高純石英是世界稀缺和我國短缺的資源，在戰略性新興產(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)域對高純石英有著(zhù)巨大的需求。我國是高純石英消費大國，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、二級天然水晶為原料，但由于儲量很小，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。
20世紀80～90年代，美、日、德等少數發(fā)達國家采用脈石英、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(wàn)t，占全世界的90%；次之為馬達加斯加和危地馬拉。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(gè)國家和地區有少量資源。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，隨著(zhù)戰略性新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，其需求量持續增長(cháng)，使全球高純石英原料資源量持續減少。2014年全球能夠加工成高純石英原料資源儲量10354萬(wàn)t，截止2019年底，減少至7287萬(wàn)t，減少率達到29.62%。
按照能夠加工成SiO2含量≥99.9%高純石英砂的資源統計，巴西是全球第一大資源量國，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。
美國是第二大資源量國，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。
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。
我國的脈石英和水晶2019年資源量為685萬(wàn)t，其中水晶資源量?jì)H為0.69萬(wàn)t。
挪威、俄羅斯和印度的脈石英資源，馬達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，難以大規模工業(yè)應用，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。
據聯(lián)合國統計司數據，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。2012年生產(chǎn)量74.85萬(wàn)t，2019年增長(cháng)到123.62萬(wàn)t，增長(cháng)幅度65.16%。中國生產(chǎn)量由6.72萬(wàn)t，增長(cháng)到23.7萬(wàn)t，增長(cháng)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(wàn)t，占比全球產(chǎn)量的53.00%，中國產(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，其中美國產(chǎn)能95.23萬(wàn)t/年，中國產(chǎn)能27萬(wàn)t/年。
全球產(chǎn)品產(chǎn)能利用率71.40%，其中美國68.80%，中國87.77%。2019年全球SiO2含量≥99.99%高純石英42.58萬(wàn)t，其中美國產(chǎn)量達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、全球高純石英消費情況
?。?）消費結構
據世界半導體貿易統計（協(xié)會(huì )）WSTS、中國建筑材料科學(xué)研究總院數據，2012年全球消費高純石英73.35萬(wàn)t，其中半導體領(lǐng)域消費45.36萬(wàn)t（61.84%），光通訊領(lǐng)域消費8.79萬(wàn)t（11.98%），光伏領(lǐng)域消費6.67萬(wàn)t（9.09%）、電光源領(lǐng)域消費2.92萬(wàn)t（3.98%）、其他領(lǐng)域消費9.61萬(wàn)t（13.10%），用于半導體、光伏、光通訊、電光源等戰略性新興產(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(wàn)t，其中用于電光源領(lǐng)域消費4.74萬(wàn)t（3.90%）、半導體領(lǐng)域消費79.30萬(wàn)t（65.30%），光伏領(lǐng)域消費14.52萬(wàn)t（11.93%），光通訊領(lǐng)域消費17.97萬(wàn)t（14.80%），其他領(lǐng)域消費4.91萬(wàn)t（4.04%），半導體、光伏、光通訊、電光源等戰略性新興產(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(lài)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%，其中半導體、光伏、光通訊、電光源等戰略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占消費量的93.4%。
2019年隨著(zhù)新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國對高純石英的消費結構有所變化，其中電光源領(lǐng)域消費占5.73%，半導體領(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%，半導體、光伏、光通訊、電光源等戰略性新興產(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(cháng)2.98%，其中半導體、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。
?。?）市場(chǎng)消費格局
全球高純石英消費主要在亞洲、北美、歐盟等地區，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(lái)，全球高純石英消費穩定增長(cháng)，亞洲消費量由2012年31.37萬(wàn)t增長(cháng)到2019年的62.53萬(wàn)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(wàn)t增長(cháng)到2019年的35.82萬(wàn)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(wàn)t增長(cháng)到2019年的18.8萬(wàn)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(wàn)t增長(cháng)到2016年的9.34萬(wàn)t，2019年消費量減少至4.29萬(wàn)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(lái)源：《郝文俊,馮書(shū)文,詹建華,等.全球高純石英資源現狀、生產(chǎn)、消費及貿易格局[J].中國非金屬礦工業(yè)導刊,2020(05):15-19》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！
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