2012-08-24 16:58:50Yalon

放棄傳統採礦方式,善用水晶功能就能取代,大自然不是這樣破壞,另外可矽沙做各項建設與科技發展才能回復原先大自然風貌

放棄傳統採礦方式,善用水晶功能就能取代,大自然不是這樣破壞,另外可矽沙做各項建設與科技發展才能回復原先大自然風貌,目前們都在破壞大自然,然它是我們的本,我們還須運用撿拾礦物做修護工作。

礦產
取自:百度百科
礦產礦產泛指一切埋藏在地下(或分布於地表的、或岩石風化的、或岩石沉積的)礦產可供人類利用的天然礦物或岩石資源。

金屬礦產
可以從中提取金屬元素的金屬礦產,如鐵礦、銅礦、鉛礦、鋅礦、鉛鋅礦等;

非金屬礦產
可以從中提取非金屬原料或直接利用的非金屬礦產,如硫鐵礦、磷塊岩、金剛石、石灰岩等;

可燃性有機礦產
可以作為燃料的可燃性有機礦產,如煤、油頁岩、石油、天然氣等。目前,含礦熱水、惰性氣體、二氧化碳氣體以及天然氣水合物等,也包括在礦產的範疇內。 例:2~3億年前,地球上氣候溫暖潮濕,植物生長茂盛。在湖泊和海邊有大量的植物堆積,並被沉積的泥沙覆蓋起來;時間久了,泥沙越積越厚,植物越埋越深。這些植物在地下與空氣隔絕,同時受到高溫和高壓的作用,經過億萬年,變成了煤等礦產。經過多次地殼變動,有的礦物被埋得深,有的礦產卻露出地表。 如:水氣礦產、海底礦產、能源礦產、金屬礦產、非金屬礦產、有色金屬礦產、黑色金屬礦產等。

礦產資源分類
礦產資源的分類,反映出人類在一定歷史時期內認礦、找礦、采礦的生產實踐水平、科技發展水平和認識水平。由於研究角度不同,礦產資源的分類體系各異,主要有: 根據礦產的成因和形成條件,分為內生礦產、外生礦產和變質礦產; 根據礦產的物質組成和結構特點,分為無機礦產和有機礦產; 根據礦產的產出狀態,分為固體礦產、液體礦產和氣體礦產; 根據礦產特性及其主要用途,分為能源礦產、金屬礦產、非金屬礦產和水氣礦產。

重要礦物
自然金
多為分散的粒狀,或不規則的樹枝狀集合體。金黃色,隨其成分中含銀量的增高則漸變為淡黃色。條痕與顏色相同。有強烈的金屬光澤。硬度2.5~3。具強延展性,可以錘成金箔。純金的比重為19.3。導電性良好,化學性能良好,除溶於王水外,不溶於任何酸類。熔點1062℃。用於貨幣,制造精密儀器及裝飾品。主要產於石英脈中,自然金常富集成沙金礦床。

金剛石
晶形呈八面體、菱形十二面體,較少呈立方體,而大多數呈圓粒或碎粒狀產出。無色透明或帶有藍、黃、褐和黑色。標准金剛光澤。具強色散性。硬度10。性脆。比重3.50~3.52。在紫外光照射下能發生黃、綠、紫熒光。用於精密及特種切削工具,制造金屬鋼絲的拉模、鑽頭及貴重的寶石。 常產於超基性岩的金伯利岩(即角礫雲母橄欖岩)中。當含金剛石的岩石遭風化後,可形成金剛石砂礦。
常呈土狀、粉末狀、鱗片狀。純淨者顏色白,如含雜質,則染成淺黃、淺灰、淺紅、淺綠、淺褐等色。蠟狀光澤。硬度極低,1~3度。比重2.6。吸水性強,舌舔有黏性。 為陶瓷、造紙、橡膠等重要化工原料。 高嶺石的來源,有黏土沉積形成,有長石、霞石等風化而成。

磷灰石
單晶體為六方柱狀或厚板狀,集合體為塊狀、粒狀、結核狀。   開采海底礦產
其顏色因成因而異,純淨者無色或白色,但少見。一般呈黃綠色,亦有灰、綠、褐、藍、紫等色。油脂光澤。 主要用於制造磷肥以及化學工業上的各種磷鹽和磷酸。 海相沉積成因者形成膠磷礦,具有巨大的經濟價值。有時與火成岩有關者,也可能有經濟價值。

磁鐵礦
常呈粒狀或致密塊狀,晶體形狀為小八面體與菱形十二面體。顏色呈鐵黑色,半金屬光澤。硬度5.5~6.5。性脆,具強磁性。為重要的鐵礦石。形成於內生作用和變質作用過程。
通常呈葡萄狀、鐘乳狀、樹枝狀以及土狀集合體。灰黑至黑色,條痕褐黑色至黑色。半金屬光澤,如土狀者,則無光澤。硬度4~6。性脆。比重4.4~4.7。為提煉錳的重要礦物原料。常見於沉積錳礦床和錳礦的氧化帶上。

黃銅礦
常為致密塊狀或分散粒狀。黃銅色。條痕墨綠色,金屬光澤。硬度3~4。性脆。比重4.1~4.3,能導電。是提煉銅的重要礦物原料。黃銅礦可形成於各種地質條件。

方鉛礦
晶體常呈立方體,通常成粒狀、致密塊狀的集合體。顏色為鉛灰色。條痕灰黑色。金屬光澤。硬度2~3。比重較大,為7.4~7.6。具弱導電性和良檢波性。 是提煉鉛的最重要礦物原料,並常含銀、鋅作為副產品。 自然界分布較廣,熱液過程者最為重要,經常與閃鋅礦在一起形成硫化礦床。

閃鋅礦
晶形多呈四面體,菱形十二面體,但常見者是粒狀塊體。顏色因含鐵量的不同而有差異,灰色、淺黃、棕褐直至黑色。條痕白色至褐色。光澤由松脂光澤至半金屬光澤。從透明至半透明。硬度3.5~4。比重3.9~4.1,隨含鐵量的增加而降低。 閃鋅礦是提煉鋅的重要礦物原料,並從中可得鎘、銦、鎵等元素。

煤礦
常產於熱液礦床中。

黑鎢礦
常呈板狀及粒狀。顏色棕至黑。條痕暗褐色。半金屬光澤。硬度4.5~5.5。比重6.7~7.5。含鐵較多者具弱磁性。 黑鎢礦為提取鎢的重要礦物原料,主要用於冶煉合金鋼及電子工業。常產於高溫熱液石英脈及與花崗岩有關的礦床中。

錫石
其形態隨形成溫度、結晶速度、所含雜質的不同而異。晶體常呈雙錐柱狀、長柱狀、針狀,集合體呈不規則粒狀。一般呈紅褐色,無色者極為少見,含鎢者呈黃色。條痕淡黃。金剛光澤,斷口油脂光澤。半透明至不透明。硬度6~7。性脆,貝狀斷口,比重6.8~7.0,是提煉錫的主要礦物原料。 其形成與花崗岩有密切關系,氣化-高溫熱液成因的錫石石英脈最有價值,風化後,常富集為錫礦砂。

中國礦產資源簡介
我國已探明儲量的金屬礦產有54種,即:鐵礦、錳礦、鉻礦、鈦礦、釩礦、銅礦、鉛礦、鋅礦、鋁土礦、鎂礦、鎳礦、鈷礦、鎢礦、錫礦、鉍礦、鉬礦、汞礦、銻礦、鉑族金屬(鉑礦、鈀礦、銥礦、銠礦、鋨礦、釕礦)、金礦、銀礦、鈮礦、鉭礦、鈹礦、鋰礦、鋯礦、鍶礦、銣礦、銫礦、稀土元素(釔礦、釓礦、鋱礦、鏑礦、鈰礦、鑭礦、鐠礦、釹礦、釤礦、銪礦)、鍺礦、鎵礦、銦礦、鉈礦、鉿礦、錸礦、鎘礦、鈧礦、硒礦、蹄礦。

中國主要礦產分布
石油:大慶、克拉瑪依、勝利、塔北、塔中、華北、中原 煤炭:大同、陽泉、神府、六盤水、平頂山、鶴崗、雞西、兗州 鐵礦:鞍山、本溪、馬鞍山、攀枝花、石碌、遷安 銅礦:德興、東川 鎳礦:金昌 汞礦:銅仁 鉛鋅礦:水口山 銻礦:錫礦山 鎢礦:大余 稀土礦:白雲鄂博 錫礦:個舊 金礦:招遠

中國礦業發展簡史
礦業是人類從事生產勞動古老的領域之一。礦業的發展與擴大礦產資源的開發 利用,對人類社會文明的發展與進步產生了巨大的、無可替代的促進作用。中華民族的祖先和世界上許多民族一樣,從他們誕生之日起,就開始從事礦產開發利用活動。歷史學家將人類歷史劃分為舊石器時代、新石器時代、青銅器時代、鐵器時代,都是以當時人們開發利用的主要礦產種類為特征。正是我們的祖先在適應自然、認識自然和改造自然的過程中,在發現礦產、認識礦產與開發利用礦產的過程中,促進了社會生產力的發展和人類文明的進步,為今天大規模的礦業開發打下了一定的基礎。因此,在研究我國礦業現狀時,首先概略地分析研究我國礦業開發歷史是有益的。 我們偉大祖國的遼闊疆域是世界人類誕生、繁衍與發展的重要地區 。從距今200萬年起中華民族的祖先就生活、勞動與繁衍在這廣袤無垠的土地上。從遠古時起至1840年鴉片戰爭時止,是我國古代地質事業和礦業的萌芽、成長時期。在這個時期,古人在極其艱苦的條件下,從事著礦產資源的開發利用活動,為我國古代文明、社會進步、經濟發展作出了不可磨滅的貢獻,並為近代和現代礦業的發展打下了一定的基礎。

礦產的破壞
現在由於人類的破壞,礦產面臨枯竭。我們要節約資源,畢竟,礦產資源是無法再生的。

中國古代礦業
原始社會時期以利用石料礦產制作工具為特征,始稱石器時代,並劃分為舊石器時代和新石器時代。根據考古學家的研究,中華民族的祖先在舊石器時代從"巫山人"(距今約200萬年)、"元謀人"(距今約170萬年)起,到"藍田人"(距今約60萬年)、"北京人"(距今約50萬年)就開始利用石片、石塊等石料礦產制作石器工具來采集食物和抵御毒蟲猛獸的襲擊。這個階段屬於舊石器時代。到了新石器時代,石料礦產的利用更為廣泛,制作的工具也更為實用精巧,除石刀、石箭外,還有石斧、石鐮、石犁等,表明鋤耕農業開始向犁耕農業過渡。新石器時代在礦業開發利用方面的最大貢獻,就是開發利用黏土、陶土等非金屬礦產為原料來燒制陶器。另外,對玉石礦產、銅礦和煤礦的利用。 從夏代開始了我國古代史中的奴隸社會。自然銅的利用開始向青銅器過渡,並逐漸達到繁榮,之後又向鐵器時代過渡。到戰國時期,鐵器的使用已很普遍。 在先秦時期,除了開發某些非金屬礦產外,對銅、鐵、銀、錫、鉛、汞等礦產也進行了不同程度的開發。煤炭也已被人們所認識和利用。秦漢時期,隨著國家的統一,經濟的發展與管理的加強,礦業因擺脫戰國後期的戰亂影響而逐步恢復,鹽礦和鐵、銅、金、銀、鉛、錫、汞等的開采進入一個興盛時期。魏晉時期,煤炭已用作生活燃料,人們也已懂得將石油作燃料用於戰爭中的火攻。 隋唐時期是我國古代礦業的繁榮時期。除了金屬礦產的開發利用出現了一個高峰外,鹽業的生產也有很大的發展。隋唐礦政的一個重要特點是全力發展銅礦並將采礦權全部收歸國有。 經過五代時期由於戰亂而導致礦業的蕭條之後,宋元明清幾個朝代的礦業繼續發展。煤在宋代已成為人們日常生活和手工業較為普遍使用的燃料,山西已有很多人以采煤為生。煤炭已成為國計民生的重要資源。 綜觀我國礦業發展歷史,可以看出,古代礦業活動經歷了由認識不自覺到比較自覺,又低級到高級,又簡單到復雜的發展過程。其基本特點為:
1、中國是開發利用礦產資源歷史最為悠久的少數幾個國家之一;
2、我國古代開發利用的礦產數量眾多;
3、我國古代礦業活動地理分布既相當廣泛,又很不平衡,時間分布也是如此。

中國近代礦業
我國古代礦業生產和技術水平在世界上曾一直處於領先地位,幾千年來,對我國政治、經濟、文化的發展和社會的進步及生產力的提高起過很重要的作用。但由於後來封建王朝未能很好地注意總結經驗以求進一步發展,也沒有及時注意吸收和采用世界上其他國家出現的新的科學技術成就,致使中國近代礦業 處於非常落後的狀態。 我國近代礦產地質調查與開發工作起步較晚。近代礦業開發工作是從鐵礦、煤礦開始的。19世紀下半葉,清政府為了興辦洋務和北洋水師,制造槍炮、戰艦和機器以適應防務和經濟發展的需要,一方面從國外進口大量鋼材、水泥等建築材料,一方面開始籌劃發展現代礦業和礦產品加工業。但由於中國當時正處於半殖民地半封建社會,到1911年辛亥革命推翻清王朝止,帝國主義者在華開辦了許多較大規模的煤礦,外資煤礦產量占到了全國煤礦產量的83.2%。1903年中國人民掀起了從洋人手中收回礦權運動,取得了一定的成果。日本侵華期間,從1931年到1945年,日本共霸占了中國煤礦200多處。抗日戰爭勝利後,日本霸占的煤礦少部分由邊區人民政權接管,大部分由國民黨政權接管。這些煤礦在解放戰爭期間遭到嚴整破壞,直到新中國成立後才得以恢復與發展。 近代鐵礦開發利用的礦山有40多處。有些礦山生產規模較大。並開始使用新的機器設備進行采掘、選礦和運輸。在有色金屬方面,1908年和1918年在江西南部先後發現了西華山鎢礦和大吉山鎢礦。由於軍需和國際市場對鎢的需求迫切,這兩個鎢礦很快投入開發,因此鎢精礦產量大增。古代早以開采的雲南個舊錫礦,自采鉛始,繼之開采錫礦,近代開始較大規模的開采。在貴金屬方面,除煉鉛鋅礦提取銀外,一些地區也開采金礦。 石油、天然氣開發利用進展緩慢建國前使用的石油鑽機僅15台,油氣鑽井工作自1907年至建國前共鑽井169口。整個油氣勘察開發工作基礎薄弱,規模很小。 非金屬礦開發利用自古至今一直延綿不斷。從以北京故宮建築群、南京中山陵等一系列古代和現代建築群利用大量的花崗石、大理石、琉璃瓦、青磚等材料來看,建材非金屬礦的開發利用規模是很大的。 綜觀中國近代礦業,有以下兩個特點:一是具有典型的半殖民地性質;二是民族礦業在艱難環境中掙扎前進,基礎薄弱,發展緩慢,生產規模不大。

礦產資源的保護
第一,礦產是不可再生資源,國土資源管理部門要強化資源管理意識,政府要當好理財人; 第二,搞好資源的開發和利用規劃,先要搞清楚“家底”,用權威規劃來制止亂采濫挖行為; 第三,必須堅持資源有償使用的原則,不能把礦山、水等資源拱手讓人; 第四,提高資源的利用率,現階段沒有能力提高開采率的開發,寧可不要也不能亂采致資源浪費; 第五,國土資源管理部門要加大監察力度,對非法占有礦產資源的行為要嚴肅查處。

礦業 mining industry
去自:台灣大百科全書 Encyclopedia of Taiwan
臺灣地理位置處於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊衝撞處,造就豐富多樣的地質狀況,也因此孕育豐富的礦產資源,賦存於主要岩層(沉積岩、火成岩與變質岩)之中,尤其臺灣西部之新第三紀地層因含有煤及石油及天然氣,經濟上最為重要,其中主要以中新世之汐止群及三峽群、上新世之苗栗群構成,成為臺灣西部煤田與油氣田之分布區。大屯火山群為臺灣產天然硫中心,是由後火山作用而生成之自然硫黃;金礦與銅礦為臺灣最重要之金屬礦產,兼有山金及砂金,其分布雖廣,然除金瓜石、九份一帶外,其餘各地礦床規模極小,亦未見有大規模開採。

臺灣歷來礦業活動隨著朝代更替、社會工商業發展、探採煉礦技術之精進及天然礦床地質條件之變化而有興衰;以煤礦來說,自17世紀西班牙、荷蘭採取地下資源煤炭及硫磺後,由明朝鄭成功及清朝繼之,直至1895年(光緖21年)清朝將臺灣割讓日本,日本開始整頓臺灣政治版圖及開發經濟資源,並著力於建設,從事煤礦業之地下採掘。至1945年第二次世界大戰結束正好50年,年產量最高為285萬噸。臺灣政權轉移國民政府後,經政府積極輔導及業者之合作與努力,至1967年年產量達508萬噸,創下臺灣地區煤礦有史以來最高年產量紀錄,礦工人數曾達5萬8,000餘人,連同產業總關聯就業人數達8萬餘人,依賴煤礦業生活的總人數共約40餘萬人。但因臺煤天然條件不佳,國外進口煤炭及其他能源條件優異,致自產煤炭逐漸減少。至2000年因政府政策之關係,臺灣所有煤礦歇業,各地曾繁華一時的礦業聚落亦隨之逐漸轉衰。綜觀,自日本統治至1995年,臺灣煤礦業在世界最惡劣的天然條件下,100年間共採掘1億8,000萬噸。

其次,歷年來在政府大力推動國家重大公共建設之帶動下,各項民生經濟建設產業,連同各行各業均蓬勃發展,伴隨之水泥、鋼鐵、砂石及化工等建材或物料之市場需求量亦與時俱增。以製造水泥之主要原料石灰石及大理石礦而言,分布於高雄市壽山、半屏山及高雄縣大小岡山、新竹縣赤柯山、宜蘭縣蘇澳、東澳、花蓮縣和平、和仁、太魯閣、太昌等各地石灰石及大理石採礦場亦相繼展開大規模開採。迄今,除高雄縣、市外,其餘均持續開採中;此外,石材用大理石、蛇紋石及貝殼化石之開採亦曾有過輝煌的一頁。

石油及天然氣的開採可溯及1861年(咸豐11年),先後開發的產油氣田計有出磺坑礦場、錦水礦場、竹東礦場、竹頭崎礦場、新營礦場之牛山、六重溪、凍子腳分礦場及山子腳礦場、鐵鉆山礦場等。

依據行政院臺閩地區工商業普查委員會1961-2001年,每5年辦理1次的「臺閩地區工商普查報告」統計結果分析,臺灣地區礦業及土石採取業之「企業家數」、「員工數」、「生產總額」所占臺閩地區工商業之百分比均甚低且呈逐年下降趨勢(表1),且礦業屬於投資風險性高、粗重、危險性高,甚至從業人員收入又不豐的行業。以往礦業活動於各行各業中幾乎微不足道,惟礦業為工業之母,舉凡光、電、動力能源、民生及國防工業等之原物料大多來自礦產品,其發展均與礦業產業活動息息相關。

早期礦業累積的探採技術與經驗,奠定臺灣的經濟發展基礎;自產礦產品雖然質、量均無法滿足各行各業逐年遞增之需求,但卻可發揮平抑進口礦產品價格之功能。此外,政府與民間持續透過學術研究及國際技術交流方式推展臺灣礦業產、製、銷工業活動,帶動臺灣經濟長足發展,更促進世界礦產品及探、採、煉礦技術交流,不但調配了國內供需平衡,亦提昇國際能見度。

台灣的採礦和冶金工業
取自:http://210.60.224.4/ct/content/1980/00050125/0012.htm
礦冶工業的含義
礦冶工業的含義,可分三部分來說明:
一、採礦工業 採取地球上天然礦產資源的工業。諸如:煤礦、石油礦、天然氣礦、鐵礦、銅礦、石灰石礦、大理石礦、砂礦……等等。
二、冶金工業 從礦石中提取金屬的工業,如煉鋼、煉鋁、煉銅、煉金……等等。
三、廣義的礦業 凡以礦石為原料作第一次加工的工業,也概括在礦業之內。所以,除了上述各工業以外,諸如水泥、玻璃、肥料、耐火材料等工業,都包括在內。現代工業因分工較細,所以往往把它們個別獨立。

礦冶工業的重要性
農業和礦業是關係人類生活和文明進步的兩大根本。農業主要供給人類生活所必需的糧食,但人類若想進一步提高生活水準,那就須仰賴礦業的支援了。因為唯有礦業之採礦,經過冶煉和加工以後,供給人類燃料、工業原料和材料,才能促進經濟發展,導致文明進步──這是礦冶工業最基本的力量。
礦冶工業也是擴張國力的基本,所以一個國家縱使缺乏礦產資源,仍須有礦冶工業的存在。日本和西德礦產資源有限,但其所以能成為工業巨擘,即因其建有強大的礦冶工業。歷經三十年經濟建設的台灣,也有了煤、油氣、金銅和各種非金屬礦業,以及煉油、煉鋁、煉銅、煉鋼和水泥工業……等,但是這些還不夠,還應再擴充(如再建造一座大煉鋼廠)及增加(如建立煉鉛廠和煉鋅廠),以應經濟滋長和茁壯的需要。可是,最要緊的是如何確實把握國內外礦源的供應!

礦物的分類
所謂「礦物」,是指地球上挖掘出來而沒有生命的無機物。現在我們所知道的礦物,大約有二千種以上,其中一百多種具有經濟價值。在台灣,就有二十餘種有價值的礦物
礦物分兩大類:一、燃料礦物 如煤、石油、天然氣、鈾等。二、非燃料礦物 屬於金屬的稱為金屬礦物,分為鐵族金屬礦物(鐵、鉻、錳、鉬、鎳、鎢……等)和非鐵金屬礦物(銅、鉛、鋅、錫、鋁……等)。不屬於金屬的稱為非金屬礦物,如石灰石、白雲石、硫磺、鑽石、砂士……等。

台灣主要礦產的供需
一、台灣主要礦產與礦業 煤、石油、天然氣、金銅礦在北部一帶,主要的石灰石、大理石、白雲石皆在東部,北部和南部也有石灰石,矽砂在新竹、苗栗一帶。
二、台灣主要冶金工業 鋼鐵、銅、鋁工業,這是現代化三大工業金屬。
三、台灣主要非金屬製造業 水泥、肥料、玻璃、耐火材料工業。
民國六十七年台灣所產十三種礦產,總值204億元,其中煤佔20%,油氣21%,金屬5%,非金屬13%,矽砂41%。進口二十種礦產,總值653億元,石油佔87%,煤4.6%,金屬3.6%,非金屬4.7%(詳見表一)。

台灣主要礦冶工業的現況
一、煤礦
煤是台灣的重要礦產,具有經濟價值者幾乎全集中於北部,分布於基隆、台北、桃園、新竹和苗栗一帶。估計現在還可開採的煤量約1億公噸,按現在生產率採煤,還可開採30年。
光復以後,政府鼓勵煤業擴建及增產,煤產量年年上升,全盛時期年產量達500萬公噸。在經建初期十年中,台灣能源主力是煤炭,其所以能促使台灣經建起飛,皆歸因於低廉工資與廉價電力。然而電力之所以能廉價供應,乃因總發電量中58%是用廉價的煤,這是煤業的偉大貢獻。
近年來因淺部煤床大多採盡,已開到地面下六、七百公尺的深部,產量銳減,但仍極力設法維持每年300萬公噸的產量。總產量中大約80%是燃料煤,可供發電及工廠燃料之用;20%為原料煤,可以煉製焦炭,供煉鐵、煉鋼、鑄造熔鐵,以及製造電石等工業用途。大量煉鐵用燃煤有賴進口。
由於台灣煤礦位置漸深,採煤也漸漸步入機械化,如圖一為瑞三煤礦侯硐礦場之煤礦開採模型。電動模型上方為地表布置,下方為坑內採煤面,礦工成列用鎬煤機在採煤,所採之煤經鏈條式運輸機運至煤車上。同時也可看到採煤痕跡,四周用石頭疊起來作支撐的狀況,兩旁二個煤巷為礦車通至採煤面之主要通道,煤巷當中有架棚支撐。從橫斷面上方可看到地表上之廠房布置、河流及山景,非常壯觀。

二、軟玉礦
軟玉礦床分布於花蓮縣豐田地區,蘊藏在很多很長的蛇紋石層帶中,但其中僅含有極少的軟玉礦。軟玉俗稱「台灣玉」,由於玉質較軟,所以叫做軟玉。這是世界名玉之一,因為是本地所產,大家似乎不覺得珍貴。現在每年約產1000餘公噸的軟玉原石。據估計,1000公噸原石批發價是3000萬元,經過加工的藝術品及裝飾品,最終零售價值可達30億元。

三、石灰石及大理石
台灣石灰石依成因可分二大類:一是珊湖礁石灰石,分布在西部及南部,為目前水泥工業主要原料來源,蘊藏量約4億公噸。二是結晶石灰石,統稱大理石,分布於東部蘇澳至花蓮及台東,蘊藏量約40億公噸。
石灰石多用露天開採,產量大,有的礦場每天產量超過10,000公噸。石灰石主要為水泥原料,每年需石灰石1,500萬公噸,以製造1,100公噸水泥,是一項重要的基本建材,其他工業用石灰石也年達200萬公噸以上。
石灰石礦的露天開採情形。新式開採方法是採階段方式,從上向下逐階開採。先剝離蓋在石灰石層上部的土石,使石灰石露出後才可開採。開採前先用鑽機於階台面鑽出2~3排的鑽孔,然後裝入炸藥,同時引爆。爆破以後,石層鬆裂,再用鏟石機挖石,裝上大型運輸車,傾倒於碎石機,把石頭碎裂為較小石頭,溜至石庫,再用大卡車或運輸帶機輸送;但在遠距離之山區,則用架空索道運至水泥廠之石料庫備用。
台灣大理石,分布於中央山脈東斜面崎嶇山岳地帶,自蘇澳至台東,蘊藏量約3000億公噸。但因地形與品質關係,所開採的只有小部分可用為高貴建材。
大理石礦由榮民工程處開採,做建築材料之大理石不得有裂縫,所以開採時不能用炸藥。現在所用的方法是選定開採對象石床後,在其四周打長鑽孔,約每隔10公分打一孔,打孔完畢後,用鐵楔片插入孔口,用人工敲下,使大理石受壓裂成塊分開,然後整大塊吊運至大卡車上,再運離現場,運到大理石加工廠,施行切片、磨片、打光成材。

四、白雲石
大理石和石灰石主要成分為碳酸鈣,如主要成分為碳酸鎂時,便是白雲石。白雲石產於東部,蘊藏量約3,000萬公噸,可作為煉鋼鐵和玻璃的配料及陶瓷業的耐火材料,碎石可供石子建材。現在年產量已達42萬公噸,中鋼大煉鋼廠所用的20萬公噸白雲石皆來自輔導會榮民礦業開發處的白雲石礦場。

五、金銅礦
台灣缺乏金屬礦源,最重要的金瓜石金銅礦,屬台灣金屬礦業公司經營,主要產品是銅、金、銀。但礦山經過了70餘年之開採,越採越深,礦石品位日益降低,要挖200多公噸礦石才能煉出1公噸銅。目前採銅礦部分幾乎停止,只靠礦水提取沈澱銅,年產量約600~700公噸。但金礦的開採仍在進行,去年採12萬公噸礦石,可提煉出金400餘公斤,銅200餘公噸。目前該公司大部分從外國進口銅精砂,來煉銅及提取金、銀,全年共產銅1萬餘公噸,金400餘公斤,銀2300餘公斤。
圖三為金瓜石銅礦之電動模型,用來表示如何開採金銅礦。可看出金瓜石礦體在地下之產狀如一株盤根錯節的大樹,亦可看到地面布置的全貌,如廠房、斜坡道,及地面運輸概況等。由模型剖面(見圖四)可看到開採狀況──平巷開採法,由底下之主平巷以豎昇與第一、第二及第三次平巷相連接,如此一巷一巷向上開拓。再從上而下分別展示出採掘作業的幾個階段:從最上方之第三次平巷鑽孔、裝藥、爆破、挖礦、搬礦,卸經豎昇,運至最下一層裝車外運。在第二次平巷可看到掘進、架攘及從斜昇下碴情形。在第一次平巷可看到採掘跡──利用尾砂水力充填及另一方式之鑽岩作業。最下一層主平巷有機關車拉運礦石
把礦坑內含銅的礦水引入池內,然後加入廢鐵,使礦水與廢鐵發生交替反應。金屬銅即覆於廢鐵表面,每天必須翻洗及拌動廢鐵,使銅分隨水入池,然後泵送至儲銅槽沈澱。大約4~5公噸廢鐵可替換出1公噸銅;這些含銅的泥狀物稱做「沈澱銅」,為煉銅的原料。

六、矽砂
砂有海砂及砂岩礦。台灣矽砂來源有二:一是厚層而含石英量高的白砂岩,以新竹、苗栗分布最廣;二是含石英量高的海灘砂和砂丘砂,以新竹以南白沙屯海岸和東北的福隆海濱為最著名,全部蘊藏量約1億5000萬公噸。因洗選技術進步,品質精純,可製平板玻璃、器皿、電視的映像管,行銷世界,現在正進一步研究光學玻璃的製造。
鑄造製模用的矽砂稱為鑄造砂,為鑄造業之必要材料,需要品質相當嚴格的砂,才能適用。現在每年鑄造砂用量已達20餘萬公噸,為發展機械工業所不可缺少的重要礦物。
矽砂礦床用露天開採法,採得矽砂運至原砂庫,再用卡車運至洗砂廠洗選。原矽砂的成分主要是石英(85~90%),還有長石(3~2%)、雲母(2~1%)、岩屑與其他雜質。雜質中最不受歡迎的是鐵分,所以要洗選提純,以提高石英(SiO2)成分及減低鐵分(Fe2O3)。
洗砂廠中洗選處理,先是原砂「脫泥」,然後次第作擦洗、磨洗、重力洗送、浮選及磁力分選等等。選出砂要經過乾燥、篩分,按篩分出不同粒度的精砂分級儲倉。做平板玻璃用的精砂,所含石英要高於96.5%,氧化鐵要降低至0.09%以下;做高級玻璃,如電視映像管、藝工品等之高級砂要含石英高過99.0%,氧化鐵在0.035%以下;做高級水晶玻璃等之特級砂,所含石英要高於99.5%,氧化鐵要低於0.022%以下。

七、砂石
砂石是營建工程中非常重要的基本材料。建設必須先有水泥,可是沒有砂石還是不成,因為建築所需的混凝土要用水泥和水與砂石配合混拌才能形成。1公噸水泥混凝土需要5~6公噸砂石,全省每年需要砂石約七、八千萬公噸,價值常在80餘億元以上。
台灣河川裏的許許多多砂石,可不要賤視它,它實在非常寶貴,沒有它也就沒有十項建設了。通常是從河床挖來砂石,送到砂石廠分選。先過篩,通過篩的小塊按大小予以分級,留在篩上的大塊則經碎石機軋碎後再分級。各種粒度分級成堆,就成了各種適用的材料。這是化土成金,遍地皆資源的印證。

八、油氣礦
已知的油氣資源主要在苗栗、新竹一帶。石油不多,以天然氣為主,由中油公司自力開發。目前每日生產天然氣500餘萬立方公尺,供石油化學工業、肥料工業的原料及遙業、家庭燃料之用。天然氣已發現的藏量約290億立方公尺,按現在生產率計,還可開採15年。石油生產不多,民國六十七年產25萬公秉,一年生產只可供五、六天之消費。所以我們所需原油約98%要靠進口。
中油公司在台灣沿海海域探勘埋藏在海床以下的石油和天然氣,已有數年,做了很多地球物理探勘和鑽并探勘的工作,也有不少發現,現正在繼續探勘中。
(一)陸上探勘
中油公司台灣油礦探勘總處,在陸上探採油氣礦的工作,可分為下列各步驟:
1.地質調查:著重地表情形的調查和岩石的分析等,由地質人員到深山曠野去找尋地層露頭,一面測量地層的走向和傾斜角度,一面詳查地層的層次和分布情形,並且採取岩石標本,以便進一步研究地下地質情況。
2.地球物理探勘:如果地下地層和構造被表層泥沙所掩埋,那就要用地球物理探勘的方法。常用的方法有磁力、重力和震波三種:(1)磁力測勘,是用磁力儀測量地面各點磁力強度的變化,根據這些變化,推斷儲油盆地區內基盤構造的容貌,以及基盤上面水成岩地層的厚度,因為石油儲存在水成岩裏面。(2)重力測勘,是使用重力儀測勘地面各點重力強度的變化,以推斷地下岩層密度的分布情形,藉以繪出重力圖,來顯示沈積盆地與構造帶的位置。(3)震波測勘,是先用人工或鑽孔機器在指定的地面測線上各點鑽孔,然後將炸藥放入孔底引爆而產生震波。當人工製造的震波,經過各種不同的地層,就產生了各種不同的反射和折射現象,由儀器把震波錄在磁帶上,然後將資料加以處理,就可以計算出地層的深度和構造形貌了。
經測勘結果所得的資料,再配合微體古生物的研究和沈積研究,以幫助地質人員判斷地層的年代和沈積環境。然後再將各種方法所得的資料加以綜合研究,互相印證,才能了解該地層有無儲藏油氣的可能。
3.鑽探井:地質測勘找到可能蘊藏油氣的構造後,地質人員著手編寫鑽探建議,送上級批准後交由鑽井部門執行。於是工程師們開始搜集計劃鑽探區域,或類似地區以往鑽井的資料,來編訂鑽井計畫及鑽井工程預算。根據鑽井計畫勘定井位後,接著就開始籌鑽工作,如租地、修路、開坪、搭蓋簡單房屋、運輸器材,以及安裝井架和鑽機等。通常一口井的籌鑽時間,約為15~25天,所需的器材約為400~700公噸。
一切籌備就緒後,就可以開始鑽井了。鑽進時先將鑽頭接在鑽桿下端,下到井底,再由鑽機帶動轉盤,轉盤卡著方鑽桿旋轉,鑽頭便可以將地層岩石鑽碎。鑽井的時候,還要從鑽桿中泵入泥漿,利用泥漿的循環,把鑽碎的岩屑帶到地面上來。泥漿的作用,除了排除鑽碎的岩屑外,還有冷卻鑽頭、潤滑鑽串、保護井壁和防止井噴等功能。鑽井鑽到相當深度,為了防止井壁崩塌,需要在井孔中一節連一節的放入鋼管,以資保護,這就是所謂「套管」。套管最少兩層,最多五層,每下一層套管,必須用大量水泥,使套管外壁與地層封密,防止油氣漏失。當鑽井到達預定的目標時,為了想知道所鑽地層有無蘊藏油氣,須做多次電測,藉電極感應聲波或放射性元素等作用,來了解地層的層次、岩性、孔隙率與儲油氣的可能性等。
4.採油氣:鑽井鑽到目標地層,下完了生產套管後,就進入了採油工作。首先使用子彈或噴射穿孔器,把套管連同套管外封固的水泥穿孔,使地層內的油氣經由彈孔流入井內,這叫「穿孔試油氣」。當新井試油氣成功,加入生產行列後,即將鑽井設備拆除,另在井口安裝開關閥,用以控制油氣生產。這種井口裝置,在石油術語中叫做「聖誕樹」,此外還要安裝加熱器和分離器,以防止結冰而阻塞通道,並且使油、氣、水儘可能分離。
圖七為鐵砧山油氣田模型──本省油氣田的代表典型。可看到地上山陵起伏,井塔密佈,無數生產井鑽入地層深處,地層與油氣層之構造也明顯可見。

5.油氣處理:油氣田裏各井所生產的油氣,都先在集氣站集合後,再送到天然汽油廠處理。目前台探總處有錦水、通霄、青草湖三座天然汽油廠。錦水天然汽油廠,每天可處理天然氣100萬立方公尺,是採用低溫高壓吸收法,並設有蒸餾工場兩座,提煉本省各礦區所產的原油。通霄天然汽油廠,每天可處理天然氣283萬立方公尺,是採用超低溫渦輪法。青草湖汽油廠,每天可處理天然氣150萬立方公尺,處理方法與通霄天然汽油廠相仿。另為提高出磺坑礦場所產天然氣的品質,以適合一般市場需要,在苗栗出磺坑興建二氧化碳脫除廠一座,已於去年完成,每天可處理天然氣約200萬立方公尺。
天然氣經過處理後,可分離為甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷和天然汽油等。原油則可經蒸餾工場提煉成液化石油氣、直餾汽油、柴油和燃料油等。在這些產品中,甲烷除了供工業燃料及一般家庭燃料外,並可作為製造尿素、液氨、甲醇及合成纖維等的基本原料。乙烷可用來作乙烯和塑膠,也是石油化學工業的基本原料之一。丙烷、正丁烷和異丁烷,可摻配成液化石油氣。直餾汽油可摻配為車用汽油,其他像柴油、燃料油,都是動力所需的燃料。這些產品供應市場,對台灣工、農業的發展,以及人民生活的改善,具有相當大貢獻。

(二)海域探勘
海域探勘是中油海域探勘處主辦的,海上作業是先用探勘船作震波探測海底以下的地層狀況,從震波取得之地層反射波資料進行處理及解釋,來推估地下構造探勘船作業時,應依陸上燈號指示台及空中人造衛星之信號,來測定船的位置所在。陸上有燈塔與雷達,海上有探勘船,海底地層有震波的反射,太空有人造衛星,所呈現的立體空間的動態,真是多采多姿。
海域鑽井時,鑽井船在海上鑽井至海底地層,油氣生產工作台在海中挺立,台之下方分布有許許多多生產油井,很像多腳蜘蛛的形態,一個鑽井生產台通常可鑽鑿15~20口生產井。輸油管布置,陸上儲油罐,以及油氣提煉廠等,彼此聯合在一起。海上鑽機除鑽井船外,還有兩種型式:
1.升降式鑽機,此鑽機底座經油壓系統運轉,可升降鋼柱固定在海底,而油壓升起之鋼柱活動部分也撐起整個鑽井船。船上有直升機停機坪,所有人員、材料及糧食接濟皆賴直升機運輸。
2.半沈式鑽機,底座是兩條船,該船利用潛水艇之構造原理,可用進水與放水控制其浮沈深度,而調整鑽機之高度。

九、鋼鐵工業
台灣真正的鋼鐵工業,是前年中鋼公司大鋼鐵廠完成生產時才奠定基礎。從鐵礦砂做原料,先煉成鐵,後煉成鋼,再軋成鋼品的一貫作業,這是正宗的鋼鐵工業。以往我們只是把廢鋼做原料,放在電爐裏煉出鋼來,不能大量生產,而且品質也難控制。現在中鋼的一個煉鋼廠就能煉粗鋼150萬公噸,民間電爐煉鋼工廠共150家,電爐容量3~30公噸不等,總共生產的鋼也不過140萬公噸,總計台灣共有290萬公噸的煉鋼能力。目前需要量約250萬公噸,還有餘額可出口。但是用鋼量每年係以5.5%增加率成長,所以現在中鋼還在擴建之中,預計民國七十年完成後,中鋼煉粗鋼能力可達325萬公噸,應足供國內未來的需要。不過據估計,到民國八十一年,我國粗鋼消費量要達到1227萬餘公噸,還需要煉鋼廠之增建,所以最近中鋼擬在中部濱海工業區,再建一座年產粗鋼800萬公噸的煉鋼廠。
至於電爐煉鋼法,如唐榮鐵工廠是把廢鋼用電熔煉,電爐煉鋼熱效率低,用電極不經濟。電爐煉鋼製成鋼錠,再加工軋鋼筋,估計每公噸耗電量850度左右,而中鋼大鋼鐵廠之成品每公噸只耗電300度,故在能源短缺、費用日增下,不宜再用電爐煉鋼了。
電爐出鋼時,鋼水視需要可直接澆製鋼錠(見圖九),也可將鋼水傾入盛鋼桶,運至連續鑄造機澆製鋼胚,分三道進行澆製鋼胚、鋼胚剪切和鋼胚冷卻。
再看看中鋼大鋼鐵廠的作業情形(見圖十)。煉鐵的主要原料有四:塊狀鐵礦砂、粉狀鐵礦砂、原料煤和石灰石。其中粉鐵砂須先由燒結工廠製成「燒結」,結成較大粒狀礦砂,以便應用﹔原料煤須先經煉焦工廠煉成焦炭。然後這四種原料依照配方,以不同的比率加入煉鐵高爐中,煉製成生鐵水。
高爐所出鐵水,依需要可直接瀉入生鐵鑄機,鑄成生鐵;也可盛入魚雷車中,立即運至煉鋼工廠,加入「轉爐」(即煉鋼爐)中,以氧氣吹煉成鋼水。
鋼水可供連續鑄造,如傾入扁鋼胚連續鑄機,即可製成扁鋼胚;傾入鋼板軋機,就可製成鋼板;傾入大鋼胚連續鑄造機,就製成大鋼胚(見圖十一);傾入小鋼胚軋機,就可製成小鋼胚。小鋼胚進入線材軋機就成線材;進入棒鋼軋機,就製成捲狀及直條棒鋼。如此從原料煉成鐵水,從鐵水煉成鋼水,再從鋼水連續鑄軋成各種成品,這就是煉鋼廠的一貫作業。

十、煉鋁工業
鋁、鋼鐵、銅為冶金工業的三大主幹,是現代工業化國家所不可缺少之材料。台灣鋁業公司是國內煉鋁工業的主流,年產初生鋁75,000公噸,現正致力於第四期的擴建工程,預計於民國七十年完成,屆時將可年產初生鋁96,000公噸。台灣需鋁量平均每年增加率是15%,現在需鋁量達12萬公噸左右,不足者皆從國外進口補充。
台鋁公司煉鋁所需的礦砂皆從國外進口,主要是澳洲及馬來西亞等處礦砂要先煉成鋁氧,再由鋁氧電解成金屬鋁。2公噸鋁礦砂可煉成1公噸鋁氧,1公噸鋁氧再電解成0.5公噸金屬鋁。煉鋁氧最耗電力,煉1公噸金屬鋁約需電力15,000~17,000度。
鋁礦砂進廠後,送至球磨機,加入鹼液(NaOH),濕磨成漿,再送至蒸氣鍋蒸煮,然後經過稀釋、澄清、過濾、析出,再過濾出氫氧化鋁[Al(OH)3],氫氧化鋁經鍛燒後,即產生「鋁氧」(Al2O3)。
鋁氧加冰晶石(每煉1公噸鋁要消耗30~60公斤冰晶石)於電解爐中進行電解,爐熔溫度高達900~1,000℃,所產鋁液用真空吸鋁機吸載運往鑄錠,成為鋁錠;或注入連續鑄造機進行鑄軋,從鑄片開始生產寬1900公厘的鋁板及寬1220公厘的鋁捲片和鋁平片,以及薄至0.007公厘的鋁箔,軋製能力達25,000公噸。
台鋁除了上述加工外,還製罐、擠壓鋁門窗、鋁管,以及設置貨櫃工場、製造貨櫃、供應市場。

十一、煉銅工業
金瓜石是台灣煉銅的大本營,台灣金屬公司除了自產銅礦源外,現在每年約從國外(如菲律賓、南非、南美等地)進口銅精砂15,000餘公噸。現有煉製電積銅1萬公噸的能力,由於國內每年需銅量達到9萬公噸以上,以後每年增加率達10~15%,所以台金公司現在建立大煉銅廠,係採用從礦砂粗煉、精煉、電解,而至加工的一連串作業,具有年產粗銅5萬公噸能力。明年完成後,連同現有舊廠,共有年產粗銅6萬公噸能力。
銅礦砂採出以後,要經過洗選處理,譬如:碎礦、洗礦、磨礦、分級、浮選等過程,最後獲得銅精砂。銅精砂可用來煉銅,先經反射爐熔煉成鑌銅,鑌銅液被送至吹煉爐,吹入空氣,使鑌銅內之雜質氧化,煉成泡銅(CuO),含銅98%;再送至精煉爐精煉至含銅純度達99%以上,傾瀉銅水於鑄銅機,製成陽極板。陽極板(含銅99%)懸於電解槽之陽極,槽內以硫酸銅為電解液,陰極為精銅片,外覆石臘膜,陽極溶解銅即移游附積其上,稱為電積銅,純度達99.97%左右,亦稱「鈍銅」。
台金的加工作業方面,銅帶的製作是將電銅和純鋅加入感應電爐熔融,出爐後進入半連續鑄造機,經鋸機、軋錠機,再入預熱爐、二重熱軋機、整平機、包面機、剪刀機、捲片機、四重中軋機,而入軟燒爐。出爐後經酸洗槽,再軋銅帶至捲帶機,然後經四重精軋機、軟燒爐、酸洗線,再經分條機使銅帶分條,最後檢驗銅帶成品。
其次是拉金線──把黃金錠拉成比頭髮還要精細的金線,供電子工業上半導體、積體電路之導線應用。台金把所產純金(含金99.5~99.99%),用化學精煉為海綿金(含金99.995~99.999%),然後加合金熔煉鑄成1吋粗的金棒,再將金棒反覆拉線,最後拉成直徑0.0007~0.002吋的細金絲。
還有是將鎳片軋成鎳幣的光餅,以供中央造幣廠壓鑄成鎳幣。

十二、地熱的開發
地熱是一種新能源,以熱水或蒸氣狀態藏於地下深處。構成地熱田的必要地質條件在地下深處必須有熱源(如岩漿或火山餘燼),熱源以上必須有可儲水的地層(如砂岩),而且還需要有來水或天水的通路(如斷層或縫隙)通到儲水岩層,以供輸水於受熱源加熱的儲水層,在儲水層之上方又須有岩質緻密的「蓋層」(如頁岩),才不致使熱氣漏洩探地熱須先作地質調查、地球化學及地球物理探勘,找出最可能的地熱田構造,然後鑑定鑽位,實施鑽井,而取得地熱。
台灣最大地熱田在北部大屯火山區,可惜所產地熱酸性極強,會融化鑽井的鋼鐵套管,所以暫時停止進一步鑽探現在宜蘭清水地熱田還在繼續探井,作發電試驗。最近又發現有希望的地熱田,一在南投廬山,一在台東知本,礦業研究所先作初步探測,證實有希望時,由中油公司打深井探採。在此能源短缺時期,探尋地熱,利用發電,實在極具意義。

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