China Powder Network News Quartz ir viens no visbiežāk sastopamajiem minerāliem dabā. Tas ir minerālu grupas zinātniskais nosaukums, kas sastāv no silīcija dioksīda (SiO2). To plaši izmanto tradicionālajās nozarēs, piemēram, stiklā, būvniecībā un dārgakmeņu dekorēšanā. Kopš 20. gadsimta 60. gadiem jaunās tehnoloģijas, piemēram, datori, jauni materiāli un jauna enerģija, ir izvirzījušas augstākas prasības kvarca produktu tīrībai, un ir radies augstas tīrības pakāpes kvarca jēdziens.
Attēla kredīts: Pexels
Augstas tīrības pakāpes kvarcs ir neaizstājams pamatmateriāls nacionālo stratēģisko nozaru un pīlāru nozaru attīstības procesā. Tas ir neaizstājams un neaizstājams augsto tehnoloģiju nozarēm, piemēram, pusvadītāju mikroshēmām, saules fotoelementiem, optiskās šķiedras sakariem, kosmiskajai aviācijai, precīzajai optikai un īpašam stiklam. Svarīgi funkcionālie materiāli ir minerālresursi, kas ir patiesi "iestrēguši kaklā". Dabā, lai gan kvarcs ir plaši izplatīts, augstas tīrības kvarcs ar augstu tīrību ir ļoti reti sastopams.
1 Kas ir augstas tīrības kvarcs?
Augstas tīrības pakāpes kvarcs ir dabiski veidots (piemēram, kristāls) vai attīrīts un apstrādāts no relatīvi tīrām kvarca izejvielām. Ņemot vērā kvarca atšķirīgās kvalitātes prasības dažādās nozarēs, mūsdienās pasaulē nav vienota augstas tīrības kvarca kvalitātes standarta.
Saskaņā ar pusvadītāju un fotoelementu rūpniecībā izmantotā kvarca stikla kvalitātes prasībām daži zinātnieki Norvēģijā un Amerikas Savienotajās Valstīs uzskata, ka kvarca kopējam piemaisījumu saturam jābūt mazākam par 50 daļām uz miljonu, tas ir, SiO2 tīrībai jāsasniedz vairāk nekā 99,995%, lai to sauktu par augstas tīrības kvarcu. Daži zinātnieki manā valstī uzskata, ka kvarcs ar tīrības pakāpi 99,9% vai vairāk nekā 99,99% SiO2 ir augstas tīrības pakāpes kvarcs.
Attēla kredīts: Klusā okeāna kvarcs
Vispārīgi runājot, jo augstāka ir kvarca tīrība, jo zemāks ir piemaisījumu elementu saturs un jo labāka ir kvalitāte. Tas ir tāpēc, ka augstas tīrības kvarcam ir labākas īpašības, piemēram, augsta temperatūras izturība, izturība pret koroziju, zema siltuma izplešanās, augsta izolācija un gaismas caurlaidība, kas var atbilst augsto tehnoloģiju nozaru, piemēram, pusvadītāju mikroshēmu, saules fotoelementu un precizitātes optikas, kvalitātes prasībām.
2 Augstas tīrības pakāpes kvarca stratēģiskā nozīme
Jau 2011. gadā Valsts padomes Ģenerālbirojs izdeva Stratēģiskās rīcības izklāstu minerālu izpētes sasniegumiem (2011.–2020. gadam), kurā augstas tīrības pakāpes kvarcs tika skaidri noteikts kā minerāli, kas vajadzīgi stratēģiskiem jaunām nozarēm. Augstas tīrības pakāpes kvarcs un tā izejvielas ir daudzkārt minētas arī "Key New Materials First Batch Application Demonstration Guidance Catalog" 2017.-2019. gada izdevumā. Augstas tīrības pakāpes kvarca attīstību enerģiski atbalsta arī tādi attiecīgie dokumenti kā "Būvmateriālu nozares attīstības plāns (2016.–2020. gadam)", "Pamatnostādnes galveno kopējo tehnoloģiju attīstībai rūpniecībā (2017)", "Rūpniecisko struktūru pielāgošanas vadlīniju katalogs (2019)" un "Nozares katalogs ārvalstu investīciju veicināšanai (2019)". 2020. gadā četru ministriju un komisiju kopīgi izdotajos "Vadošajos atzinumos par ieguldījumu paplašināšanu jaunās stratēģiskās nozarēs, lai attīstītu un stiprinātu jaunu izaugsmes punktu izaugsmes centru", ir arī skaidri noteikts, ka galvenā uzmanība jāpievērš galvenajām rūpniecības jomām un jāpaātrina galveno materiālu, galveno mikroshēmu, augstas klases komponentu un citu pamattehnoloģiju izstrāde. Lēkme. Augstas tīrības pakāpes kvarcs un tā izejvielas ir cieši saistītas ar šīm jomām. Pašlaik dažas pamattehnoloģijas, kas saistītas ar augstas tīrības pakāpes kvarcu, vēl nav veikušas sasniegumus. Galvenās tehnoloģijas, kas saistītas ar augstas tīrības pakāpes kvarcu, ir jāpaaugstina valsts stratēģijas perspektīvā, lai risinātu galvenās problēmas.
Attēla kredīts: Pexels
Turklāt augstas tīrības pakāpes kvarca un tā izejvielu piegādes risks Ķīnā ir salīdzinoši augsts. No vienas puses, tās resursi galvenokārt ir koncentrēti ārvalstu ražošanā, un vietējās ražošanas īpatsvars ir salīdzinoši zems. Nepārtraukti attīstoties "Made in China 2025", kļūs arī pretruna starp augstas tīrības pakāpes kvarca un tā izejvielu piedāvājumu un pieprasījumu; no otras puses, politiskās situācijas dēļ. Tās tirdzniecības kanālam ir liela nedrošība, un augstas tīrības pakāpes kvarca un tā izejvielu piegāde nākotnē saskarsies ar milzīgiem riskiem. No ekonomiskās vērtības viedokļa šāda veida resursiem ir svarīga loma manas valsts stratēģisko jauno nozaru attīstībā. Lai gan šis īpatsvars nav liels, ja šādu resursu piedāvājums tiks ierobežots, tas tieši ietekmēs jauno stratēģisko nozaru efektīvu un sakārtotu attīstību.
3 Augstas tīrības pakāpes kvarca sagatavošana
Ir trīs galvenie augstas tīrības pakāpes kvarca sagatavošanas metožu veidi, proti, dabiskā kristāla slīpēšana, kvarca minerālu dziļa attīrīšana un ķīmiskā apstrāde un sintēze.
3.1 Dabiskā kristāla slīpēšana
Augstas tīrības kvarcu sākotnēji ieguva, dziļi attīrot no primārajiem un sekundārajiem dabiskajiem kristāliem. Augstas tīrības kvarca smilšu sagatavošanas process no dabīgiem kristāliem ir salīdzinoši vienkāršs. Neapstrādātu kristāla rūdu sasmalcina, magnētisko atdalīšanu, flotāciju, skābes izskalošanu, žāvēšanu un grauzdēšanu, lai iegūtu gatavo kvarcu. smiltis.
Tomēr pašlaik manas valsts kristāla resursi pakāpeniski ir ierobežoti, un izmaksas kļūst arvien lielākas; un ražošanas procesā ir augsts piemaisījumu saturs, augsts enerģijas patēriņš un slikta produktu kvalitātes stabilitāte. Pašlaik attīrīta augstas tīrības kvarca primārie un sekundārie kristāli manā valstī galvenokārt nāk no Austrumķīnas jūras, Dzjansu, un vienības cena ir aptuveni 30,0 ~ 40,0 juaņa / kg, un liela mēroga primāro un sekundāro kristālu ieguve šajā jomā būtībā ir izsmelta.
3.2 Kvarca minerālu dziļa attīrīšana
Pateicoties dabisko kvarca minerālu zemas cenas priekšrocībām, salīdzinoši bagātīgiem resursiem un zemam piesārņojumam sagatavošanas procesā, pašlaik augstas tīrības kvarca smiltis galvenokārt tiek attīrītas no kvarca minerāliem.
Kvarca minerālu dziļā attīrīšana galvenokārt ir neliela vai neliela piemaisījumu daudzuma atdalīšana un augstas tīrības kvarca iegūšana. Saskaņā ar pašreizējo tehnoloģiju līmeni cilvēki var attīrīt augstas tīrības kvarcu no minerāliem resursiem, piemēram, vēnu kvarca, kvarcīta, pulvera kvarca un pegmatīta, un pat no dažu metāla raktuvju sārņiem. Starp daudzām kvarca minerālu nogulsnēm granīta pegmatīts ir ideālākais minerāls augstas tīrības kvarca attīrīšanai.
Tomēr to izejvielu izplatīšana pasaulē, kuras var pārstrādāt augstas tīrības kvarcā, ir mazāk izplatīta un nevienmērīga.
3.3 Augstas tīrības pakāpes kvarca ķīmiskās apstrādes metode
Pēdējos gados pētījumi par augstas tīrības kvarca sagatavošanu ar ķīmisko sintēzi pakāpeniski piesaistījuši uzmanību gan mājās, gan ārzemēs. Pašlaik augstas tīrības pakāpes kvarca ķīmiskās apstrādes metodes galvenokārt ietver gāzes fāzes sintēzes metodi, ķīmisko nokrišņu metodi, sol-gel metodi un silīcija tetrahlorīda šķidrās fāzes hidrolīzes metodi.
Pašlaik pasaulē lielākie augstas tīrības sintētisko kvarca materiālu ražotāji ir Corning Corporation of the United States, Heraeus of Germany, Tosoh Corporation of Japan, Shin-Etsu Quartz Corporation of Japan un Filipīnas Ķīnā.
4 Augstas tīrības pakāpes kvarca pašreizējā situācija manā valstī
Ņemot vērā izejvielu specifiku un tehnisko konfidencialitāti, augstas tīrības pakāpes kvarca un tā izejvielu ražošana un eksports ir ļoti koncentrēts dažās pasaules valstīs un uzņēmumos. Starp tiem augstas klases apstrādes un attīrīšanas tehnoloģijas un produktus galvenokārt apgūst attīstītās valstis, piemēram, Amerikas Savienotās Valstis. Augstas tīrības pakāpes kvarcs galvenokārt balstās uz importu.
Augstas tīrības pakāpes kvarca importa apjoms pasaulē 2019. gadā bija 205 400 t, no kuriem Ķīna importēja 144 500 t, padarot to par pasaulē lielāko augstas tīrības pakāpes kvarca importētāju, veidojot 70,35% no kopējā pasaules importa apjoma. Ķīnas augstas tīrības pakāpes sintētisko kvarcu tirgū visaugstākā proporcija bija Corning augstas tīrības pakāpes sintētisko kvarca produktu īpatsvars, sasniedzot 33,4%; Vācijas Hērejs veidoja 21,0 % no Ķīnas augstas tīrības pakāpes sintētisko kvarcu tirgus; Japānas Tosoh Corporation augstas tīrības pakāpes sintētiskie kvarca produkti veidoja 33,4%. Produkti veido 16,9 % no vietējā tirgus; vietējā uzņēmuma Feilihua augstas tīrības pakāpes sintētiskais kvarcs pašlaik veido aptuveni 9,8 % no vietējā tirgus.
Augstas tīrības kvarca produktu kvalitāti kontrolē augstas tīrības pakāpes kvarca izejvielu resursu kvalitāte. Pašlaik manā valstī nav daudz augstas tīrības pakāpes kvarca izejvielu izpētes un novērtēšanas. Līdz šim nav atrastas liela mēroga un stabilas augstas tīrības pakāpes kvarca izejvielu nogulsnes, un ražošanas uzņēmumiem nav iespējams nodrošināt augstas tīrības pakāpes kvarca izejvielas ar stabilu kvalitāti. Augstas tīrības pakāpes kvarca ražošanas jauda manā valstī nevar apmierināt tirgus vajadzības, un pretruna starp piedāvājumu un pieprasījumu pakāpeniski kļūs ievērojama.
5 Augstas tīrības pakāpes kvarca pielietojums
Tādas nozares un jomas kā pusvadītāji, optiskie sakari, fotoelementi, optika un elektriskie gaismas avoti ir svarīgas jomas, kas atbalsta stratēģisku jauno nozaru attīstību. Tās ir svarīgas garantijas lielu projektu veidošanai, cilvēku iztikas uzlabošanai un valsts aizsardzības un militārās rūpniecības konsolidācijai. Viņi ieņem svarīgu vietu valsts ekonomikas veidošanā. , Augstas tīrības kvarcs tiek plaši izmantots šajās nozarēs un jomās, un tas ir rets un izplatīts augstas pievienotās vērtības derīgo izrakteņu resurss, kas nepieciešams šīm jomām.
Augstas tīrības pakāpes kvarca produktu galvenie pielietojuma lauki
Piezīme: (1) ir SiO2 saturs 99,995 %; (2) ir SiO2 saturs 99,998 %.
Atsauces avots:
[1] Vangs Ziguo. Domas par manas valsts augstas tīrības kvarca nozares stratēģisko izkārtojumu. Ķīna Kalnrūpniecība. 2021.
[2] Vangs Džiuji. Augstas tīrības kvarcs — "milzu panda" silīcija dioksīdā. Zemes. 2022.
[3] Limu Informācijas konsultācijas. "Tirgus attīstības pārskats par Ķīnas augstas tīrības sintētisko kvarcu rūpniecību 2022. gadā"
[4] Hao Wenjun u.c. Pasaules augstas tīrības kvarca resursu statuss, ražošana, patēriņš un tirdzniecības modelis. Ķīna nemetāliskā kalnrūpniecības nozares ceļvedis. 2020.
[5] Li Guanghui u.c. Augstas tīrības kvarca izejvielas kā stratēģiska minerāla analīze un ierosinājums. Ķīnas nemetāliskās minerālu rūpniecības ceļvedis. 2020.
[6] Wang Ziguo u.c. Kvarca cenu svārstību cēloņu analīze manā valstī. Ķīnas ogļu ģeoloģija. 2021.
[7] Yan Lingya u.c. Pašreizējā situācija un augstas tīrības pakāpes kvarca resursu attīstības un izmantošanas piedāvājuma un pieprasījuma situācija Ķīnā. Informācija par zemi un resursiem. 2020.
[8] Li Aimin u.c. Augstas tīrības pakāpes kvarca sagatavošanas tehnoloģija un pielietošana. Krāsains aprīkojums. 2021.
(Rediģēja China Powder Network/Xingyao)
Piezīme: Attēli nav paredzēti komerciālai lietošanai, lūdzu, informējiet un izdzēsiet, ja ir kāds pārkāpums!