1、什么是石英砂
石英砂是由石英砂巖、石英巖或脈石英等加工而成的,其主要化學成分是SiO2,還含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO等。石英砂具有硬度高(莫氏硬度7)、耐磨、化學性能穩定等特性。工業石英砂一般分為普通石英砂、精制石英砂、熔融石英砂、硅微粉和高純石英砂等。
2、石英砂的提純工藝
石英砂的提純工藝主要包括分級(篩分和水力旋流器)、擦洗(棒磨擦洗和超聲波擦洗)、化學酸浸(硫酸、硝酸、草酸和氫氟酸等)、浮選(有氟浮選和無氟浮選)、重選、磁選和微生物浸除等。實際生產過程中,往往是多種方法配合應用,以提高石英砂品位和產量,充分利用資源。
圖1 石英砂分類及提純工藝
3、石英砂資源分布
中國石英砂資源豐富,石英巖礦多分布于青海及遼寧、陜西等地;石英礦巖多分布于四川、湖南、江蘇、浙江及山東等地;石英砂礦巖主要分布于福建、廣東、廣西的南部和海南西北部及山東北部這些沿海地帶,還有西遼河東部、黃河中游及潘陽湖、駱馬湖畔;脈石英礦則散布于四川、黑龍江、湖北等地的變質巖區。
圖2 石英砂資源分布
4、石英砂的用途
石英砂是重要的工業礦物原料,廣泛用于濾料(普通濾料、改性濾料)、玻璃(浮法玻璃、光學玻璃、玻璃儀器、玻璃纖維)、陶瓷及耐火材料(胚料、釉料、硅磚、石英質陶瓷)、冶煉(硅鐵合金、硅鋁合金、冶金熔劑)、建筑(耐酸混凝土、標準砂、彩色石英砂)、化工和機械(水玻璃、硅膠、鑄造型砂、噴砂)、填料(塑料、橡膠、涂料)、電子(計算機芯片、石英濾波器、光導纖維、活性硅微粉)等工業。
圖3 石英砂的用途
5、石英砂及相關產業政策
?。?)《關于促進建材工業穩增長調結構增效益的指導意見》
國辦發〔2016〕34號文件《關于促進建材工業穩增長調結構增效益的指導意見》中明確指出:鼓勵整合玻璃用硅砂、石英砂和砂石骨料用尾礦、廢石等資源,提高綜合利用水平。
?。ǎ玻?span style="font-size:14px;">建材工業發展規劃(2016-2020年)》
建材工業發展規劃(2016-2020年)中明確指出:要大力發展超白玻璃及石英玻璃制品、耐火材料和建筑衛生陶瓷等行業。
?。ǎ常?span style="font-size:14px;">《產業技術創新能力發展規劃(2016-2020年)》
工信部規〔2016〕344號文件《產業技術創新能力發展規劃(2016-2020年)》中明確指出:要重點發展平板玻璃、建筑衛生陶瓷和耐火材料等建材行業。
6、石英砂市場情況
?。?)我國石英砂利用情況
我國石英砂主要生產地區有江蘇東海、安徽鳳陽、湖北紅安、江西修水、內蒙烏海等地,這些地區石英礦儲量大、品位高、易開采。
但我國石英砂相關加工利用技術落后,多數石英礦只是用作經濟附加值低的低端石英品,如硅微粉、玻璃、耐火材料、硅鐵、碳化硅、熔融石英等。
目前我國石英玻璃采用的中低檔高純石英砂大部分是從水晶中制取的。水晶在我國的儲量有限,價格昂貴,質地不均勻,有些礦物雜質和工藝過程中的混雜物質不可能除掉,導致由水晶中生產的超純石英砂批量小,質量也不穩定。江蘇連云港地區目前處于用水晶作原料制取超純石英砂的國內先進水平,當地的水晶料的致命弱點是軟化點低。
(2)國內外石英砂市場
中國的玻璃工業是全球最大的,當然對石英砂的需求量也是非常巨大的。另外,隨著我國電子、航空航天和建材等行業的不斷發展,對高純石英砂的需求也在不斷增加。2014年我國石英出口數量為16.4萬噸,進口數量為11.5萬噸。
在印度,鑄造活動將以健康的步伐向前,刺激制造汽車,機床,風力渦輪機,和其他金屬鑄件對石英砂模具的需求。由于玻璃產品、金屬鑄造和水力壓裂活動產量的迅速增加,預計印尼到2018年石英砂工業銷售將出現強勁增長。
美國持續的油田活動將刺激石英砂支撐劑的需求,也會增加每口井壓裂階段的數量。西歐石英砂的消費量,盡管從2008-2013年的跌勢有了反彈,但預計也將以平穩的年收益率增加。這些地區的建筑施工和制造活動,其中包括一個平板玻璃產量復蘇,將刺激工業砂的需求。
玻璃市場占據了工業石英砂的主要部分,2013年占了全球需求的42%。玻璃瓶罐生產則占了三分之一,平板玻璃和其他玻璃產品占了剩余部分。石英砂供應商將從建筑支出和制造業產出強勁增長中獲益,這將推動建筑,汽車,家具和家用電器領域玻璃產品的生產。
據有關研究機構預計,工業石英砂的全球需求將每年增長5.6%,直到2018年,達到2.89億噸。
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