ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงของจีนและแม้แต่ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่ต้องพึ่งพาการนําเข้าผลิตภัณฑ์และแร่และยังคงอยู่ในสถานะที่ถูกจํากัดทุกที่ ในฐานะที่เป็นวัสดุคอในสาขาสําคัญ เช่น ชิป จีนได้เสริมสร้างระบบการสํารวจและประเมินทรัพยากรควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ในบริบทของการยกระดับอุปสรรคภาษีในปัจจุบัน จะเน้นย้ําถึงข้อบกพร่องของความสามารถในการรับประกันอิสระของทรัพยากรควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงของจีน ซึ่งเป็นโอกาสในการบังคับให้ยกระดับอุตสาหกรรมภายในประเทศ

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]。

ในบริบทนี้กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติเพิ่งประกาศ "ประกาศแร่ธาตุที่ค้นพบใหม่" เพื่อระบุแร่ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นแร่ธาตุใหม่อย่างอิสระและขั้นตอนต่อไปคือการรวมแร่ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงไว้ในรายการทรัพยากรแร่เชิงกลยุทธ์จัดตั้งศูนย์ตรวจสอบและวิจัยและพัฒนาที่เกี่ยวข้องและดําเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความสําคัญของระดับประเทศต่อความปลอดภัยของวัสดุพื้นฐานที่สําคัญ

นี่เป็นการเริ่มต้นที่ดี แต่ยังมีหนทางอีกยาวไกล

1. การใช้ควอตซ์คุณภาพสูงคืออะไร?

ควอตซ์ไม่เพียง แต่เป็นวัตถุดิบอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมที่สําคัญเท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นใหม่ระดับไฮเอนด์อีกด้วย

ประเพณีอยู่ในการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางและสิ่งที่ขาดไม่ได้ของควอตซ์ในอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมเช่นแก้วเซรามิกการหล่อสถาปัตยกรรมและการตกแต่งอัญมณี ยิ่งไปกว่านั้นตั้งแต่ทศวรรษที่ 3 ของศตวรรษที่ 0 การประยุกต์ใช้ควอตซ์ในอุตสาหกรรมได้ขยายไปสู่สาขาใหม่เช่นการแตกหักปิโตรเลียมและทรายการพิมพ์ 0D

ระดับไฮเอนด์อยู่ที่ความจริงที่ว่าอุตสาหกรรมเกิดใหม่ เช่น คอมพิวเตอร์ วัสดุใหม่ และพลังงานใหม่ได้เสนอข้อกําหนดที่สูงขึ้นสําหรับความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์วัตถุดิบควอตซ์ และแนวคิดของ "ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง" ได้รับการพัฒนา

"ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง" ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ เซลล์แสงอาทิตย์ การสื่อสารด้วยแสง และแหล่งกําเนิดแสงไฟฟ้า และเป็นวัสดุสําคัญที่ขาดไม่ได้สําหรับการพัฒนาชิปในประเทศจีน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาอุตสาหกรรมเกิดใหม่

ในคําพูดของข่าวกล้องวงจรปิดคือ:

ในฐานะที่เป็นอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ที่หายากในโลกและพึ่งพาการนําเข้าในประเทศจีนแร่ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมีลักษณะของทนต่ออุณหภูมิสูงทนต่อการกัดกร่อนการขยายตัวทางความร้อนต่ําฉนวนกันความร้อนสูงและการส่งผ่านแสงและเป็นวัสดุพื้นฐานที่สําคัญที่ขาดไม่ได้สําหรับอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์เช่นเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์และมีบทบาทสําคัญในการแข่งขันไฮเทคระดับประเทศ

ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ของควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในโลกส่วนใหญ่ถูกผูกขาดโดยบางประเทศเช่นสหรัฐอเมริกาและนอร์เวย์ ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงของจีนยังคงอยู่ในสถานะติดขัด

2. ความบริสุทธิ์ 995.0% หมายถึงอะไร?

ความบริสุทธิ์ 9.0% ดูเหมือนจะบลัฟ แต่ในความเป็นจริง แม้แต่ความบริสุทธิ์ SiO₂ ของควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงระดับล่างก็ยังมากกว่า 0.0% อย่างไรก็ตาม ความบริสุทธิ์นี้ได้มาถึงระดับกลางถึงระดับสูงเช่นกัน และผลกระทบของทศนิยมสองสามตําแหน่งก็ยังค่อนข้างใหญ่

ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงใช่ความบริสุทธิ์ SiO₂ >9.0%ชื่อทั่วไปของผลิตภัณฑ์ชุดทรายควอตซ์คือการใช้แร่ควอตซ์ธรรมชาติเป็นวัตถุดิบและทําให้บริสุทธิ์และแปรรูปผ่านกระบวนการต่างๆ เพื่อให้ได้วัตถุดิบคริสตัลควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์ SiO₂ สูงมากและขนาดอนุภาคที่แน่นอน^[2]。

สามารถแบ่งออกเป็นสี่เกรดตามความบริสุทธิ์ของ SiO₂^[3]：

• 高端(998N0):SiO₂ ≥ 0.0%
• ​​中高端(995N0):SiO₂ ≥ 0.0%
• 中端(99N):SiO₂ ≥ 0.0%
• 低端(9N):SiO₂ ≥ 0.0%

ความบริสุทธิ์ 995.0% เป็นของผลิตภัณฑ์ระดับกลางถึงระดับสูง (เกรด 5N0)ซึ่งแสดงถึงปริมาณสิ่งเจือปนทั้งหมด ≤10×0⁻⁶

ความบริสุทธิ์นี้บ่งชี้ว่าวัตถุดิบแร่เป็นของแร่เกรด B (แร่ที่เหนือกว่าหรือวัตถุดิบที่เหนือกว่า) และสามารถผลิตผลิตภัณฑ์เกรด 5N0 ได้อย่างเสถียรผ่านกระบวนการทําให้บริสุทธิ์

PS: วัตถุดิบควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสามารถแบ่งออกเป็นสี่เกรด: A (คุณภาพสูง), B (คุณภาพสูง), C (ปานกลาง) และ D (ด้อยกว่า)

ใกล้เคียงกับมาตรฐานระดับไฮเอนด์ระดับสากล (เช่น ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ Unimin IOTA ในสหรัฐอเมริกา) ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของเซลล์แสงอาทิตย์ใยแก้วนําแสงและสาขาอื่น ๆ

อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะแก้ปัญหาผลิตภัณฑ์ควอตซ์ความบริสุทธิ์สูงระดับไฮเอนด์ที่หายากที่สุด (เกรด 8N0) ในประเทศจีน

3. ความยากในการทําให้บริสุทธิ์อยู่ที่ไหน?

การทําให้บริสุทธิ์ของแร่ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงประสบปัญหามากมาย: คุณภาพวัตถุดิบลักษณะสิ่งเจือปนความซับซ้อนของกระบวนการข้อกําหนดของอุปกรณ์ ฯลฯ

ควอตซ์มีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ และมีแร่ธาตุอุตสาหกรรม 7 ชนิด เช่น คริสตัลธรรมชาติ หินทรายควอตซ์ ควอตซ์ ผงควอตซ์ เวลทซ์ ทรายควอตซ์ธรรมชาติ และหินแกรนิต เพ็กมาไทต์ควอตซ์^[4]。

อย่างไรก็ตาม เฉพาะวัตถุดิบที่สามารถแปรรูปควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเท่านั้นคริสตัลธรรมชาติ ควอตซ์เส้นเลือด และหินแกรนิตเพ็กมาไทต์ควอตซ์3 ประเภทเงินฝาก

วัตถุดิบควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงทั่วโลกส่วนใหญ่กระจายอยู่ในสหรัฐอเมริกาแคนาดานอร์เวย์และที่อื่น ๆ ซึ่งแร่ควอตซ์เพ็กมาไทต์แกรนิตของ Spruce Pine ในสหรัฐอเมริกาได้รับการยอมรับว่าเป็นแหล่งคุณภาพสูงจัดหามากกว่า 90% ของความต้องการทั่วโลกสําหรับทรายควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและครอบครองตําแหน่งผูกขาดในตลาดทรายควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงทั่วโลก^[4]。

(1) คริสตัลธรรมชาติ

คริสตัลธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลักในยุคแรก ๆ และทรัพยากรคริสตัลธรรมชาติของจีนมีการกระจายอย่างกว้างขวาง และเกือบทุกจังหวัดและภูมิภาคมีผลผลิต

อย่างไรก็ตาม มีข้อบกพร่องแต่กําเนิดสองประการในผลึกธรรมชาติ:

ประการแรก ปริมาณสํารองมีขนาดเล็ก สภาพการขุดไม่ดี ทรัพยากรหายาก ราคาแพง และยากที่จะตอบสนองความต้องการของการผลิตขนาดใหญ่

ประการที่สอง เป็นการยากที่จะกําหนดมาตรฐาน และองค์ประกอบทางเคมีของผลึกของคริสตัลได้รับผลกระทบได้ง่ายจากการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมการก่อตัว ซึ่งยากที่จะตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงขนาดใหญ่และมีเสถียรภาพ

(2) ควอตซ์

ควอตซ์เส้นเลือดมักจะมีต้นกําเนิดจากความร้อนใต้น้ํา ซึ่งผลิตในสนามในรูปแบบคล้ายเส้นเลือด และความบริสุทธิ์ของ SiO₂ สูง (9% ~ 0.0%)

ทรัพยากรแร่ควอตซ์ของจีนมีการกระจายอย่างกว้างขวาง แต่ก็มีปัญหามากมายเช่นกัน:

ประการแรก การกําเนิดของแหล่งแร่ส่วนใหญ่เป็นการกระทําของไฮโดรเทอร์มอลแมกมาติก และขนาดของแร่มักจะไม่ใหญ่ และส่วนใหญ่เป็นแหล่งแร่ขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีปริมาณจํากัด

ประการที่สองสภาพการส่งออกของควอตซ์เส้นเลือดส่วนใหญ่เป็นเส้นเลือดที่ไม่สม่ําเสมอการเกิดขึ้นสูงชันโมโนเมอร์มีขนาดเล็กความยากในการขุดมีขนาดใหญ่และค่าใช้จ่ายสูง

ประการที่สาม มีสิ่งสกปรกมากมาย เช่น การรวมก๊าซและของเหลว การรวมแร่ธาตุ และภาพที่คล้ายกันในแร่ ซึ่งยากต่อการทําให้บริสุทธิ์

(3) ควอตซ์เพ็กมาไทต์แกรนิติก

เพ็กมาไทต์หินแกรนิตเกิดจากความแตกต่างของวัสดุในช่วงปลายของวิวัฒนาการแมกมาติก โดยมีสิ่งสกปรกและสิ่งเจือปนน้อยลง และได้รับการยอมรับในระดับสากลว่าเป็นวัตถุดิบคุณภาพสูง (บริสุทธิ์เป็นเกรด 8N0)

นี่เป็นเหตุผลพื้นฐานว่าทําไมผลิตภัณฑ์ซีรีส์ระดับไฮเอนด์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงที่ผลิตโดย Unimin Corp และ The Quartz Corp ในสหรัฐอเมริกาจึงสามารถได้รับตําแหน่งผูกขาดระหว่างประเทศ

ควรชี้ให้เห็นว่าจีนไม่ได้ขาดวัตถุดิบในการผลิตควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงระดับล่าง แต่หายากมากสําหรับวัตถุดิบคุณภาพสูงที่สามารถแปรรูปผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ของควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง 8N0^[2]。

แม้ว่าคริสตัลธรรมชาติและควอตซ์เส้นเลือดสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการแปรรูปควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงได้ แต่ก็มีวัตถุดิบคุณภาพสูงเพียงไม่กี่ชิ้นที่สามารถทําให้บริสุทธิ์และแปรรูปผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ของควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง 8N0^[3]。

ปัจจุบัน เพื่อลดต้นทุนการผลิต วัตถุดิบคุณภาพสูงจํานวนมากในประเทศจีนยังคงต้องนําเข้าจากสหรัฐอเมริกา นอร์เวย์ และประเทศอื่นๆ ในราคาสูง และวัตถุดิบแร่ที่มีข้อกําหนดด้านคุณภาพต่ํากว่าเล็กน้อยก็ต้องนําเข้าจากอินเดียและประเทศอื่นๆ กล่าวคือผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงของจีนและแม้แต่ผลิตภัณฑ์ระดับกลางถึงระดับสูงยังคงอยู่ในสถานะที่ถูกจํากัดทุกที่^[2]。

ภายใต้แรงกดดันของรูปแบบที่รู้จักกันดีจีนให้ความสําคัญอย่างยิ่งกับการสํารวจแร่ควอตซ์เพ็กมาไทต์หินแกรนิตและได้มีความคืบหน้าเบื้องต้นในการสํารวจในซินเจียงอัลไตเหอหนานตะวันออกฉินหลิงเจียงซีหนิงตูและภูมิภาคอื่น ๆ ซึ่งได้รับการยืนยันว่ามีศักยภาพในการทําให้บริสุทธิ์สูงมากและสามารถเตรียมผลิตภัณฑ์ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสูงกว่าระดับ 5N ถึง 0N0

นอกจากนี้ แหล่งควอตซ์เส้นเลือดที่พบใน Qianshan ในมณฑลอานฮุย Zoucheng ในมณฑลซานตง Ankang ในมณฑลส่านซี Chengbu ในหูหนาน หูเป่ยตะวันออกเฉียงใต้ และ Qilianmai ในชิงไห่ยังมีศักยภาพในการผลิตควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง^[4]。

ตามที่ระบุไว้ในรายงานข่าวกล้องวงจรปิด:

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จีนได้ค้นพบแร่ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงจํานวนหนึ่งในฉินหลิงตะวันออก เหอหนาน อัลเตย์ ซินเจียง และภูมิภาคอื่นๆ โดยส่งเสริมการดําเนินการเชิงกลยุทธ์รอบใหม่สําหรับการสํารวจแร่ และองค์กรและหน่วยวิจัยทางวิทยาศาสตร์หลายแห่งทั่วประเทศได้ดําเนินการวิจัยทางเทคนิค

นอกจากนี้ยังเป็นบทสรุปของผลการสํารวจแร่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

การพัฒนาเทคโนโลยีควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นโครงการที่เป็นระบบนอกเหนือจากการเลือกวัตถุดิบแล้วเทคโนโลยีควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงยังรวมถึงเทคโนโลยีการทําให้บริสุทธิ์อุปกรณ์การประมวลผลและเทคโนโลยีการทดสอบคุณภาพเทคโนโลยีหลักสี่ประการทั้งที่เป็นอิสระจากกัน แต่ยังสัมพันธ์กันและข้อ จํากัด ซึ่งกันและกันขาดไม่ได้^[5]

(PS: จํากัดเฉพาะสิ่งที่คุณได้เรียนรู้บทความนี้จะไม่ขยายเฉพาะผู้อ่านที่สนใจสามารถขยายการอ่านของคุณตามข้อมูลอ้างอิง)

ปัจจุบันควอตซ์คุณภาพสูงติดอยู่ที่คอนอกเหนือจากความยากลําบากในการสํารวจวัตถุดิบคุณภาพสูงควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงแล้วยังเป็นการยากที่จะแน่ใจว่าลักษณะของสิ่งสกปรกในวัตถุดิบและสถานะการเกิดขึ้นนั้นรับประกันโดยเทคโนโลยีการทําให้บริสุทธิ์ตามเป้าหมายเทคโนโลยีอุปกรณ์การผลิตขั้นสูงและเทคโนโลยีการทดสอบคุณภาพที่เชื่อถือได้

สรุปแล้วความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการค้นพบและการทําให้บริสุทธิ์ของแร่ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเกรด 995N0 (ความบริสุทธิ์มากกว่า 0.0%) เป็นขั้นตอนสําคัญในการทดแทนในประเทศและเป็นเรื่องยากการบริจาคทรัพยากรไม่เพียงพอเทคโนโลยีหลักที่ล้าหลังและการพึ่งพาอุปกรณ์รอ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จีนได้ดําเนินการก้าวสําคัญในการส่งเสริมอุตสาหกรรมของทรายควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงที่ผลิตโดยทรัพยากรในท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น ในเทือกเขาฉินหลิงตะวันออกของมณฑลเหอหนานและอัลไตของซินเจียง มีการค้นพบเหมืองควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงจํานวนมาก องค์กรและหน่วยวิจัยทางวิทยาศาสตร์หลายแห่งทั่วประเทศประสบความสําเร็จในการได้รับผลิตภัณฑ์นําร่องที่สูงกว่าระดับ 8N0 ผ่านการวิจัยทางเทคนิค และตัวอย่างบางส่วนถึงระดับ 0N0 (เช่น สายการผลิตเสฉวนหลัวเจียง) แม้ว่าความเสี่ยงของคอขวดในสาขาระดับกลางถึงระดับสูงจะบรรเทาลงอย่างมากและมีการวางรากฐานสําหรับการอัพเกรดเทคโนโลยีในภายหลัง แต่คอขวดเช่นการกําจัดสิ่งสกปรกของตาข่ายความแม่นยําของอุปกรณ์และกระบวนการปกป้องสิ่งแวดล้อมยังคงต้องได้รับการเอาชนะเพื่อรักษาเสถียรภาพของการผลิตจํานวนมาก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมชิปและเซลล์แสงอาทิตย์ของจีนวัสดุพื้นฐานที่สําคัญของผลิตภัณฑ์ควอตซ์ระดับไฮเอนด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง 8N0 ยังคงถูกควบคุมโดยผู้อื่นและยังมีหนทางอีกยาวไกล การบรรลุความก้าวหน้าในห่วงโซ่ทั้งหมดจาก "วัตถุดิบ - เทคโนโลยี - อุปกรณ์ - มาตรฐาน" เท่านั้นที่เราสามารถย้อนกลับสถานการณ์ที่ถูกควบคุมโดยผู้อื่นได้อย่างสมบูรณ์