高純石英是世界稀缺和我國(guó)短缺的資源，在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中具有重要地位和作用，新一代信息技術(shù)、新材料等八大領(lǐng)域?qū)Ω呒兪⒂兄薮蟮男枨?。我?guó)是高純石英消費(fèi)大國(guó)，中低端產(chǎn)品自給有余，高端產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口。
1、全球高純石英資源概況
高純石英一般都是以一、二級(jí)天然水晶為原料，但由于儲(chǔ)量很小，開(kāi)采技術(shù)條件差，以及開(kāi)采資源逐步枯竭等原因，后期通過(guò)改進(jìn)技術(shù)，以脈石英和花崗巖石英替代天然水晶為原料，制備高純石英成為一種趨勢(shì)。
20世紀(jì)80～90年代，美、日、德等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家采用脈石英、花崗巖石英加工高純石英，如日本和美國(guó)采用花崗巖石英，俄羅斯和德國(guó)用脈石英和變質(zhì)石英巖加工高純石英，全球能夠加工成高純石英原料資源分布較少，且不均勻。
巴西是世界水晶主要產(chǎn)出國(guó)，水晶資源總量有1556萬(wàn)t，占全世界的90%；次之為馬達(dá)加斯加和危地馬拉。加拿大、俄羅斯、美國(guó)、挪威、澳大利亞、法國(guó)、意大利、印度、土耳其、緬甸等30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)有少量資源。脈石英礦床世界各地均有分布，差異不大。
2014年以來(lái)，全球能夠加工成SiO2含量≥99.9%高純石英砂的資源量呈減少趨勢(shì)，隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，其需求量持續(xù)增長(zhǎng)，使全球高純石英原料資源量持續(xù)減少。2014年全球能夠加工成高純石英原料資源儲(chǔ)量10354萬(wàn)t，截止2019年底，減少至7287萬(wàn)t，減少率達(dá)到29.62%。
按照能夠加工成SiO2含量≥99.9%高純石英砂的資源統(tǒng)計(jì)，巴西是全球第一大資源量國(guó)，2019年資源量為2111萬(wàn)t，在全球中占比28.97%，礦石類(lèi)型主要為天然水晶。
美國(guó)是第二大資源量國(guó)，2014年資源量為2563萬(wàn)t，2019年資源量為1822萬(wàn)t，減少741萬(wàn)，在全球中仍占比25.0%，礦石類(lèi)型主要為花崗巖石英，分布在北卡羅來(lái)納州Spruce Pine地區(qū)。
加拿大位列全球第三，2019年資源量為1000萬(wàn)t，占比13.72%，礦石類(lèi)型主要為脈石英，主要分布在魁北克省東南部約翰比茲灣（Johan Beetz Bay）的海岸帶。
我國(guó)的脈石英和水晶2019年資源量為685萬(wàn)t，其中水晶資源量?jī)H為0.69萬(wàn)t。
挪威、俄羅斯和印度的脈石英資源，馬達(dá)加斯加的水晶資源在全球占一定比例。
2、全球高純石英生產(chǎn)情況
高純石英的制備方法主要有3大類(lèi)，分別為天然水晶粉磨加工、石英礦物深度提純及用含硅化合物化學(xué)合成。由于天然水晶資源逐漸枯竭，而化學(xué)合成法缺點(diǎn)較多，難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，以脈石英、石英巖和石英砂巖等石英礦物替代水晶生產(chǎn)高純石英是未來(lái)的主要研究方向，其中脈石英相對(duì)石英巖、石英砂巖成分單一，SiO2含量較高，是制備高純石英的重要原料。
石英礦物深度提純主要是除去其中少量或微量雜質(zhì)，獲得高純石英，常用擦洗、重選、磁選、浮選、酸浸、高溫氯化等選礦工藝。
據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)司數(shù)據(jù)，2012年以來(lái)SiO2含量≥99.9%高純石英砂生產(chǎn)整體呈上升趨勢(shì)。2012年生產(chǎn)量74.85萬(wàn)t，2019年增長(zhǎng)到123.62萬(wàn)t，增長(zhǎng)幅度65.16%。中國(guó)生產(chǎn)量由6.72萬(wàn)t，增長(zhǎng)到23.7萬(wàn)t，增長(zhǎng)率251.11%。
全球生產(chǎn)SiO2含量≥99.9%高純石英砂的國(guó)家主要有美國(guó)、中國(guó)、挪威、加拿大、俄羅斯、巴西等國(guó)。2019年美國(guó)產(chǎn)量65.52萬(wàn)t，占比全球產(chǎn)量的53.00%，中國(guó)產(chǎn)量23.7萬(wàn)t，占比全球產(chǎn)量的19.17%。目前，全球的產(chǎn)能173.14萬(wàn)t/年，其中美國(guó)產(chǎn)能95.23萬(wàn)t/年，中國(guó)產(chǎn)能27萬(wàn)t/年。
全球產(chǎn)品產(chǎn)能利用率71.40%，其中美國(guó)68.80%，中國(guó)87.77%。2019年全球SiO2含量≥99.99%高純石英42.58萬(wàn)t，其中美國(guó)產(chǎn)量達(dá)36.24萬(wàn)t，占比全球產(chǎn)量的85.1%；挪威產(chǎn)量3.79萬(wàn)t，占比全球產(chǎn)量的19.17%；中國(guó)產(chǎn)量1.36萬(wàn)t，占比全球產(chǎn)量的3.2%。
3、全球高純石英消費(fèi)情況
?。?）消費(fèi)結(jié)構(gòu)
據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)（協(xié)會(huì)）WSTS、中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院數(shù)據(jù)，2012年全球消費(fèi)高純石英73.35萬(wàn)t，其中半導(dǎo)體領(lǐng)域消費(fèi)45.36萬(wàn)t（61.84%），光通訊領(lǐng)域消費(fèi)8.79萬(wàn)t（11.98%），光伏領(lǐng)域消費(fèi)6.67萬(wàn)t（9.09%）、電光源領(lǐng)域消費(fèi)2.92萬(wàn)t（3.98%）、其他領(lǐng)域消費(fèi)9.61萬(wàn)t（13.10%），用于半導(dǎo)體、光伏、光通訊、電光源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占消費(fèi)量的87%。2019年全球消費(fèi)高純石英121.44萬(wàn)t，其中用于電光源領(lǐng)域消費(fèi)4.74萬(wàn)t（3.90%）、半導(dǎo)體領(lǐng)域消費(fèi)79.30萬(wàn)t（65.30%），光伏領(lǐng)域消費(fèi)14.52萬(wàn)t（11.93%），光通訊領(lǐng)域消費(fèi)17.97萬(wàn)t（14.80%），其他領(lǐng)域消費(fèi)4.91萬(wàn)t（4.04%），半導(dǎo)體、光伏、光通訊、電光源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占消費(fèi)量的96%。
2012～2019年，全球高純石英消耗量逐年增加，用于半導(dǎo)體、光通訊、光伏、電光源領(lǐng)域消費(fèi)量逐年增加，用于其他領(lǐng)域消費(fèi)逐年減少。
我國(guó)是高純石英消費(fèi)大國(guó)，中低端產(chǎn)品能夠自給，少量出口，高端產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口。2012年我國(guó)為主要消費(fèi)高純石英國(guó)家，其中電光源領(lǐng)域消費(fèi)占8.42%，半導(dǎo)體領(lǐng)域消費(fèi)占46.56%，光伏領(lǐng)域消費(fèi)占14.98%、光通訊領(lǐng)域消費(fèi)占23.44%、其他領(lǐng)域消費(fèi)占6.60%，其中半導(dǎo)體、光伏、光通訊、電光源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占消費(fèi)量的93.4%。
2019年隨著新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)高純石英的消費(fèi)結(jié)構(gòu)有所變化，其中電光源領(lǐng)域消費(fèi)占5.73%，半導(dǎo)體領(lǐng)域領(lǐng)域消費(fèi)占50.49%，光伏領(lǐng)域消費(fèi)占17.15%，光通訊領(lǐng)域消費(fèi)占23.02%、其他領(lǐng)域消費(fèi)占3.62%，半導(dǎo)體、光伏、光通訊、電光源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占消費(fèi)量的96.38%。
2012～2019年中國(guó)高純石英消費(fèi)整體呈上漲趨勢(shì)，新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域消費(fèi)量增長(zhǎng)2.98%，其中半導(dǎo)體、光伏領(lǐng)域消費(fèi)增加較多，光通訊領(lǐng)域持平，電光源及其他領(lǐng)域消費(fèi)相對(duì)減少。
（2）市場(chǎng)消費(fèi)格局
全球高純石英消費(fèi)主要在亞洲、北美、歐盟等地區(qū)，主要有中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、荷蘭等國(guó)家。目前基本形成了以美國(guó)、中國(guó)、挪威、加拿大、俄羅斯、巴西等國(guó)為主要供應(yīng)方，以中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、荷蘭等國(guó)為主要需求方的供需格局，供需格局特征為供應(yīng)方與需求方均較為集中，全球主要國(guó)家高純石英消費(fèi)需求差異較大。
2012年以來(lái)，全球高純石英消費(fèi)穩(wěn)定增長(zhǎng)，亞洲消費(fèi)量由2012年31.37萬(wàn)t增長(zhǎng)到2019年的62.53萬(wàn)t，2019年在全球高純石英消費(fèi)中占51.49%；北美消費(fèi)量由2012年24.54萬(wàn)t增長(zhǎng)到2019年的35.82萬(wàn)t，2019年在全球高純石英消費(fèi)中占29.5%；歐盟消費(fèi)量由2012年12.28萬(wàn)t增長(zhǎng)到2019年的18.8萬(wàn)t，2019年在全球高純石英消費(fèi)中占16.47%；其他國(guó)家消費(fèi)量由2012年5.16萬(wàn)t增長(zhǎng)到2016年的9.34萬(wàn)t，2019年消費(fèi)量減少至4.29萬(wàn)t，呈先增加后減少的趨勢(shì)，2019年在全球高純石英消費(fèi)中占3.53%。
資料來(lái)源：《郝文俊,馮書(shū)文,詹建華,等.全球高純石英資源現(xiàn)狀、生產(chǎn)、消費(fèi)及貿(mào)易格局[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2020(05):15-19》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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