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高纯石英
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我国高纯石英资源地质勘查领域的核心问题与挑战
高纯石英资源的重要性与战略地位 - 高纯石英是支撑光伏、半导体、光学等战略性新兴产业发展的关键资源,其稳定供应对国家产业安全具有重要意义[2] - 国家与行业层面已将国内高纯石英资源的找矿突破与保障能力建设列为重点任务[2] - 高纯石英对矿体稳定性、规模、杂质含量(ppm级)、包裹体特征、粒度、羟基含量及结晶特性等指标要求极为严苛[2] 高纯石英资源勘查开发面临的核心问题 野外快速识别标志模糊 - 高纯石英原料可用性判定需地质、选矿、冶金、检测及材料评价等多学科协同,但无法对所有潜在岩石样品逐一开展选冶提纯实验与高精度分析[5] - 目前野外识别仍依赖"颜色、透明度"等经验性定性指标,导致大量不合格的伟晶岩、脉石英被纳入后续评价[5] - 可加工为高纯石英的原料矿石产出稀少,对成矿机理、控矿要素、野外产出特征及矿物学属性的认知较为薄弱[5] 缺乏针对性勘查方法组合 - 常规地质勘查手段(遥感、重力、电法、磁法、钻探等)难以适配高纯石英矿体的精细化勘查需求[7] - 高纯石英矿体多赋存于古老变质岩中,呈脉状、透镜状或不规则状产出,且花岗伟晶岩具有明显分带性[7] - 并非所有脉体或脉体所有部位均具备加工价值,现有单一勘查手段难以精准识别矿体边界、连续性、品质及形态特征[7] 专用工业指标尚未制定 - 现有石英资源工业指标主要针对传统硅质原料,质量要求聚焦于SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等成分的百分含量级指标[9] - 高纯石英应用于光伏、半导体、光学等新兴领域,原矿石价格普遍>2000元/吨,远高于传统原料的几十至几百元/吨[10] - 高纯石英杂质要求达ppm级,且品质受包裹体、羟基等多要素影响,质量指标与传统原料完全不同[10] - 由于未被列为独立矿种,我国尚未制定专用工业指标,导致矿体圈定困难、资源量估算无依据、储量评审无法认定[10] 技术经济评价难度大 - 高纯石英矿石的最终可加工性无法通过常规选矿试验判定,工艺矿物学研究与高质量选冶试验是各勘查阶段的核心环节[12] - 不同应用方向(如石英坩埚、石英砣、石英棒)对应的加工工艺、药剂制度差异极大,相关技术均为企业与科研机构的核心机密[12] - 选冶加工成本占高纯石英总成本的50%以上,不同工艺的成本差异可达数倍,直接影响技术经济评价结果[12] 地质勘查规范体系空白 - 高纯石英已被列为我国第174个独立矿种,但其勘查规范体系仍处于空白状态[14] - 目前唯一相关的行业标准《高纯石英用硅质原料评价工作指南》(DZ/T 0467—2024)仅聚焦于矿石评价层面,未覆盖矿床勘查的核心内容[14] - 矿床勘查类型划分、工业类型界定、资源储量估算方法适配性、规模分级标准等关键问题均未明确,勘查技术体系尚未建立[14]
宏创矿产资源研究院10月19日与您相约2025第五届江苏国际石英产业大会
搜狐财经· 2025-08-12 07:28
行业展会信息 - 第五届江苏国际石英产业大会暨国际硅基材料产业展览会将于2025年10月19-20日在南京空港国际博览中心举办 主题为"创新突破 引领未来" [2][15] - 同期举办2025全国固体电池与硅碳负极材料大会及江苏国际硅基陶瓷材料产业展览会 采用"聚势赋能 创新驱动"主题 [17] - 展会集中展示石英产业上下游装备与技术企业 覆盖石英原矿 石英砂粉 石英玻璃材料 硅基负极材料 碳化硅氮化硅材料 晶体硅及有机硅七大展区 [17][18][19][20][21][22][23][24][25] 石英材料展览范围 - 石英原矿展区包括石英岩 石英砂岩 天然石英砂 粉石英 脉石英 花岗伟晶岩 水晶等矿产品类 [17] - 石英砂粉展区涵盖铸造砂 压裂砂 超白低铁砂 光伏及电子级高纯石英砂 合成石英砂 电子级硅微粉 球形硅微粉等加工材料 [18] - 石英玻璃制品展区包含石英管 石英棒 石英锭 石英纤维 石英坩埚 石英舟 高精度石英玻璃基片等工业制品 [18] 硅基材料展览体系 - 硅基负极材料展区展示碳包覆氧化亚硅 纳米硅碳 硅纳米线 无定型硅合金 单负极晶态硅等新型电池材料 [20] - 碳化硅氮化硅展区包含碳化硅晶圆(衬底) 轴承 陶瓷基板 天线罩 半导体设备精密部件 生物医学材料等高技术制品 [23] - 晶体硅展区覆盖工业硅 高纯硅 多晶硅 单晶硅 硅片 晶圆等半导体基础材料 [25] 装备与检测技术 - 先进生产装备展区呈现磁选设备 光电色选设备 酸洗设备 粉碎分级设备 化学气相沉积(CVD)设备 物理气相沉积(PVD)设备 长晶炉等制造装备 [18][20][24] - 检测仪器展区包括粒度仪 电阻炉 陶瓷烧结炉 砂磨机 喷雾干燥设备等质量控制设备 [18][24] 研究院技术能力 - 南京宏创矿产资源研究院依托价值千万级科研实验室 具备高纯石英杂质元素/纯度 流体包裹体 固体包裹体 晶格杂质等关键指标精准分析能力 [4][5] - 研究院配备ICP-MS设备 检测限达ppt至ppq级别 可测定锂到铀元素 特别针对碱金属 碱土金属和过渡金属杂质分析 [9] - 拥有扫描电镜与能谱仪(EDS)系统 可分析石英砂表面形貌 棱角 裂纹及矿物包裹体分布 并进行半定量元素成分分析 [10] - 建立百级超净间处理系统 避免环境尘埃中Al Si Fe Ca Na K等元素对ppb级杂质分析的污染干扰 [11] - 采用电子探针技术实现100-300 ppm级别定量分析 配合LA-ICP-MS进行点分析 线扫描和面扫描 获得ppm-ppb级痕量元素空间分布信息 [12][13] 全产业链服务 - 提供从矿源勘查 品质评价到选矿工艺优化的全链条技术支撑 提升资源利用效率与产品附加值 [6] - 汇聚十余名资深矿业专家 秉承"精益求精 点石成金"宗旨 实现资源价值跨越式提升 [7]
全球7大国家高纯石英矿区如何分布?
高纯石英概述 - 高纯石英指SiO₂纯度极高、杂质含量极低的石英产品,广泛应用于半导体、光伏、光纤、精密光学等高科技产业[4] - 不同产业对石英质量要求不同:半导体要求铝/钠/钾等含量极低,光伏要求硼/磷含量低,光学要求铁/铬等金属含量低[5] - 国际标准认为杂质总量<50ppm(纯度>99.995%)才算高纯石英,而中国采用纯度>99.9%的标准[7] 高纯石英原料矿特性 - 高纯石英需从水晶/脉石英等矿石提纯获得,自然界不存在直接可用的高纯石英砂[8] - 全球高纯石英原料矿主要分布于美国、挪威、澳大利亚等7国,中国虽有资源但高端产品依赖进口[9] - 美国斯普鲁斯派恩矿供应全球90%以上高纯石英砂,被称为"最具战略价值的平方英里"[11] 全球主要高纯石英矿床 美国 - 斯普鲁斯派恩矿杂质含量极低,提纯后产品用于半导体/光伏,资源量超1000万吨[11] - 博维尔矿石英纯度99.9%-99.997%,总资源量1323.5万吨,可采用传统浮选工艺提纯[13] 澳大利亚 - 灯塔矿矿石纯度>99.9%,简单提纯后可达99.95%[16] - 糖袋山矿原位SiO₂纯度>99.99%,可生产99.995%-99.999%石英砂[17] - 白泉矿年产3万吨高纯石英砂,纯度涵盖99.99%-99.999%[20] 俄罗斯 - 克什特姆矿储量136万吨,2022年产能6000吨/年,可服务30年[24] - 萨兰保尔矿资源量33万吨,远景资源更丰富[25] 其他地区 - 加拿大约翰比兹湾矿资源量225万吨,适合生产光伏坩埚[31] - 挪威德拉格矿资源量26.7万吨,矿石晶格杂质含量达标[34] - 中国湖北蕲春矿SiO₂纯度>99.35%,年开采量1.5万吨[38] 高纯石英应用领域 - 信息技术:芯片/光纤/集成电路制造[41] - 新能源:太阳能电池/核聚变装置[42][43] - 新材料:火箭喷火口/电子封装材料[44] - 高端制造:航空航天光学系统/导弹天线罩[46] 行业战略地位 - 高纯石英被多国列为关键矿产资源,涉及国防军工和国家安全[40] - 中国需加强原料评估、提纯技术研发以实现供应链自主[46]
一文读懂:不同行业对石英砂的多元需求与应用全景
石英砂应用分类 - SiO2含量99.99%以上的高纯石英砂主要用于高纯石英玻璃、高纯硅微粉等领域,杂质含量要求10−6级别,原料稀缺且供不应求 [1] - SiO2含量99.9%~99.99%的石英砂用于高端硅微粉、光伏玻璃等领域,市场处于"紧平衡"状态 [1] - SiO2含量99.9%以下的石英砂用于平板玻璃、铸造等大宗领域,市场供应充足 [1] 石英结构观测技术 - 早期通过肉眼观察石英的形态、光泽、颜色等特征 [3] - 光学显微镜普及后可在显微尺度下观测石英的晶体光学特征和显微结构 [3] - 现代技术如阴极发光(CL)、扫描电镜(SEM)等可揭示更多微观结构特征,CL技术应用最为广泛 [3] 硅质原料类型 - 脉石英SiO2品位>98%,适合生产高纯石英等高附加值产品,但矿体规模较小 [5] - 石英砂岩SiO2>90%,易开采但提纯上限有限,主要用于玻璃等大宗行业 [6] - 石英岩SiO2>85%,硬度高且规模大,广泛用于玻璃、陶瓷等行业 [6] - 天然石英砂SiO2>90%,粒度适中,主要用于冶金、铸造等行业 [7] - 花岗伟晶岩是当前全球最重要的高纯石英矿石类型 [8] 玻璃行业应用 - 玻璃行业是石英资源最大消费领域,2021年消耗石英砂约3406万t [11] - 2023年平板玻璃消耗石英砂约3247万t,光伏玻璃消耗低铁石英砂约1760万t [11] - 光伏玻璃需求快速增长,常规玻璃需求受房地产影响增长缓慢 [12] 其他主要应用领域 - 铸造砂年消耗约3300万t,3D打印砂用量增长较快 [13] - 工业硅2021年产量261万t,消耗石英砂580万t,2024年预计产量495万t [14] - 硅微粉2021年产量60万t,中高端产品近30万t,受益于集成电路需求复苏 [15] - 冶金行业2021年消耗石英砂1049万t,主要用于硅铁合金生产 [16] - 石油压裂砂对石英的粒度、球度等物理特性有特定要求 [18] 高纯石英应用 - 高纯石英是半导体、光伏等战略性新兴产业的关键基础材料 [20] - 半导体领域主要用于石英坩埚和晶圆制造辅材,纯度要求4N-5N2级别 [20] - 光伏领域石英坩埚是高纯石英砂主要制品,用于单晶硅棒拉制 [21] - 光纤领域石英衬管和套管是光纤预制棒的核心材料 [24]
“敲”出来的自豪感与幸福感(中国道路中国梦)
人民日报· 2025-07-21 22:10
行业运营特点 - 地质勘查行业需应对极端自然环境挑战 包括高原大风和昼夜温差等恶劣条件[1] - 海外勘查项目存在通讯障碍 信号不稳定导致与国内联系困难[2] - 采用特殊作业方法保障工作安全 如前胸挂背包当配重盾和手拉手结成人行链等方式抵御大风[1] 矿产资源价值 - 矿产资源对产业发展具有重大意义 特别是战略性新兴产业培育的关键原料[2] - 相当品类矿物都是新材料研发必需的关键原料 是产业高质量发展的重要基础[2] - 探明更多矿藏为中国制造提供支撑 通过双脚丈量山河的方式添薪加柴[2] 项目成果展示 - 在陕西延川县探获我国单体储量最大石盐矿床 助力革命老区发展盐化工产业[3] - 在陕西白河县发现8条质量上乘辉绿岩矿体 预估资源量2800万立方米[3] - 支撑当地建成石材产业园 使深山沟实现经济发展[3] 环境保护实践 - 将绿色发展理念融入矿产开发全生命周期 综合考虑环境影响[3] - 施工时设置防渗漏措施并修复植被 实现景观影响最小化[3] - 通过土壤重构和生物多样性恢复等方式 减少对大地容颜的损害[3] 行业发展理念 - 开发矿产不是对大自然单向索取 而是以敬畏之心守护利用山河[3] - 追求人与自然和谐共生 既要金山银山又要绿水青山[3] - 矿产资源开发应实现资源禀赋向民生红利转化 为地区发展提供要素保障[3]
不同行业对石英砂的多元需求与应用全景
石英砂应用分类 - 高纯石英砂(SiO2≥99.99%)主要用于高纯石英玻璃、高纯硅微粉等领域,杂质要求10^-6级别,原料稀缺且供不应求 [1] - 中高端石英砂(SiO2 99.9%-99.99%)用于高端硅微粉、光伏玻璃等领域,市场处于紧平衡状态 [1] - 普通石英砂(SiO2<99.9%)用于平板玻璃、铸造等大宗领域,市场供应充足 [1] 石英结构观测技术 - 早期通过肉眼观察石英形态、颜色等特征进行初步判断 [3] - 光学显微镜普及后可在显微尺度观测晶体光学特征和显微结构 [3] - 现代技术如阴极发光(CL)、扫描电镜(SEM)等揭示更多微观结构特征,CL技术应用最广泛 [3] 硅质原料类型及分布 - 脉石英SiO2品位高(>98%),适合高附加值产品但规模小,分布于四川、黑龙江等地 [5] - 石英砂岩SiO2>90%,易开采但提纯上限低,广泛分布于沿海地区 [6] - 石英岩SiO2>85%,硬度高且易开采,分布于四川、安徽等地 [6] - 天然石英砂SiO2>90%,粒度适中,主要用于冶金、铸造等行业 [7] - 粉石英SiO2>95%,易粉碎且品质稳定,用于耐磨材料等领域 [8] - 水晶矿规模小且成分不稳定,主要用于特种领域 [8] - 花岗伟晶岩是重要高纯石英来源,加工成本高 [8] 石英在玻璃行业应用 - 玻璃行业是石英最大消费领域,2021年消耗3406万吨石英砂 [11] - 2023年平板玻璃消耗3247万吨石英砂,光伏玻璃消耗1760万吨低铁石英砂 [11] - 光伏玻璃需求快速增长,2023年产量达2478.3万吨 [11] - 75%玻璃需求来自房地产及相关行业,光伏玻璃受双碳政策推动持续增长 [12] 其他主要应用领域 - 铸造砂年消耗3300万吨,价格100-200元/吨,3D打印砂需求快速增长 [13] - 工业硅2021年产量261万吨,消耗580万吨石英砂,2024年预计达495万吨 [14] - 硅微粉2021年产量60万吨,中高端产品达30万吨,受益于集成电路需求增长 [15] - 冶金行业2021年消耗1049万吨石英砂,主要用于硅铁合金生产 [16] - 化工领域用石英砂生产硅酸钠,纯度要求SiO2≥99.5% [17] - 石油压裂砂对粒度、球度有严格要求,但对纯度无要求 [18] 高纯石英应用 - 半导体领域需5N2纯度石英砂制作坩埚,4N-4N8纯度用于晶圆制造辅材 [20] - 光伏用石英坩埚要求SiO2≥99.99%,杂质总量<25ppm [21][23] - 光纤预制棒核心材料为石英玻璃,衬管和套管是关键部件 [24] - 光伏组件中钢化玻璃要求SiO2≥99.3%,Fe2O3≤60ppm [22]
地质援疆 共筑繁荣 共画“同心圆”、共下“一盘棋”,集结全国地质行业在疆力量,全面融入国家援疆工作总体布局——
中国自然资源报· 2025-06-13 01:30
新疆矿业发展现状 - 新疆矿业权出让数量连续三年全国第一,2024年一季度阿勒泰地区矿业权出让收益达5.2亿元 [2] - 新疆矿产资源种类占全国88%以上,已发现154种矿产,包括高纯石英、锂铍、锆铪等战略性矿产 [3] - 新疆财政找矿投入从2023年1.5亿元增至2025年9.17亿元,并出台推动矿业高质量发展十条措施 [3] 地质找矿成果 - 建成18处大型资源基地,包括阿尔金百万吨级锂、哈密十亿吨级铁、鄯善百万吨级铜钼等 [6] - 新发现4N8级高纯石英矿和超大型锆铪矿,提前完成"十四五"找矿目标 [6] - 主要金属矿产查明率平均不足20%,铜、锂、锰等战略性矿种查明率更低 [6] 对口援疆成效 - 19个援疆省市2024年总计出资9000余万元部署地质勘查项目,探明东戈壁钼矿等大型矿产地 [5] - 浙江省援疆队伍发现若羌卡尔恰尔萤石矿,使新疆萤石储量全国排名从第24位跃升至第4位 [7] - 河南省地质局与哈密市合作建立豫哈地质科技园,复制河南先进地质技术平台 [7] 产业链延伸与技术创新 - 紫金矿业打造北疆"铜铁产业集群"和南疆"铅锌黄金产业集群",构建绿色低碳矿业集群 [8] - 中国冶金地质总局研发智能模块化钻机、踏勘机器人,建立矿山大数据管控系统 [8] - 浙江省与阿克苏地区共建绿色矿业全产业链,目标打造千亿级产业集群 [7] 国家战略部署 - 自然资源部启动地质援疆工作,系统部署"十五五"期间找矿突破战略行动 [10] - 中国地质调查局协同疆内队伍,围绕西昆仑铬铁矿、环塔里木富锰矿等优势矿种加强勘查 [5] - 计划构建兵地地质资料共享体系,涵盖区域地质调查、矿产地质调查等五大数据库 [11]
脉石英提纯研究:以南非、老挝、巴基斯坦等脉石英矿为例
高纯石英的研究意义 - 高纯石英由天然含石英岩石经破碎、煅烧、水淬、筛分、磁选色选、浮选、酸洗等工艺提纯而成,SiO2含量≥99.9 wt% [1] - 广泛应用于半导体、高温灯管、电信和光学、太阳能硅、微电子等行业 [1] - 热液脉体结晶石英因晶粒粗大、易于解离、SiO2含量高,是替代天然水晶的理想原料矿石 [3] 脉石英样品特征 - 老挝LW-1、津巴布韦JBBW-1、南非NF-1和巴基斯坦BJST-1样品透明度依次降低,呈油脂光泽,无明显共生矿物 [3] - 老挝LW-1与津巴布韦JBBW-1晶粒内部干净、裂隙少,南非NF-1和巴基斯坦BJST-1包裹体较丰富、裂隙发育 [5] - 巴基斯坦BJST-1伴生少量钾长石,所有样品气液包裹体成分为CO2和H2O [5] 提纯工艺与结果 - 提纯工艺包括擦洗除泥、煅烧、破碎、浮选、酸浸等,最终得到粒径75~380 µm的石英精砂 [6] - 4种样品提纯后SiO2含量均达99.99 wt%以上,巴基斯坦BJST-1最高(99.996 wt%),津巴布韦JBBW-1最低(99.989 wt%) [7] - 主要杂质元素为Li、Al、Ca和Ti,含量在44.54~109.25 ppm [7] 精制石英砂包裹体特征 - 提纯后精制石英砂内部包裹体较少,但部分残留包裹体可能是Na和Ca杂质的主要来源 [8][10] 结论 - 4种脉石英原矿流体包裹体含量低,主要分布在表面和晶粒交界处,成分以CO2和H2O为主,易通过加工去除 [11] - 提纯后石英砂SiO2含量均达99.99 wt%,杂质元素可通过高温氯化进一步去除 [11]
深圳市大为创新科技股份有限公司关于全资子公司《湖南省桂阳县大冲里矿区长石矿勘探报告》矿产资源储量通过评审备案的公告
上海证券报· 2025-06-05 19:31
矿区概况 - 桂阳大为矿业于2023年11月竞得"桂阳县大冲里矿区高岭土矿普查"探矿权,并于2024年2月取得湖南省自然资源厅颁发的探矿权许可证,证号T4300002024027040057697,有效期至2029年2月5日,探矿权面积为3.58平方公里 [1] 资源储量评审备案结果 - 截至2024年10月底,桂阳县大冲里矿区长石矿资源储量为20,953.3万吨,Li2O(氧化锂)矿物量为32.37万吨(平均品位0.154%),WO3(三氧化钨)矿物量为6.55万吨(平均品位0.031%),Sn(锡)矿物量为1.41万吨(平均品位0.018%)[3] - 根据《矿产资源储量规模划分标准》(DZ/T 0400-2022),该矿区已属于大型矿产资源储量规模,并伴生锂、钨、锡等有色金属 [3] 选矿工艺与产品 - 公司采用"磁选+浮选"为主、"重选"为辅的联合选矿工艺,降低选矿生产成本并实现石英和长石的综合回收 [4] - 通过技术创新,公司在弱酸性条件下成功产出高纯石英(SiO2 99.30%-99.45%)和优质长石粉,同时回收钨锡等有价元素 [4] - 矿区可产出七大类产品:粗长石(白度68.5)、细长石(白度73.6)、普通长石、高纯粗石英、细石英、锂精矿(Li2O 2.33%)及钨锡精矿 [4][5] 对公司的影响 - 大冲里矿区资源储量评审备案通过标志着公司在湖南郴州的锂电新能源产业项目取得重大进展,矿体连续稳定且杂质含量低,具备规模化露天开采条件 [5] - 伴生锂矿可为公司锂电新能源产业提供资源支撑,长石、石英及有色金属产品具有广阔市场前景 [5] - 公司以3,760万元竞得探矿权,实现开采后将为新能源产业提供稳定的锂矿资源,对未来业绩增长产生积极影响 [5]