中國粉體網(wǎng)訊 高純石英因其產(chǎn)品具有耐高溫、耐腐蝕,、低熱膨脹性,、高度絕緣性和透光性等優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于光伏,、電子信息,、光通訊和電光源等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中具有重要地位和作用,。
我國高純石英砂的資源概況
目前國內(nèi)對高純石英的定義并沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),。通常將SiO2含量大于99.95%、Fe2O3含量小于0.0001%,、Al2O3含量小于0.01%的石英砂劃歸為高純石英砂,。作為一種雜質(zhì)含量極低的高純石英，是一種稀有礦物,，只有在滿足特定的化學(xué)和物理參數(shù)的地質(zhì)條件下才能形成,，只有為數(shù)不多的礦床能夠為高純石英的加工提供原材料。國際上分布在美國北卡羅來納州Spruce Pine地區(qū)的花崗質(zhì)偉晶巖,，是全球唯一受到阿樂漢尼綠片巖運動影響的高純石英礦床,。
對于國內(nèi)，石英資源儲量豐富,、種類多,，但是質(zhì)量不高，多為石英巖,、石英砂巖和天然石英砂,。以前高純石英產(chǎn)品生產(chǎn)選用的原料主要為水晶，分布在四川,、廣西,、貴州、黑龍江等地區(qū),；但截至2017年底,，天然水晶資源資源儲量僅為0.69萬t,。隨著我國水晶資源的枯竭，國內(nèi)開展了以SiO2含量為2N左右的其他石英礦物原料替代天然水晶加工高純石英的研究,，如脈石英,、石英巖等，仍未發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價值的大型花崗偉晶巖礦床,。
我國具有工業(yè)價值的高純石英（水晶,、脈石英）礦床按其成因主要可分為：熱液含晶石英脈型礦床、碳酸鹽巖中熱液型水晶礦床,、變質(zhì)流體含晶脈石英礦床三種,。印支、燕山期巖漿活動發(fā)育地區(qū)和強(qiáng)烈變質(zhì)巖發(fā)育地區(qū)是水晶,、脈石英礦成礦有利地帶,。根據(jù)我國已有水晶、脈石英礦床分布特征,，劃分了庫衛(wèi)－清河,、東昆侖、東秦嶺－大別,、東海－贛榆,、吉中—延邊、阿拉善,、遼東,、魯西隆起、武夷山,、湘中等10個高純石英重點成礦遠(yuǎn)景區(qū),。
高純石英砂的主要應(yīng)用概況
由高純石英砂生產(chǎn)的石英管、單晶石英坩堝及石英器件等石英制品,，是電光源行業(yè)中生產(chǎn)高端照明產(chǎn)品,、光伏行業(yè)及半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)單晶硅過程中不可或缺的重要支撐材料。
半導(dǎo)體領(lǐng)域
高純度石英材料是半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵材料,，在硅片制造過程中的擴(kuò)散,、蝕刻等環(huán)節(jié)發(fā)揮關(guān)鍵作用。
石英材料在半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用
近年來,，隨著物聯(lián)網(wǎng),、區(qū)塊鏈、汽車電子,、無人駕駛,、5G、AR/VR及AI等多項創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展,，半導(dǎo)體行業(yè)保持高景氣度,。根據(jù)HIS Markit的統(tǒng)計,，2017年全球半導(dǎo)體市場營收規(guī)模為4290億美元，而近年來預(yù)計維持在3%左右的年增長率,。
全球半導(dǎo)體營收預(yù)測
數(shù)據(jù)來源：IHDMarkit,，AMFT，4Q17,，西南證券整理
光伏領(lǐng)域
在光伏領(lǐng)域中,，由于高純石英砂的耐高溫性及熱穩(wěn)定性良好，被主要用于制造拉制單晶硅用的石英坩堝,。我國光伏產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)基本掌握太陽能電池制造,、多晶硅生產(chǎn)等關(guān)鍵工藝技術(shù)，主要裝備逐漸實現(xiàn)自動化,，產(chǎn)業(yè)規(guī)�,？焖偬嵘�,，生產(chǎn)成本持續(xù)下降,，已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在太陽能電池行業(yè)快速增長的帶動下,，單晶硅石英坩堝的原料高純石英砂,，市場規(guī)模也不斷擴(kuò)大。預(yù)計到2020年光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到1370億美元,。石英坩堝作為光伏組件的生產(chǎn)原料,，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，石英坩堝的市場需求不斷增加,。
2011—2019年全球光伏市場規(guī)模(億美元)
電光源領(lǐng)域
電光源石英制品可以用于生產(chǎn)紫外管,，高純石英管，透明管燈,，廣泛運用于照明及特種光源行業(yè),，比如白熾燈、鹵素?zé)�,、HID燈,、殺菌設(shè)備以及半導(dǎo)體行業(yè)所用的LED燈等。隨著LED對白熾燈的替代加快,，LED市場規(guī)模和滲透率不斷提升,，預(yù)計到2020年滲透率將達(dá)63.9%。石英管作為LED的制作原料,，市場需求也會不斷增加,。
2009—2018年全球LED照明市場規(guī)模
我國高純石英砂的供給概況
據(jù)中國建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會數(shù)據(jù)，我國石英產(chǎn)量逐年上升,，2018年中國石英砂產(chǎn)量8255萬t,，其中,，普通石英砂產(chǎn)量3518萬t，精制石英砂產(chǎn)量3518萬t,，普通高純石英砂(SiO2≥99.5%)產(chǎn)量達(dá)到636萬t,，占比較低。
2014—2018年中國石英砂分品種產(chǎn)量圖(萬t)
高純石英砂產(chǎn)能嚴(yán)重不足,，目前國內(nèi)僅有石英股份可以批量化生產(chǎn)高純石英砂,。石英股份2009年投產(chǎn)高純石英砂，一舉打破了國外壟斷,，成為國內(nèi)石英行業(yè)的龍頭企業(yè),。2017年公司實現(xiàn)高純石英砂銷售10677噸，營收達(dá)到0.36億元,，同比增速108.04%,，發(fā)展勢頭良好。盡管如此,，礙于國內(nèi)高純度石英資源匱乏的緣故,，石英股份所用的礦石基本來自國外采購。據(jù)公告披露,，石英股份通過美國Unimin公司中國獨家代理商北京雅博進(jìn)口高純石英砂,。
高純石英砂產(chǎn)能不足與需求的增長導(dǎo)致國內(nèi)高純石英砂不能滿足發(fā)展需求，目前主要依賴進(jìn)口,。2018年高純石英(SiO2＞99.99%的硅)進(jìn)口量14萬t,，出口量僅0.18萬t。
2009—2018年我國含硅量≥99.99%的硅(HS28046190)進(jìn),、出口量統(tǒng)計(萬t)
我國高純石英砂產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的問題與展望
1.高純石英砂資源匱乏
我國高純石英砂資源匱乏,，產(chǎn)能不足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口,。而其又是高端產(chǎn)業(yè)的支撐材料,。是否可以考慮將高純石英納入關(guān)鍵礦產(chǎn)或戰(zhàn)略性非金屬礦產(chǎn)目錄清單，從政策法規(guī)和國家戰(zhàn)略層面,，在高純石英找礦勘查,、加工工藝、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面給予有力支持,。
2.高純石英原料選擇與分級分類評價體系缺失
石英原料質(zhì)量評價體系不完善,，至今尚未出臺統(tǒng)一產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)對高純石英砂原料選擇也具有一定的盲目性,，單純的認(rèn)為純度2N的石英原料就能夠簡單的選出高純石英砂,，但往往投入大量財力物力也難以實現(xiàn)目標(biāo)。純石英砂產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣與其原料中雜質(zhì)元素含量高低并非簡單對應(yīng)關(guān)系，而是與原料中雜質(zhì)的可選性有關(guān),。高純石英砂原料不能僅以SiO2含量為標(biāo)準(zhǔn),，必須結(jié)合石英的嵌布特性、結(jié)晶特性,、包裹體含量及大小,、雜質(zhì)離子的分布等性質(zhì)綜合考慮。
3.加工技術(shù)與國際先進(jìn)水平仍有較大差距
我國的高純石英制品主要應(yīng)用于半導(dǎo)體,、光伏和電光源等行業(yè),，但大多數(shù)企業(yè)并未掌握高純石英制品精細(xì)加工的核心技術(shù)，產(chǎn)品基本處于中低端水平,，難以滿足高端電光源,、半導(dǎo)體及光伏行業(yè)的品質(zhì)要求。綜合加工技術(shù),、裝備起步較晚,、技術(shù)保密等原因，我國高純石英技術(shù)與國際先進(jìn)水平差距依然很大,。
小結(jié)
高純石英已成為新能源,、光導(dǎo)纖維、激光,、信息技術(shù),、航空航天、微電子等高技術(shù)領(lǐng)域不可替代的關(guān)鍵原材料,。隨著中國制造2025的不斷推進(jìn)，突破高純石英砂資源,、加工技術(shù)及裝備的困境也愈發(fā)重要,。
參考資料：
賈德龍等.高純石英全球資源現(xiàn)狀與我國發(fā)展建議
郭文達(dá)等.高純石英砂資源及加工技術(shù)分析
西南證券.借力半導(dǎo)體，石英欲騰飛
長城證券.擴(kuò)產(chǎn)電子級石英項目,，石英龍頭加速邁向光纖與半導(dǎo)體市場
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）
注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)告知刪除！
