Os produtos de quartzo de alta qualidade da China, e até mesmo produtos de alta qualidade, dependem principalmente de importações de produtos e minérios, e ainda estão em um estado de restrição em todos os lugares. Como material de pescoço em campos-chave, como chips, a China vem fortalecendo o sistema de exploração e avaliação de recursos de quartzo de alta pureza nos últimos anos.
No contexto da atual escalada da barreira tarifária, destaca ainda mais as deficiências da capacidade de garantia independente dos recursos de quartzo de alta pureza da China, o que também é uma oportunidade para forçar a modernização industrial doméstica.
4月7日，全球金融市場遭遇“黑色星期一”，A股創業板指跌12.5%，創史上最大單日跌幅，滬指失守3100點，全市場超5200只個股下跌，逾2900只個股跌停，僅百余股錄得上漲。這上漲的百余股，其中就包含了高純石英砂行業的兩大明星企業：國內人造石英石領域龍頭企業之一的中旗新材和全球高純石英砂龍頭企業之一的石英股份[1]。
Nesse contexto, o Ministério de Recursos Naturais anunciou recentemente o "Anúncio de Minerais Recém-Descobertos" para listar o quartzo de alta pureza como um novo mineral de forma independente, e o próximo passo é incluir o minério de quartzo de alta pureza na lista de recursos minerais estratégicos, estabelecer centros relevantes de investigação e pesquisa e desenvolvimento e realizar pesquisas científicas e tecnológicas, o que reflete a importância do nível nacional para a segurança dos principais materiais básicos.
Este é um bom começo, mas ainda há um longo caminho a percorrer.
O quartzo não é apenas uma importante matéria-prima industrial tradicional, mas também um material emergente de alta qualidade.
A tradição reside na ampla aplicação e indispensabilidade do quartzo em indústrias tradicionais, como vidro, cerâmica, fundição, arquitetura e decoração de pedras preciosas. Além disso, desde os anos 3 do século 0, a aplicação industrial do quartzo foi expandida para novos campos, como propante de fraturamento de petróleo e areia de impressão 0D.
O high-end reside no fato de que indústrias emergentes, como computadores, novos materiais e novas energias, apresentaram requisitos mais altos para a pureza dos produtos de matéria-prima de quartzo, e o conceito de "quartzo de alta pureza" foi desenvolvido.
O "quartzo de alta pureza" é amplamente utilizado nas indústrias de informação eletrônica, fotovoltaica, comunicação óptica e fonte de luz elétrica, e é um material-chave indispensável para o desenvolvimento de chips na China, que está relacionado ao desenvolvimento de indústrias emergentes, defesa nacional e indústria militar e segurança nacional.
Nas palavras do noticiário da CCTV, é:
Como uma indústria emergente estratégica que é escassa no mundo e altamente dependente de importações na China, o minério de quartzo de alta pureza tem as características de resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, baixa expansão térmica, alto isolamento e transmitância de luz, e é um material básico essencial indispensável para indústrias emergentes estratégicas, como semicondutores e fotovoltaicos, e desempenha um papel vital na competição nacional de alta tecnologia.
Atualmente, os produtos de alta qualidade de quartzo de alta pureza no mundo são monopolizados principalmente por alguns países, como Estados Unidos e Noruega. Os produtos de quartzo de alta qualidade de alta pureza da China ainda estão presos.
A pureza de 9,0% parece blefar, mas, na verdade, mesmo a pureza de SiO₂ do quartzo de alta pureza de baixo custo será maior que 0,0%. No entanto, essa pureza também atingiu o nível médio a alto, e o impacto de algumas casas decimais ainda é bastante grande.
Quartzo de alta pureza, simPureza de SiO₂ >9,0%O nome geral dos produtos da série de areia de quartzo é usar minério de quartzo natural como matéria-prima e purificar e processar através de uma série de processos para obter matérias-primas de cristal de quartzo com pureza extremamente alta de SiO₂ e certo tamanho de partícula[2]。
Pode ser dividido em quatro graus de acordo com a pureza do SiO₂[3]：
995,0% de pureza, pertenceProdutos de médio a alto padrão (grau 5N0), representando o teor total de impurezas ≤10×0⁻⁶.
Essa pureza indica que a matéria-prima do minério pertence ao minério de grau B (minério superior ou matéria-prima superior) e pode produzir produtos de grau 5N0 de forma estável por meio do processo de purificação.
PS: As matérias-primas de quartzo de alta pureza podem ser divididas em quatro graus: A (alta qualidade), B (alto grau), C (médio) e D (inferior).
Está próximo dos padrões internacionais de ponta (como os produtos da série Unimin IOTA nos Estados Unidos), que podem atender às necessidades de energia fotovoltaica, fibra óptica e outros campos.
No entanto, por enquanto, não é possível resolver fundamentalmente o problema dos produtos de quartzo de alta pureza de alta qualidade mais escassos (grau 8N0) na China.
A purificação do minério de quartzo de alta pureza enfrenta muitas dificuldades: qualidade da matéria-prima, características de impurezas, complexidade do processo, requisitos de equipamentos, etc.
O quartzo é amplamente distribuído na natureza e existem 7 tipos de tipos industriais de depósitos minerais, como cristal natural, arenito de quartzo, quartzito, quartzo em pó, quartzo de veia, areia de quartzo natural e quartzo pegmatito de granito[4]。
No entanto, apenas as matérias-primas que podem processar quartzo de alta pureza sãoCristal natural, quartzo de veia e quartzo pegmatito de granito3 tipos de depósito.
As matérias-primas globais de quartzo de alta pureza são distribuídas principalmente nos Estados Unidos, Canadá, Noruega e outros lugares, entre os quais o minério de quartzo pegmatito de granito de Spruce Pine nos Estados Unidos é reconhecido como um depósito de alta qualidade, fornecendo mais de 90% da demanda global por areia de quartzo de alta pureza e ocupando uma posição de monopólio no mercado global de areia de quartzo de alta pureza[4]。
(1) Cristal natural
O cristal natural é a principal matéria-prima nos primeiros dias, e os recursos de cristal natural da China são amplamente distribuídos, e quase todas as províncias e regiões têm produção.
No entanto, existem duas deficiências congênitas nos cristais naturais:
Primeiro, as reservas são pequenas, as condições de mineração são ruins, os recursos são escassos, o preço é caro e é difícil atender às necessidades da produção em larga escala;
Em segundo lugar, é difícil de padronizar, e a composição química do cristal é facilmente afetada por mudanças no ambiente de formação, o que é difícil de atender às necessidades de produtos de alta qualidade de quartzo de alta pureza em grande escala e estáveis.
(2) Quartzo
O quartzo de veia é geralmente de origem hidrotermal, que é produzido no campo na forma de veia, e a pureza do SiO₂ é alta (9% ~ 0,0%).
Os recursos minerais de quartzo de veia da China são amplamente distribuídos, mas também há muitos problemas:
Primeiro, a gênese dos depósitos de minério é principalmente ação hidrotermal magmática, e a escala dos depósitos de minério geralmente não é grande, e a maioria deles são depósitos de pequeno e médio porte, com volume limitado;
Em segundo lugar, as condições de saída do quartzo de veia são principalmente veias irregulares, a ocorrência é íngreme, o monômero é pequeno, a dificuldade de mineração é grande e o custo é alto;
Em terceiro lugar, existem muitas impurezas, como inclusões gás-líquido, inclusões minerais e imagens semelhantes no minério, que é muito difícil de purificar;
(3) Quartzo pegmatítico granítico
Os pegmatitos graníticos são formados por diferenciação de materiais no estágio final da evolução magmática, com menos impurezas e inclusões, e são reconhecidos internacionalmente como matérias-primas de alta qualidade (purificadas ao grau 8N0).
Esta é também a razão fundamental pela qual os produtos da série high-end de quartzo de alta pureza produzidos pela Unimin Corp e The Quartz Corp nos Estados Unidos podem ganhar uma posição de monopólio internacional.
Deve-se ressaltar que a China não carece de matérias-primas para a produção de quartzo de alta pureza de baixo custo, mas é extremamente escasso para matérias-primas de alta qualidade que podem processar produtos de alta qualidade de quartzo de alta pureza 8N0[2]。
Embora o cristal natural e o quartzo de veios possam ser usados como matéria-prima para o processamento de quartzo de alta pureza, existem muito poucas matérias-primas de alta qualidade que podem purificar e processar produtos de alta qualidade de quartzo de alta pureza 8N0[3]。
Atualmente, para reduzir os custos de produção, muitas matérias-primas de alta qualidade na China ainda precisam ser importadas dos Estados Unidos, Noruega e outros países a preços altos, e matérias-primas de minério com requisitos de qualidade ligeiramente inferiores também precisam ser importadas da Índia e de outros países. Ou seja, os produtos de quartzo de alta qualidade da China, e até mesmo produtos de médio a alto padrão, ainda estão em um estado de restrição em todos os lugares[2]。
Sob a pressão da forma bem conhecida, a China atribui grande importância à exploração de minério de quartzo pegmatito de granito e fez progressos preliminares na prospecção em Xinjiang Altai, Henan East Qinling, Jiangxi Ningdu e outras regiões, que foi confirmada como tendo um potencial de purificação muito alto e pode preparar produtos de quartzo de alta pureza acima do nível 5N a 0N0.
Além disso, os depósitos de quartzo de veios encontrados em Qianshan em Anhui, Zoucheng em Shandong, Ankang em Shaanxi, Chengbu em Hunan, sudeste de Hubei e Qilianmai em Qinghai também têm potencial para produzir quartzo de alta pureza[4]。
Conforme declarado na reportagem da CCTV:
Nos últimos anos, a China descobriu uma série de minérios de quartzo de alta pureza em East Qinling, Henan, Altay, Xinjiang e outras regiões, promovendo uma nova rodada de ações estratégicas para prospecção mineral, e muitas empresas e unidades de pesquisa científica em todo o país realizaram pesquisas técnicas.
É também um resumo dos resultados da exploração mineral nos últimos anos.
O desenvolvimento da tecnologia de quartzo de alta pureza é um projeto sistemático, além da seleção de matérias-primas, a tecnologia de quartzo de alta pureza também inclui tecnologia de purificação, equipamentos de processamento e tecnologia de teste de qualidade, as quatro principais tecnologias, ambas independentes umas das outras, mas também inter-relacionadas e mutuamente restritivas, indispensáveis[5]
(PS: Limitado ao que você aprendeu, este artigo não será expandido especificamente, os leitores interessados podem expandir sua leitura de acordo com os dados de referência).
Atualmente, o quartzo de alta qualidade está preso no pescoço,Além da dificuldade de prospecção de matérias-primas de quartzo de alta pureza e alta qualidade, também é difícil garantir que as características das impurezas nas matérias-primas e seu estado de ocorrência sejam garantidos por tecnologia de purificação direcionada, tecnologia avançada de equipamentos de produção e tecnologia de teste de qualidade confiável.
Em suma, o avanço da tecnologia de descoberta e purificação do minério de quartzo de alta pureza de grau 995N0 (pureza acima de 0,0%) é um passo fundamental na substituição doméstica e é difícilDotação insuficiente de recursos, tecnologia central atrasada e dependência de equipamentosEsperar. Nos últimos anos, a China deu um passo fundamental na promoção da industrialização da areia de quartzo de alta pureza produzida por recursos locais. Por exemplo, nas montanhas Qinling Oriental da província de Henan e Altay de Xinjiang, muitas minas de quartzo de alta pureza foram descobertas. Várias empresas e unidades de pesquisa científica em todo o país obtiveram com sucesso produtos-piloto acima do nível 8N0 por meio de pesquisa técnica, e algumas amostras atingiram o nível 0N0 (como a linha de produção de Sichuan Luojiang). Embora o risco de gargalo no campo de médio a alto padrão tenha sido bastante aliviado e a base para atualizações de tecnologia subsequentes tenha sido estabelecida, gargalos como remoção de impurezas de treliça, precisão de equipamentos e processos de proteção ambiental ainda precisam ser superados para estabilizar a produção em massa.
Especialmente na indústria de chips e fotovoltaicos da China, o principal material básico dos produtos de quartzo de alta qualidade de alta pureza 8N0 ainda é controlado por outros, e ainda há um longo caminho a percorrer. Somente alcançando um avanço em toda a cadeia de "matérias-primas-tecnologia-equipamentos-padrões" podemos reverter completamente a situação de sermos controlados por outros.