China Powder Network News Kwarts is een van de meest voorkomende mineralen in de natuur. Het is de wetenschappelijke naam van een groep mineralen die bestaat uit siliciumdioxide (SiO2). Het wordt veel gebruikt in traditionele industrieën zoals glas, constructie en edelsteendecoratie. Sinds de jaren zestig hebben opkomende technologieën zoals computers, nieuwe materialen en nieuwe energie hogere eisen gesteld aan de zuiverheid van kwartsproducten, en het concept van hoog-zuiver kwarts was geboren.
Afbeelding tegoed: 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 Wat is kwarts met een hoge zuiverheid?
Hoog-zuiver kwarts wordt van nature gevormd (zoals kristal) of gezuiverd en verwerkt uit relatief zuivere kwartsgrondstoffen. Vanwege de verschillende kwaliteitseisen van kwarts in verschillende industrieën, is er tegenwoordig geen uniforme kwaliteitsstandaard voor hoog-zuiver kwarts in de wereld.
Volgens de kwaliteitseisen van kwartsglas dat wordt gebruikt in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie, zijn sommige geleerden in Noorwegen en de Verenigde Staten van mening dat het totale onzuiverheidsgehalte van kwarts minder dan 50 delen per miljoen zou moeten zijn, dat wil zeggen de zuiverheid van SiO2 moet meer dan 99,995 procent bereiken om kwarts met een hoge zuiverheid te worden genoemd. Sommige geleerden in mijn land geloven dat kwarts met een zuiverheid van 99,9 procent of meer dan 99,99 procent SiO2 hoog-zuiver kwarts is.
Afbeelding tegoed: Pacific Quartz
Over het algemeen geldt: hoe hoger de zuiverheid van kwarts, hoe lager het gehalte aan onzuiverheden en hoe beter de kwaliteit. Dit komt omdat kwarts met een hoge-zuiverheid betere eigenschappen heeft, zoals hoge temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand, lage thermische uitzetting, hoge isolatie en lichtdoorlatendheid, wat kan voldoen aan de kwaliteitseisen van hoog-technologische industrieën zoals halfgeleiderchips, fotovoltaïsche zonne-energie en precisie-optica.
2 De strategische betekenis van hoog-zuiver kwarts
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.
Afbeelding tegoed: 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 Bereiding van hoog-zuiver kwarts
Er zijn drie hoofdtypen bereidingsmethoden voor hoog-zuiver kwarts, namelijk het natuurlijk malen van kristallen, diepe zuivering van kwartsmineralen en chemische verwerking en synthese.
3.1 Natuurlijk kristalslijpen
Kwarts van hoge-zuiverheid werd oorspronkelijk verkregen door diepe zuivering van primaire en secundaire natuurlijke kristallen. Het proces van het maken van hoog-zuiver kwartszand uit natuurlijke kristallen is relatief eenvoudig. Het ruwe kristalerts wordt verpletterd, magnetische scheiding, flotatie, zuuruitloging, drogen en roosteren om afgewerkt kwarts te verkrijgen. zand.
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 Diepe zuivering van kwartsmineralen
Vanwege de voordelen van een lage prijs van natuurlijke kwartsmineralen, relatief overvloedige hulpbronnen en lage vervuiling in het voorbereidingsproces, wordt momenteel hoog-zuiver kwartszand voornamelijk gezuiverd uit kwartsmineralen.
De diepe zuivering van kwartsmineralen is voornamelijk het verwijderen van een kleine hoeveelheid of sporen van onzuiverheden en het verkrijgen van hoog-zuiver kwarts. Volgens het huidige technologisch niveau kunnen mensen hoog-zuiver kwarts zuiveren uit minerale bronnen zoals aderkwarts, kwartsiet, poederkwarts en pegmatiet, en zelfs uit de residuen van sommige metaalmijnen. Van de vele minerale afzettingen van kwarts is granietpegmatiet het meest ideale mineraal voor het zuiveren van hoog-zuiver kwarts.
De wereldwijde distributie van grondstoffen die kunnen worden verwerkt tot hoog-zuiver kwarts is echter minder verdeeld en ongelijkmatig.
3.3 Chemische verwerkingsmethode voor hoge-zuivere kwarts
In de afgelopen jaren heeft het onderzoek naar de bereiding van hoog-zuiver kwarts door chemische synthese stilaan de aandacht getrokken in binnen- en buitenland. Momenteel omvatten de chemische verwerkingsmethoden van hoog-zuiver kwarts voornamelijk de gas--fase-synthesemethode, chemische precipitatiemethode, sol-gelmethode en siliciumtetrachloridevloeistof- fase hydrolyse methode.
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 Huidige situatie van hoog-zuiver kwarts in mijn land
Vanwege de bijzonderheid van de grondstoffen en de technische vertrouwelijkheid zijn de productie en export van hoog-zuiver kwarts en de grondstoffen ervan sterk geconcentreerd in enkele landen en ondernemingen in de wereld. Onder hen worden hoogwaardige -eindverwerkings- en zuiveringstechnologieën en -producten voornamelijk beheerst door ontwikkelde landen zoals de Verenigde Staten. De high-end high-zuiverheidskwarts is voornamelijk afhankelijk van import.
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.
De kwaliteit van hoog-zuivere kwartsproducten wordt bepaald door de kwaliteit van de hoog-zuivere kwartsgrondstoffen. Momenteel is er in mijn land niet veel onderzoek en evaluatie van hoog-zuivere kwartsgrondstoffen. Tot dusver zijn er geen grote-schaal en stabiele hoge-zuivere kwartsgrondstofafzettingen gevonden, en het is onmogelijk om hoogwaardige -zuivere kwartsgrondstoffen van stabiele kwaliteit te leveren voor productiebedrijven . De productiecapaciteit van hoog-zuiver kwarts in mijn land kan niet voldoen aan de behoeften van de markt, en de tegenstelling tussen vraag en aanbod zal geleidelijk op de voorgrond treden.
5 hoge-zuivere kwartstoepassingen
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.
Belangrijkste toepassingsgebieden van hoog-zuivere kwartsproducten
Note: ① means SiO2 content of 99.995 percent ; ② means SiO2 content of 99.998 percent .
Referentie bron:
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, et al. Status, productie, consumptie en handelspatroon van wereldwijde hoog-zuivere kwartsbronnen. China Gids voor niet-metalen mijnbouw. 2020.
5 Li Guanghui, et al. Analyse en suggestie van hoog-zuivere kwartsgrondstof als strategisch mineraal. China Gids voor niet-metalen minerale industrie. 2020.
6 Wang Ziguo, et al. Analyse van de oorzaken van prijsschommelingen van kwarts in mijn land. Chinese steenkoolgeologie. 2021.
7 Yan Lingya, et al. Huidige situatie en vraag en aanbod van hoog-zuivere kwartsbronnen ontwikkeling en gebruik in China. Informatie over land en hulpbronnen. 2020.
8 Li Aimin, et al. Preparatietechnologie en toepassing van hoog-zuiver kwarts. Non-ferro apparatuur. 2021.
(Bewerkt door China Powder Network/Xingyao)
Opmerking: de foto's zijn niet voor commercieel gebruik, informeer en verwijder ze als er sprake is van inbreuk!