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高纯石英全球资源现状与我国发展建议

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贾德龙, 张万益, 陈丛林, 李永胜, 吴冬梅, 崔敏利, 张翠光. 高纯石英全球资源现状与我国发展建议[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(5): 111-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.011
引用本文: 贾德龙, 张万益, 陈丛林, 李永胜, 吴冬梅, 崔敏利, 张翠光. 高纯石英全球资源现状与我国发展建议[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(5): 111-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.011
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JIA Delong, ZHANG Wanyi, CHEN Conglin, LI Yongsheng, WU Dongmei, CUI Minli, ZHANG Cuiguang. Global Resource Status and China's Development Suggestions of High Purity Quartz[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(5): 111-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.011
Citation: JIA Delong, ZHANG Wanyi, CHEN Conglin, LI Yongsheng, WU Dongmei, CUI Minli, ZHANG Cuiguang. Global Resource Status and China's Development Suggestions of High Purity Quartz[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(5): 111-117. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.05.011
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高纯石英全球资源现状与我国发展建议

  • 1.

    中国地质调查局发展研究中心，北京 100037

  • 2.

    中国地质调查局，北京 100037

  • 3.

    中国地质科学院 矿产资源研究所，北京 100037

  • 基金项目:
    中国地质调查局地质调查项目："国家地质调查成果集成与规划"（DD20190464）
详细信息
    作者简介: 贾德龙(1985-), 男, 高级工程师, 博士, 主要从事矿产地质调查规划研究, E-mail:jdl1985@163.com
    通讯作者: 张万益(1974-), 男, 教授级高工, 博士, 主要从事地质找矿及地质调查规划研究工作, E-mail:wanyizhang0810@qq.com

  • 中图分类号: P619.23+3

Global Resource Status and China's Development Suggestions of High Purity Quartz

  • 1.

    Development and Research Center of China Geological Survey, Ministry of Natural Resources, Beijing 100037, China

  • 2.

    China Geological Survey, Ministry of Natural Resources, Beijing 100037, China

  • 3.

    Institute of Mineral Resources, China Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China

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    摘要

  • 高纯石英因其产品具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质，广泛应用于光伏、电子信息、光通讯和电光源等高新技术产业，在战略性新兴产业中具有重要地位和作用。由于生产原料的特殊性和技术保密等原因，高纯石英的生产和出口高度集中在世界少数国家和企业。我国高纯石英对外依存度高，进口量远大于出口量，目前国内能够生产高纯石英的矿床极少。为确保战略新兴产业发展，保障高纯石英资源安全，建议将高纯石英列入关键矿产目录清单，对现有地质资料进行有针对性的梳理，加强与花岗伟晶岩型矿床对比研究，尽快建立高纯石英分级分类标准评价体系。

    Due to its excellent physical and chemical properties such as high temperature resistance, corrosion resistance, low thermal expansion, high insulation and light transmittance, high purity quartz is widely used in the high and new technology industries such as photovoltaic, electronic information, optical communication and electric light source, and plays an important role in the strategic emerging industries. Due to the particularity of raw materials and technical confidentiality, the production and export of high purity quartz are highly concentrated in a few countries and enterprises in the world. China's high-purity quartz external dependence is high; the import volume is far more than exports. In order to ensure the development of strategic emerging industries and ensure the safety of high purity quartz resources, it is suggested that high purity quartz be included in the list of critical minerals, the existing geological data be sorted out in a targeted way, the comparative study with granitic pegmatite deposits be strengthened, and the evaluation system of high pure quartz classification standards be established as soon as possible.

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  • 图 1  石英品级划分及价格示意图[5-6]

    Figure 1. 

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    图 2  2009—2018年全球LED照明市场规模

    Figure 2. 

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    图 3  2011—2019年全球光伏市场规模(亿美元)

    Figure 3. 

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    图 4  2009—2019年全球工业半导体产值(数据来源：CBC金属网整理)

    Figure 4. 

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    图 5  2014—2018年中国石英砂分品种产量图(万t)

    Figure 5. 

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    图 6  2009—2018年我国硅砂及石英砂进、出口量统计(万t)

    Figure 6. 

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    图 7  2009—2018年我国含硅量≥99.99%的硅(HS28046190)进、出口量统计(万t)

    Figure 7. 

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    图 8  2009—2017年中国玻璃硅质原料查明资源储量(矿石/亿t)

    Figure 8. 

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    表 1  玻璃工业和化工用石英砂分级标准[3]

    Table 1.  Quartz sand classification standard for glass industry and chemical industry

    级别 名称 SiO2 杂质/10-6 烧失量/%
    Fe2O3 Cr Al Ti Li Na k
    Ⅰ级 超纯石英砂 ≥99.98 ≤2.0 ≤0.5 ≤30 ≤2.0 ≤3.0 ≤3.0 ≤3.0 ≤0.1
    Ⅱ级 高纯石英砂 ≥99.98 ≤4.0 ≤0.5 ≤70 ≤3.0
    Ⅲ级 浮选石英砂 ≥99.95 ≤20 ≤1.0 ≤5.0
    Ⅳ级 光学酸洗石英砂 ≥99.6 ≤50 ≤2.0 ≤300
    Ⅴ级 晶质玻璃石英砂 ≥99.0 ≤200 ≤2.0
    Ⅵ级 仪器玻璃石英砂 ≥99.0 ≤300 ≤2.0
    Ⅶ级 普通石英砂 ≥98.5 ≤400 ≤6.0
    Ⅷ级 一般石英砂 ≥98.5 ≤600 ≤6.0
    Ⅸ级 低档石英砂 ≥97.0 ≤2 000
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    表 2  2010—2018江苏太平洋石英股份有限公司高纯石英砂产销存数据

    Table 2.  Production, sales and storage data of high purity quartz sand of jiangsu Pacific Quartz Co., LTD

    年份 产量/t 销量/t 库存/t
    2010年 2 537 2 561 --
    2011年 5 973 4 836 --
    2012年 4 255 5 221 --
    2013年 6 825 6 830 --
    2014年 7 162 7 018 --
    2015年 7 840 7 535 621
    2016年 8 431 8 506 546
    2017年 10 559 10 677 428
    2018年 11 277 10 938 767
    数据来源：江苏太平洋石英股份有限公司年度报告。
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    表 3  美国2016年分国别石英砂出口数据

    Table 3.  US quartz sand export data in 2016 by country

    国家 数量/kt 金额/千美元 单价/(美元·t-1)
    中国 13 33 900 2 608
    德国 8 20 700 2 588
    韩国 2 3 350 1 675
    印度 2 2 160 1 080
    荷兰 7 6 840 977
    其他 3 2 380 793
    挪威 9 5 010 557
    巴西 2 926 463
    多明尼加 2 728 364
    智利 8 2 500 313
    阿根廷 52 15 900 306
    秘鲁 5 1 530 306
    比利时 9 2 270 252
    委内瑞拉 3 674 225
    法国 23 4 640 202
    日本 198 38 300 193
    牙买加 3 569 190
    墨西哥 320 23 700 74
    加拿大 2 090 142 000 68
    来源：USGS。
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    表 4  国内ICP检测技术与美国尤尼明IOTA-STD高纯石英产品质量的ICP-OES检测结果对比[2, 18-19]

    Table 4.  Comparison on the ICP-OES test results of iota-std high purity quartz products in China and United States

    样品 ωB/10-6 ω(Si)/%
    Al B Li Na K Ca Mg Ti Fe Mn Cu Cr Ni ∑
    a 10.79 0 0.23 1.225 0 0 0 0.635 0 0 0.005 0 0.01 12.895 99.9987
    b 16.2 0.08 0.9 0.9 0.6 0.5 ＜0.05 — 0.23 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜19.66 99.9980
    注：a-国内ICP检测技术实测结果；b-美国尤尼明公布的IOTA-STD产品检测结果的平均数值。
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出版历程
收稿日期:  2019-07-16
刊出日期:  2019-10-25

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