2022年高纯石英砂行业发展现状及竞争格局分析.docx

2022年高纯石英砂行业发展现状及竞争格局分析1.纯度标准严苛，各应用领域有明显梯度物化特性优异，各纯度标准产品应用领域不同，价格差异大高纯石英砂物化特性优异，应用领域广泛。高纯石英砂通常是指w(SiO2)>99.9%的石英粉体，一般由高品位的天然石英矿物经过提纯技术生产。高纯石英砂独特的晶体结构和晶格变化规律，使其具有耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀等特点。低、中端高纯石英砂已实现国产化，高端以海外进口为主。国内学术界当前将高纯石英砂定义为：SiO2含量＞99.9%，Fe2O3含量＜10ppm，Al2O3含量＜25ppm的石英产品。按产品标准可细分为低端（3N）、中端（4N）、高端（4N8）产品，低、中端产品已实现国产化，而高端产品则主要从海外进口。高纯石英砂纯度高，杂质含量低于20ppm高纯石英砂纯度高，杂质含量低于20ppm。高纯石英砂中的高端产品是以尤尼明（北美）公司的IOTA-STD为标准，十二种元素杂质的含量小于20ppm，其中碱金属（K，Na，Li）分别小于1ppm的高技术产品。尤尼明公司生产的高纯石英砂系列产品占据全世界大部分市场，其石英产品纯度被称为“高纯石英砂世界标准纯度”。单晶坩埚用高纯石英砂标准较光伏玻璃石英砂更严苛坩埚生产环节用高纯石英砂标准较光伏玻璃石英砂更严苛。光伏坩埚用石英砂纯度需达到99.998%，光伏生产环节用（如清洗环节）石英制品纯度要求为99.99%以上，均高于光伏玻璃石英砂98.55%的纯度要求，且对杂质含量要求标准也远高于光伏玻璃。坩埚环节为保证坩埚熔制效果，严格控制各金属杂质含量。若高纯石英砂纯度不足：1）熔制过程造成坩埚本身形变，导致坩埚使用寿命降低；2）影响拉制单晶硅的纯度，从而导致硅棒良品率的降低。2.“原矿”资源属性+“提纯”工艺筑行业壁垒可用于高纯石英砂生产的矿品类有限高纯石英砂矿源以花岗岩石英、脉石英为主。天然水晶纯度较高、包裹体少，曾是高纯石英原料，现在主要用作水晶工艺原料；天然水晶储量少且分布不均匀，我国高品位水晶较少。目前花岗岩石英和脉石英为生产高纯石英砂主要原料，其中花岗岩石英矿床规模大，石英纯度高，但石英含量较低，伟晶岩含有大约40%的更长石、25%石英、20%微斜长石（一般为条纹长石）和15%的白云母；脉石英矿床分布广泛，但规模相对较小。全球高纯石英矿储量、品质分布不均全球高纯石英原料矿床分布于美国、挪威、澳大利亚、俄罗斯、毛里塔尼亚、中国、加拿大、印度、巴西等9个国家。美国斯普鲁斯派恩矿拥有独特的白岗岩型高纯石英原料矿，曾提供全球90%的高纯石英砂，尤尼明公司也垄断了IOTA超纯石英的生产和销售，其他国家难以发现类似的矿床。但近年来各国加大勘查找矿力度，已发现10多处可用作高纯石英原料的矿床，生产低-中档高纯石英砂，逐渐打破斯普鲁斯派恩矿在高纯石英砂产业的垄断格局。原矿优劣与纯度、包裹体特征、元素存在形式有关原矿要求高：质量优劣与杂质元素含量高低不是简单的对应关系，而与原料包裹体特征、元素的赋存状态和存在形式有关。石英股份石英石原矿储备充足石英股份原矿储备充足，可满足约4.7万吨高纯石英砂的生产。从石英股份2016-19H1石英石采购价格来看，单价逐年上升。2021年末石英股份原材料账面余额为23621万元，根据石英股份近年石英石采购单价趋势，假设以2500元/吨单价计算，石英股份21年石英石库存约9.4万吨。按照每2吨原矿可生产1吨高纯石英砂进行估算，我们预计石英股份21年底石英石库存可满足近4.7万吨高纯石英砂的生产。高纯石英砂生产方式主要采用矿物提纯法高纯石英砂提纯法主要工艺流程为：原矿硅石经洗矿机洗去泥沙，破碎机粗破后，将合格石英料投入焙烧炉中，在850℃~980℃温度下焙烧6个小时，焙烧后将石英料拖入清水中进行水淬，再经人工拣选出去除杂质后送入破碎机进行破碎并过筛，再将通过筛网的石英砂送入磁选机，磁选后石英砂投入到配有HCl和HF混合酸的酸缸中浸泡一周，再经浮选、脱水、烘焙、冷却、包装，制得高纯石英砂。化学合成法：包含气相合成法、液相合成法、氟硅酸法等化学合成法技术路线包含气相合成法、液相合成法、氟硅酸法等。合成石英具有纯度更高（6N）、光学性能更优等特性，正逐步成为7纳米以下的半导体产品生产中的替代材料。气相法：以SiCl4等为原料，在氢-氧气流高温下（1200-1600℃）水解制得烟雾状的SiO2，经冷却、分离、脱酸等过程后即得到成品的SiO2颗粒。通过控制温度、分两步的气相水解方法制备合成SiO2粉，但其技术工艺较复杂，效率低，技术还不成熟，目前也仅适于实验室的研制，大规模工业化生产困难。提纯检测：国外领先，国内企业追赶海外巨头拥有更完整的研发、检测体系，在产品稳定批量供应方面具备领先优势。检测技术：试剂纯度、加工环节的材料、生产环境