知識課堂：全球高純石英資源都在誰手里？誰生產(chǎn)？誰消費？

　　高純石英是世界稀缺和我國短缺的資源，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薮蟮男枨蟆Ｎ覈歉呒兪⑾M大國，中低端產(chǎn)品自給有余，高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口。

　　1、全球高純石英資源概況

　　高純石英一般都是以一、二級天然水晶為原料，但由于儲量很小，開采技術(shù)條件差，以及開采資源逐步枯竭等原因，后期通過改進(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。

　　20世紀(jì)80～90年代，美、日、德等少數(shù)發(fā)達(dá)國家采用脈石英、花崗巖石英加工高純石英，如日本和美國采用花崗巖石英，俄羅斯和德國用脈石英和變質(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，水晶資源總量有1556萬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、挪威、澳大利亞、法國、意大利、印度、土耳其、緬甸等30多個國家和地區(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，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，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，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量10354萬t，截止2019年底，減少至7287萬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：

　　巴西是全球第一大資源量國，2019年資源量為2111萬t，在全球中占比28.97%，礦石類型主要為天然水晶。

　　美國是第二大資源量國，2014年資源量為2563萬t，2019年資源量為1822萬t，減少741萬，在全球中仍占比25.0%，礦石類型主要為花崗巖石英，分布在北卡羅來納州Spruce Pine地區(qū)。

　　加拿大位列全球第三，2019年資源量為1000萬t，占比13.72%，礦石類型主要為脈石英，主要分布在魁北克省東南部約翰比茲灣(Johan Beetz Bay)的海岸帶。

　　中國的脈石英和水晶2019年資源量為685萬t，其中水晶資源量僅為0.69萬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，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)高純石英是未來的主要研究方向，其中脈石英相對石英巖、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)合國統(tǒng)計司數(shù)據(jù)，2012年以來SiO2含量≥99.9%高純石英砂生產(chǎn)整體呈上升趨勢。2012年生產(chǎn)量74.85萬t，2019年增長到123.62萬t，增長幅度65.16%。中國生產(chǎn)量由6.72萬t，增長到23.7萬t，增長率251.11%。

　　全球生產(chǎn)SiO2含量≥99.9%高純石英砂的國家主要有美國、中國、挪威、加拿大、俄羅斯、巴西等國。2019年美國產(chǎn)量65.52萬t，占比全球產(chǎn)量的53.00%，中國產(chǎn)量23.7萬t，占比全球產(chǎn)量的19.17%。目前，全球的產(chǎn)能173.14萬t/年，其中美國產(chǎn)能95.23萬t/年，中國產(chǎn)能27萬t/年。

　　全球產(chǎn)品產(chǎn)能利用率71.40%，其中美國68.80%，中國87.77%。2019年全球SiO2含量≥99.99%高純石英42.58萬t，其中美國產(chǎn)量達(dá)36.24萬t，占比全球產(chǎn)量的85.1%;挪威產(chǎn)量3.79萬t，占比全球產(chǎn)量的19.17%;中國產(chǎn)量1.36萬t，占比全球產(chǎn)量的3.2%。

　　3、全球高純石英消費情況

　　(1)消費結(jié)構(gòu)

　　據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(協(xié)會)WSTS、中國建筑材料科學(xué)研究總院數(shù)據(jù)，2012年全球消費高純石英73.35萬t，其中半導(dǎo)體領(lǐng)域消費45.36萬t(61.84%)，光通訊領(lǐng)域消費8.79萬t(11.98%)，光伏領(lǐng)域消費6.67萬t(9.09%)、電光源領(lǐng)域消費2.92萬t(3.98%)、其他領(lǐng)域消費9.61萬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)域約占消費量的87%。2019年全球消費高純石英121.44萬t，其中用于電光源領(lǐng)域消費4.74萬t(3.90%)、半導(dǎo)體領(lǐng)域消費79.30萬t(65.30%)，光伏領(lǐng)域消費14.52萬t(11.93%)，光通訊領(lǐng)域消費17.97萬t(14.80%)，其他領(lǐng)域消費4.91萬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)域消費量逐年增加，用于其他領(lǐng)域消費逐年減少。

　　我國是高純石英消費大國，中低端產(chǎn)品能夠自給，少量出口，高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口。2012年我國為主要消費高純石英國家，其中電光源領(lǐng)域消費占8.42%，半導(dǎo)體領(lǐng)域消費占46.56%，光伏領(lǐng)域消費占14.98%、光通訊領(lǐng)域消費占23.44%、其他領(lǐng)域消費占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)域約占消費量的93.4%。

　　2019年隨著新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國對高純石英的消費結(jié)構(gòu)有所變化，其中電光源領(lǐng)域消費占5.73%，半導(dǎo)體領(lǐng)域領(lǐng)域消費占50.49%，光伏領(lǐng)域消費占17.15%，光通訊領(lǐng)域消費占23.02%、其他領(lǐng)域消費占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)域約占消費量的96.38%。

　　2012～2019年中國高純石英消費整體呈上漲趨勢，新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域消費量增長2.98%，其中半導(dǎo)體、光伏領(lǐng)域消費增加較多，光通訊領(lǐng)域持平，電光源及其他領(lǐng)域消費相對減少。

　　(2)市場消費格局

　　全球高純石英消費主要在亞洲、北美、歐盟等地區(qū)，主要有中國、美國、德國、日本、韓國、英國、法國、荷蘭等國家。目前基本形成了以美國、中國、挪威、加拿大、俄羅斯、巴西等國為主要供應(yīng)方，以中國、美國、德國、日本、韓國、英國、法國、荷蘭等國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，全球主要國家高純石英消費需求差異較大。

　　2012年以來，全球高純石英消費穩(wěn)定增長，亞洲消費量由2012年31.37萬t增長到2019年的62.53萬t，2019年在全球高純石英消費中占51.49%;北美消費量由2012年24.54萬t增長到2019年的35.82萬t，2019年在全球高純石英消費中占29.5%;歐盟消費量由2012年12.28萬t增長到2019年的18.8萬t，2019年在全球高純石英消費中占16.47%;其他國家消費量由2012年5.16萬t增長到2016年的9.34萬t，2019年消費量減少至4.29萬t，呈先增加后減少的趨勢，2019年在全球高純石英消費中占3.53%。

　　資料來源：《郝文俊,馮書文,詹建華,等.全球高純石英資源現(xiàn)狀、生產(chǎn)、消費及貿(mào)易格局[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2020(05):15-19》

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