China Powder Network News Kwarc jest jednym z najpopularniejszych minerałów występujących w przyrodzie. To naukowa nazwa grupy minerałów składających się z dwutlenku krzemu (SiO2). Jest szeroko stosowany w tradycyjnych gałęziach przemysłu, takich jak zdobienie szkła, budownictwa i kamieni szlachetnych. Od lat sześćdziesiątych pojawiające się technologie, takie jak komputery, nowe materiały i nowa energia, stawiały wyższe wymagania dotyczące czystości produktów kwarcowych i narodziła się koncepcja kwarcu o wysokiej-czystości.
Źródło obrazu: Pexels
High-purity quartz is an irreplaceable basic material in the development process of national strategic industries and pillar industries. It is indispensable and irreplaceable for high-tech industries such as semiconductor chips, solar photovoltaics, optical fiber communications, aerospace, precision optics and special glass. Important functional materials are mineral resources that are truly "stuck in the neck". In nature, although quartz is widely distributed, high-purity quartz with high purity is very rare.
1 Co to jest kwarc o wysokiej czystości?
Kwarc o wysokiej-czystości jest formowany w sposób naturalny (np. kryształ) lub oczyszczany i przetwarzany ze stosunkowo czystych surowców kwarcowych. Ze względu na różne wymagania jakościowe kwarcu w różnych branżach, nie ma obecnie na świecie jednolitych standardów jakości dla kwarcu o wysokiej-czystości.
Zgodnie z wymaganiami jakościowymi szkła kwarcowego stosowanego w przemyśle półprzewodnikowym i fotowoltaicznym, niektórzy uczeni w Norwegii i Stanach Zjednoczonych uważają, że całkowita zawartość zanieczyszczeń w kwarcu powinna być mniejsza niż 50 części na milion, to znaczy czystość SiO2 musi osiągnąć ponad 99,995 procent, aby można go było nazwać kwarcem o wysokiej czystości. Niektórzy uczeni w moim kraju uważają, że kwarc o czystości 99,9% lub ponad 99,99% SiO2 jest kwarcem o wysokiej -czystości.
Źródło obrazu: Kwarc Pacyfiku
Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa czystość kwarcu, tym mniejsza zawartość domieszek i lepsza jakość. Wynika to z faktu, że kwarc o wysokiej-czystości ma lepsze właściwości, takie jak odporność na wysokie temperatury, odporność na korozję, niska rozszerzalność cieplna, wysoka izolacyjność i przepuszczalność światła, co może spełniać wymagania jakościowe w branżach zaawansowanych-technologii, takich jak chipy półprzewodnikowe, fotowoltaika słoneczna i optyka precyzyjna.
2 Strategiczne znaczenie kwarcu o wysokiej-czystości
As early as 2011, the General Office of the State Council issued the Strategic Action Outline for Mineral Prospecting Breakthroughs (2011-2020), which clearly identified high-purity quartz as minerals required by strategic emerging industries. High-purity quartz and its raw materials are also mentioned many times in the 2017-2019 edition of the "Key New Materials First Batch Application Demonstration Guidance Catalog". Relevant documents such as "Building Materials Industry Development Plan (2016-2020)", "Guidelines for the Development of Key Common Technologies in the Industry (2017)", "Industrial Structure Adjustment Guidance Catalogue (2019)" and "Industry Catalogue for Encouraging Foreign Investment (2019)" are also vigorously Support the development of high-purity quartz. In 2020, the "Guiding Opinions on Expanding Investment in Strategic Emerging Industries to Cultivate and Strengthen New Growth Point Growth Pole" jointly issued by the four ministries and commissions also clearly requires focusing on key industrial fields and accelerating the development of key materials, key chips, high-end components and other core technologies. Attack. High-purity quartz and its raw materials are closely related to these fields. At present, some core technologies related to high-purity quartz have not yet made breakthroughs. It is necessary to raise the core technologies related to high-purity quartz to the perspective of national strategy to tackle key problems.
Źródło obrazu: Pexels
In addition, the supply risk of high-purity quartz and its raw materials in China is relatively high. On the one hand, its resources are mainly concentrated in foreign production, and the proportion of domestic production is relatively low. With the continuous advancement of Made in China 2025, the contradiction between supply and demand of high-purity quartz and its raw materials will also become more prominent; on the other hand, due to the political situation. Its trade channel has great insecurity, and the supply of high-purity quartz and its raw materials will face huge risks in the future. From the perspective of economic value, this type of resources plays an important role in the development of my country's strategic emerging industries. Although the proportion is not high, if the supply of such resources is restricted, it will directly affect the efficient and orderly development of strategic emerging industries.
3 Przygotowanie kwarcu o wysokiej-czystości
Istnieją trzy główne rodzaje metod przygotowania kwarcu o wysokiej-czystości, a mianowicie naturalne mielenie kryształów, głębokie oczyszczanie minerałów kwarcu oraz obróbka chemiczna i synteza.
3.1 Naturalne szlifowanie kryształów
Kwarc o wysokiej-czystości był pierwotnie uzyskiwany przez głębokie oczyszczanie z pierwotnych i wtórnych naturalnych kryształów. Proces przygotowania piasku kwarcowego o wysokiej-czystości z naturalnych kryształów jest stosunkowo prosty. Ruda surowego kryształu jest kruszona, separacja magnetyczna, flotacja, ługowanie kwasem, suszenie i prażenie w celu uzyskania gotowego kwarcu. piasek.
However, at present, my country's crystal resources are gradually scarce, and the cost is getting higher and higher; and the production process has high impurity content, high energy consumption, and poor product quality stability. At present, the primary and secondary crystals of purified high{{0}}purity quartz in my country mainly come from East China Sea, Jiangsu, and the unit price is about 30.040.0 yuan/kg, and the large-scale primary and secondary crystal mining in this area is basically depleted.
3.2 Głębokie oczyszczanie minerałów kwarcowych
Ze względu na zalety niskiej ceny naturalnych minerałów kwarcowych, stosunkowo obfitych zasobów i niskiego zanieczyszczenia w procesie przygotowania, obecnie piasek kwarcowy o wysokiej-czystości jest oczyszczany głównie z minerałów kwarcowych.
Głębokie oczyszczanie minerałów kwarcu polega głównie na usunięciu niewielkiej lub śladowej ilości zanieczyszczeń i uzyskaniu kwarcu o wysokiej-czystości. Zgodnie z obecnym poziomem technologii ludzie mogą oczyszczać kwarc o wysokiej-czystości z zasobów mineralnych, takich jak kwarc żyłkowy, kwarcyt, kwarc proszkowy i pegmatyt, a nawet z odpadów niektórych kopalni metali. Spośród wielu złóż minerałów kwarcowych pegmatyt granitowy jest najbardziej idealnym minerałem do oczyszczania kwarcu o wysokiej-czystości.
Jednak globalna dystrybucja surowców, które można przetworzyć na kwarc o wysokiej-czystości, jest mniej rozłożona i nierównomierna.
3.3 Metoda chemicznej obróbki kwarcu o wysokiej-czystości
W ostatnich latach badania nad wytwarzaniem kwarcu o wysokiej-czystości na drodze syntezy chemicznej stopniowo przyciągają uwagę w kraju i za granicą. Obecnie metody chemicznego przetwarzania kwarcu o wysokiej-czystości obejmują głównie metodę syntezy-fazy gazowej, metodę strącania chemicznego, metodę zol-żelową i płynny tetrachlorek krzemu- metoda hydrolizy fazowej.
At present, the world's major producers of high-purity synthetic quartz materials include Corning Corporation of the United States, Heraeus of Germany, Tosoh Corporation of Japan, Shin-Etsu Quartz Corporation of Japan, and Philippine in China.
4 Obecna sytuacja kwarcu o wysokiej-czystości w moim kraju
Ze względu na specyfikę surowców i poufność techniczną produkcja i eksport kwarcu o wysokiej-czystości i jego surowców są silnie skoncentrowane w kilku krajach i przedsiębiorstwach na świecie. Wśród nich zaawansowane-technologie i produkty przetwarzania i oczyszczania są opanowane głównie przez kraje rozwinięte, takie jak Stany Zjednoczone. Kwarc o wysokiej-końcu wysokiej-czystości opiera się głównie na imporcie.
In 2019, the global import volume of high-purity quartz was 205,400 t, of which China imported 144,500 t, making it the world's largest importer of high-purity quartz, accounting for 70.35 percent of total global imports. In China's high-purity synthetic quartz market, Corning's high-purity synthetic quartz products accounted for the highest proportion, reaching 33.4 percent ; Germany's Heraeus accounted for 21.0 percent of China's high-purity synthetic quartz market; Japan's Tosoh Corporation's high-purity synthetic quartz products accounted for 33.4 percent . The products account for 16.9 percent of the domestic market; the high-purity synthetic quartz of the domestic company Feilihua currently accounts for about 9.8 percent of the domestic market.
Jakość produktów kwarcowych o wysokiej-czystości jest kontrolowana przez jakość surowców kwarcowych o wysokiej-czystości. Obecnie w moim kraju nie prowadzi się zbyt wielu badań i oceny surowców kwarcowych o wysokiej-czystości. Do tej pory nie znaleziono dużych-złóż surowców kwarcowych o stabilnej -czystości i nie jest możliwe zapewnienie przedsiębiorstwom produkcyjnym surowców kwarcowych o wysokiej-czystości o stabilnej jakości . Zdolności produkcyjne kwarcu o wysokiej-czystości w moim kraju nie są w stanie zaspokoić potrzeb rynku, a sprzeczność między podażą a popytem będzie stopniowo stawać się widoczna.
5 zastosowań kwarcu o wysokiej-czystości
Industries and fields such as semiconductors, optical communications, photovoltaics, optics, and electric light sources are important areas that support the development of strategic emerging industries. They are important guarantees for building major projects, improving people's livelihood, and consolidating national defense and military industries. They occupy an important position in the construction of the national economy. , High-purity quartz is widely used in these industries and fields, and is a rare and common high-value-added mineral resource required by these fields.
Główne obszary zastosowań produktów kwarcowych o wysokiej-czystości
Note: ① means SiO2 content of 99.995 percent ; ② means SiO2 content of 99.998 percent .
Źródło odniesienia:
1 Wang Ziguo. Thoughts on the strategic layout of my country's high-purity quartz industry. China Mining. 2021.
2 Wang Jiuyi. High-purity quartz—the "giant panda" in silica. Earth. 2022.
3 Limu Information Consulting. "Market Development Overview of China's High Purity Synthetic Quartz Industry in 2022"
4 Hao Wenjun i in. Status, produkcja, zużycie i schemat handlu światowymi zasobami kwarcu o wysokiej-czystości. Przewodnik po chińskim górnictwie niemetalowym. 2020.
5 Li Guanghui i in. Analiza i propozycja surowca kwarcowego o wysokiej-czystości jako minerału strategicznego. Przewodnik po Chinach niemetalicznych przemysłu mineralnego. 2020.
6 Wang Ziguo i in. Analiza przyczyn wahań cen kwarcu w moim kraju. Geologia węgla w Chinach. 2021.
7 Yan Lingya i in. Obecna sytuacja oraz sytuacja podaży i popytu na rozwój i wykorzystanie zasobów kwarcu o wysokiej-czystości w Chinach. Informacje o gruntach i zasobach. 2020.
8 Li Aimin i in. Technologia przygotowania i zastosowanie kwarcu o wysokiej-czystości. Sprzęt nieżelazny. 2021.
(Edytowane przez China Powder Network/Xingyao)
Uwaga: Zdjęcia nie są przeznaczone do użytku komercyjnego, prosimy o poinformowanie i usunięcie w przypadku jakichkolwiek naruszeń!