


1. 高纯石英砂:
高纯石英主要指 SiO2 质量分数高于 99.9%的石英,中低端产品国产化充分,4N8 级别及以上产品进口依赖度仍然较高。
高纯石英主要由天然水晶、石英砂岩、脉石英等经过加工提纯,或者化学合成而制得,具备化学性质稳定、杂质含量少、耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘等优异物理化学属性,是石英玻璃、硅材料及相关产业发展的物质基础,广泛运用于电子信息、光伏、光通讯和电光源等行业,在新材料、新能源战略性新兴产业中具有重要地位和作用。

中国是高纯石英砂消费大国,也是全球第一大高纯石英砂进口国。我国在 3N~4N 中低端产品上已完成国产化,4N5 级别基本实现国产化,而 4N8 级别及以上产品受制于矿石原料品级以及提纯技术,仅个别头部厂商具备生产能力。

近年来,中国高纯石英进口量约占全球进口总量的 70%。目前,中国高纯石英 4N8级别以上原料矿全部依靠进口2015~2022年,中国从国外进口24N高纯石英8.80~15.89万t,贸易额为 9.54~26.51亿美元;除2019、2020 年外,外贸易额均在20亿美元以上;同期,中国出口>4N高纯石英0.021.13 万 t,除2021年和2022年外均在1万t以下。

2015~2022年中国其他含硅量>99.99%的进出口量柱状图

2015~2022年中国其他含硅量>99.99%的进出口贸易额柱状图
2. 石英砂产业链:


3. 高纯石英砂生产工艺:
1)破碎:将大块石英砂破碎成小块,常用设备有颚式破碎机、圆锥破碎机等。
2)筛分:通过振动筛等设备将不同粒度的石英砂进行分离,以满足不同产品的粒度要求。
3)洗选:去除石英砂中的泥土、云母等杂质,提高产品质量。常用设备有螺旋洗砂机、轮斗洗砂机等。
4)除杂:
磁选:利用各种矿石或物料的磁性差异,在磁力作用下进行选别,可以除去石英砂所含的铁类强磁性物质,也可以除去弱磁性物质。
酸浸:采用一定比例的HCl和HF的混合酸浸泡6天,主要是为了去除溶于酸的金属氧化物和部分硅酸盐矿物。酸浸是高纯石英砂提纯工艺中的重要工序之一,无论是制备电光源用石英玻璃,还是用于制备光伏以及半导体器件用的石英原料,都必须采用酸浸工序。
浮选:根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同,按矿物可浮性的差异进行分选,浮选主要作用是去除石英砂中的云母、长石、含铁矿物杂质。
重选:使用摇床加适当水流重选,可以有效减少云母含量。
4. 未来发展趋势:
作为石英坩埚的主要原料,高纯石英砂对晶硅拉制的成晶过程及晶棒质量起到关键作用。随光伏等下游的持续发展,高纯砂需求快速提升。需求驱动下,国内厂商正逐步突破海外龙头的垄断,开启高纯砂的国产替代进程。往后看,受制于优质矿源的匮乏,降低我国高纯石英对外依存度、提升供应链稳定性与安全性的途径,中短期重点仍在于产业竞争推动的高壁垒提纯工艺突破,长期可关注合成石英砂的产业化进程。随高纯砂价格高涨,国内产业链投资加速,高纯砂紧缺现状将得到改善,但内层砂国内供应短期或仍然有限,格局仍相对集中。


