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高纯石英资源分布及开发加工现状

文章作者:高纯石英厂家 发布时间:2022-03-24 19:25:16 浏览次数:0
  •   高纯石英是由水晶、脉石英、花岗伟晶岩等矿石作为原料经提纯后的一种矿产品,是硅产业高端产品的物质基础,广泛应用于战略性新兴产业。

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  1、高纯石英的划分标准

  目前,关于高纯石英并没有统一的划分标准,汪灵等提出高纯石英的一般概念为ω(SiO2)≥3-5N、ω(Fe2O3)<10×10-6的石英。张佩聪等将高纯石英定义为石英晶格中铝-硅异价有限类质同像替代形成的铝晶格,占位杂质含量(晶格Al)≤30μg/g,此时其他杂质(Ti、K、Na、Ca、Mg、Fe等)总和≤20μg/g的天然矿物,对应的石英ω(SiO2)纯度≥99.99%(4N)。

  挪威地质调查局提出了高纯石英中杂质总含量小于50×10-6的前提下,Al含量应小于30×10-6,Ti含量小于10×10-6,Na和K含量均小于8×10-6,Li、Ca含量均小于5×10-6,Fe含量小于3×10-6,P含量小于2×10-6,B含量小于1×10-6。

  2、高纯石英原料矿产资源概况

  全球高纯石英原料矿床主要分布于巴西、美国、加拿大、挪威、澳大利亚、俄罗斯、中国等。据美国地质调查局统计数据,截至2019年底,全球高纯石英原料矿产资源约7300万t,其中,巴西是全球第一大资源量国,资源量为2111万t,矿石类型主要为天然水晶;美国是第二大资源量国,资源量为1822万t,矿石类型主要为花岗伟晶岩型石英。加拿大位列全球第三,资源量为1000万t,矿石类型主要为脉石英。

  国际上公认的是美国的花岗伟晶岩型石英矿床,以储量大、品质好最为著名。我国高纯石英原料矿以脉石英和水晶为主,资源量共计为685万t,其中水晶资源量仅为0.69万t。我国的高纯石英原料矿床主要分布在湖北蕲春(灵虬山脉石英矿SiO2含量为99.35%)、江苏东海(SiO2含量为99.19%)、安徽旌德(版书乡龙川脉石英矿SiO2含量为99.01%)和太湖等地区,其中以江苏东海的水晶品质最为优越,但保有资源量已接近枯竭。另外在安徽凤阳、江苏新沂、新疆阿勒泰地区也有分布。

  3、我国高纯石英开发加工现状

  我国生产高纯石英的原料为脉石英和水晶,由于国内水晶资源接近枯竭,因此,主要采用脉石英为原料来生产高纯石英,但受矿石品质的限制,生产出来的产品主要为低端高纯石英。世界上4N8(SiO2含量为99.998%)及以上的高纯石英产品几乎被矽比科公司(原美国尤尼明公司)垄断。

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  近十年来,由于国内各类石英市场需求旺盛,石英产业发展较快,特别是2015年以来,发展更为迅猛,我国从事石英生产和加工的企业一直在增加,从2011年的528家增加到2015年的713家,2020年底达到1576家,目前企业数量仍在增加。这些石英生产企业以小的民营企业为主,具有小而散的特点。由于从事高纯石英的生产加工技术门槛较高,在这些企业当中,从事高纯石英生产和加工的企业少之又少,在少有的高纯石英生产企业中,多数为作坊式生产,受高纯石英提纯技术和石英原料品质的限制,主要生产低端高纯石英,4N8及以上的高纯石英产品几乎全部依靠进口。

  资料来源:《王自国.我国高纯石英产业战略布局思考[J].中国矿业,2021,30(S2):1-3》

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