīng)用于防火墻板及水泥材料、摩擦材料。其他應(yīng)用包括室內(nèi)墻板、屋面瓦、高溫絕緣磚和板。原來(lái)用石棉的摩擦材料改用高摩擦水平的針狀硅灰石，主要包括剎車片、閥塞、汽車離合器，目前這一市場(chǎng)在全球許多地區(qū)穩(wěn)步增長(zhǎng)。
4、冶金助溶劑
硅灰石的低溫助溶特性使其廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)，尤其在連鑄方面。它在熔融狀態(tài)下可以保護(hù)高溫的鋼水不被氧化，潤(rùn)滑模具壁吸附金屬雜質(zhì)，凈化鋼水。針狀硅灰石粉在這一領(lǐng)域不被應(yīng)用，主要使用品位較低的硅灰石，但要求低的硫、磷含量。
5、油漆和涂料
20世紀(jì)50年代以來(lái)礦物被用做油漆中的增強(qiáng)填料。加入硅灰石的涂料和油漆改進(jìn)物理性能、持久性和抗氣候性，減少油漆的老化。硅灰石在這一領(lǐng)域的應(yīng)用將取決于油漆和涂料的主要消費(fèi)工業(yè)——建筑業(yè)和汽車制造業(yè)。另外，硅灰石在這一領(lǐng)域的應(yīng)用還面臨其他一系列非金屬礦物的競(jìng)爭(zhēng)，如碳酸鈣、高嶺土、霞石正長(zhǎng)巖等。
四、我國(guó)硅灰石業(yè)的發(fā)展前景
硅灰石由于其獨(dú)特的物理化學(xué)特性，在短短幾十年的時(shí)間里，發(fā)展成一頗具規(guī)模的行業(yè)。1981年世界硅灰石總產(chǎn)量為15萬(wàn)噸，1990年為28萬(wàn)噸，2000年為65—70萬(wàn)噸，二十年的時(shí)間年增長(zhǎng)率達(dá)8%—10%，屬于發(fā)展較快的行業(yè)。但是針狀硅灰石粉的生產(chǎn)只有十幾年的歷史，我國(guó)浙江長(zhǎng)興硅灰石礦、云南非金屬礦產(chǎn)應(yīng)用研究所都是從2000年才開(kāi)始生產(chǎn)針狀硅灰石粉的。下面我們對(duì)硅灰石應(yīng)用前景作一個(gè)分析。
1、陶瓷工業(yè)
陶瓷工業(yè)是當(dāng)今世界硅灰石的主要用途，占總產(chǎn)量的40%—45%。由于硅灰石在陶瓷制造中的重要作用，有人預(yù)測(cè)，硅灰石在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用量將以每年5%的速度遞增。這一領(lǐng)域主要使用磨細(xì)粉。
2、塑料工業(yè)
盡管陶瓷工業(yè)是當(dāng)前硅灰石的最大消費(fèi)市場(chǎng)，塑料工業(yè)卻是硅灰石未來(lái)最有發(fā)展?jié)摿?、增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。對(duì)于針狀硅灰石產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不僅市場(chǎng)以10%/年的速度擴(kuò)展，而且也是硅灰石產(chǎn)品附加值最高的應(yīng)用領(lǐng)域。硅灰石在許多塑料材料上都有應(yīng)用，但主要增長(zhǎng)領(lǐng)域?yàn)槠嚬I(yè)用塑料。用金屬少的汽車相對(duì)重量輕，改進(jìn)燃料效益，減少?gòu)U氣排放量；從汽車制造角度看塑料材料的加工成本要比金屬材料低得多，這樣會(huì)降低單車造價(jià)，因此，汽車、卡車制造越來(lái)越多地使用高性能的塑料材料，強(qiáng)度高、重量輕的塑料材料市場(chǎng)將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。作為汽車塑料材料用增強(qiáng)填料，硅灰石的主要應(yīng)用是在汽車的儀表盤和殼體的增強(qiáng)反應(yīng)注模部件。除汽車工業(yè)外，另一個(gè)大的要加入硅灰石的塑料應(yīng)用是代替石棉在酚醛注塑中做增強(qiáng)填料。這種類型的材料廣泛地應(yīng)用于火箭錐體、剎車片、廚房設(shè)施等。作為電子元件的環(huán)氧樹(shù)脂如PET/PBT、ABS、PPS等也用針狀硅灰石粉改進(jìn)其電學(xué)性能、抗裂減少收縮。預(yù)計(jì)這一市場(chǎng)將以8%左右的速度增長(zhǎng)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超細(xì)的、經(jīng)過(guò)表面改性的針狀硅灰石粉作為一種更重要的功能填料，必將在這一領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。
3、石棉代用品
隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，石棉的使用將會(huì)受到更加嚴(yán)格的控制。這必將給針狀硅灰石的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。世界上還有部分地區(qū)在使用石棉，這也是硅灰石的潛在目標(biāo)市場(chǎng)。目前用做石棉代用品的針狀硅灰石粉占全部針狀硅灰石粉的50%以上。預(yù)計(jì)近年針狀硅灰石粉在這一領(lǐng)域的用量將以10%以上的速度增長(zhǎng)。
4、冶金助溶劑
用做冶金助溶劑的硅灰石是品位較低的硅灰石磨細(xì)粉。中國(guó)和印度的產(chǎn)品打入這一市場(chǎng)是非常成功的，占據(jù)著歐洲和美國(guó)的大部分市場(chǎng)。由于鋼鐵工業(yè)近年的產(chǎn)量沒(méi)有太大的增加，預(yù)計(jì)硅灰石在這一領(lǐng)域的用量在近幾年不會(huì)有太大的變化。
綜上所述，硅灰石業(yè)在近幾年的發(fā)展趨勢(shì)是：一、有高附加值的針狀硅灰石粉、超細(xì)粉、經(jīng)過(guò)表面改性的超細(xì)針狀硅灰石粉將會(huì)以很快的速度發(fā)展。有關(guān)專家在前幾年就已經(jīng)指出，我國(guó)非金屬礦工業(yè)以量取勝的路已經(jīng)走到了盡頭，必須發(fā)展非金屬礦的深加工，生產(chǎn)有高附加值的產(chǎn)品，才能使我國(guó)的非金屬礦業(yè)“由大變強(qiáng)”。硅灰石業(yè)應(yīng)該也必將走它的深加工之路。提高產(chǎn)品的技術(shù)含量是硅灰石業(yè)發(fā)展的必由之路。從產(chǎn)品的價(jià)格可以說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，下表是我國(guó)兩家企業(yè)硅灰石產(chǎn)品的價(jià)格。
硅灰石產(chǎn)品的價(jià)格（單位：人民幣元）
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生產(chǎn)廠家
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普通粉價(jià)格
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超細(xì)粉價(jià)格
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針 狀 粉 價(jià) 格
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梨樹(shù)硅灰石公司
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200—325目 400左右
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G60 2600左右
G10 2800左右
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浙江長(zhǎng)興硅灰石公司
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325目 500
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2000—2400
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60—325目，900—1300；
1000目，2600左右
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應(yīng)當(dāng)指出的是：一、從表面上看，大多數(shù)硅灰石礦都可以加工成針狀硅灰石粉，但由于生產(chǎn)針狀硅灰石粉的技術(shù)難度較大，許多企業(yè)都沒(méi)有成功。因此，硅灰石企業(yè)必須充分注重“技術(shù)優(yōu)先”的原則。二、硅灰石業(yè)在一段時(shí)間內(nèi)將保持同20世紀(jì)80—90年代相近的年增長(zhǎng)率。由于硅灰石的獨(dú)特的物理化學(xué)性能，它在石棉代用品等領(lǐng)域沒(méi)有別的礦物可以替代，另一方面，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，硅灰石（尤其是針狀硅灰石粉）的新應(yīng)用領(lǐng)域必將被開(kāi)拓出來(lái)。因此，硅灰石業(yè)還將保持快速的增長(zhǎng)。三、考慮我國(guó)加入WTO的影響，單一生產(chǎn)普通粉或原礦的硅灰石業(yè)企業(yè)將會(huì)受到嚴(yán)重沖擊，而生產(chǎn)針狀硅灰石粉、超細(xì)粉、表面改性硅灰石粉等有高附加值產(chǎn)品的企業(yè)則會(huì)有更加廣闊的發(fā)展空間。四、從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，由于我國(guó)硅灰石礦儲(chǔ)量很大，占世界硅灰石儲(chǔ)量的一半左右，我國(guó)的硅灰石業(yè)一定可以成為世界硅灰石業(yè)的中流砥柱的。
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