石英、石墨、螢石、葉臘石4大戰略性非金屬礦產的重要性及用途
發布時間：2020-11-18 16:21:13
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分類：行業資訊
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高純石英具有優異的物理化學性質，高純石英砂主要應用在石英玻璃和集成電路等行業，其高檔產品被廣泛應用于新一代信息技術、高端裝備制造、新材料等產業。石英是一直作為具有戰略意義的材料存在的，從二戰時期開始，通信電話和軍用無線電話的電子元件都是石英制成的。全球公認的高純、超高純石英原料是當今高新科技產品的重要基礎，是一個國家高新技術可持續發展的必要條件。在德國，已將超高純石英原料列為戰略物資而限制出口。2018年11月7日，國家統計局公布《戰略性新興產業分類（2018）》，其中提到的電子核心產業、智能制造裝備產業、先進無機非金屬材料、高性能纖維及制品和復合材料、前沿新材料、風能產業、太陽能產業、高效節能產業將對高純石英材料需求、行業發展和生產技術水平的提升產生重要影響。新一代信息技術：高性能石英玻璃制品主要用于生產單模和多模光纖預制棒、石英套管，用于集成電路、半導體芯片、信息顯示玻璃等；高端裝備制造：顯微光學儀器、光學透鏡、石英燈管等；新材料：石英纖維可用于制造火箭的噴火口、航天熱防護裝置等；電子級硅微粉主要用于集成電路、電子原件的塑封料和包裝料；我國是高純石英生產、消費大國。中低端產品自給有余，部分出口，高端產品仍依賴進口。未來，高純石英砂在光纖光纜電子通訊半導體、LED照明制造封裝、軟件芯片制造材料、新能源太陽能等戰略新興產業產業應用前景廣闊，預計2019-2030年高純石英需求增速約為10.0%-14.0%。但是我國可提純高純石英的原料資源稟賦差，供需形勢較為嚴峻。因此，要加大礦產資源勘查力度，尋找優質高純石英原料。石墨一直是軍工和現代工業發展不可或缺的重要戰略資源，石墨在新能源汽車產業主要用于生產鋰離子電池負極材料、新型動力電池、超級電容等；在新能源產業主要用于生產太陽能電池、風力發電儲能用電池；在高端裝備制造產業主要用于生產密封材料、中子減速劑；在新一代信息技術產業中用于生產高儲能、關鍵電子材料等。石墨烯的開發利用又將石墨的用途提升到一個新的高度。未來石墨及其制品將廣泛應用于宇航衛星、智能手機、平板電腦、混合動力汽車、電動汽車、太陽能電池等領域，成為戰略新興材料。中國、日本、歐盟、印度、英國、澳大利亞、OECD等國家相繼出臺了有關石墨發展的產業政策，將石墨作為“關鍵礦產”或“戰略性礦產”，美國將石墨列為“危機礦產”。高端裝備制造：用作原子彈反應堆中的中子減速劑和防護材料。柔性石墨用于原子能閥門密閉；制造固體燃料火箭的噴嘴，導彈的鼻錐，宇宙航行設備的零件，隔熱材料和防射線材料。人造衛星上的無線電鏈接和導電結構材料；新能源：核能用高溫氣冷型燃料基體材料需用64%的天然鱗片石墨。利用石墨良好的導電性可制成太陽能電池、風力發電儲能用電池，用于光伏等清潔能源領域，節約能源消耗；新能源汽車：天然石墨負極材料是鋰離子電池的關鍵原料，以天然石墨原料，生產鋰離子電池、新型動力電池，超級電容、用于混合動力汽車、電動汽車、太陽能汽車等領域；新一代信息技術：石墨鋰電池用于通訊基站、筆記本電腦、手機等充電器；石墨烯超級電容為電信和數據通訊提供能量儲存；石墨烯還可制成可折疊的顯示屏。未來石墨烯用于算機芯片；有望讓計算機處理器的運行速度快數百倍，制造下一代超級計算機；新材料領域：功能填料的新型涂料和油墨主要應用方向包括應用于海洋、化工等領域的石墨烯重防腐涂料；石墨烯水性無機涂料；新一代石墨烯無機粉末涂料；用于不粘鍋涂料及LED燈具的石墨烯導熱涂料；生物：醫用消毒品、化療藥物、DNA測序、人造肌肉、食品包裝。石墨是我國的優勢礦產，2019年同時擁有“五個第一”，晶質石墨儲量第一，石墨產量、消費量、出口量、進口量均居全球第一，是具有影響和改變全球供需格局的礦產，與美、日、韓、歐等高度依賴國外資源的國家及地區相比，在全球生產市場及貿易市場上占據主導地位，但是存在初級產品產能過剩，高端產品供應不足。未來，傳統領域石墨需求保持穩定；而隨著科技的發展，新興產業石墨需求將快速增長，增長點主要為晶質石墨，預計到2030年，石墨需求量將達到134.8萬t，其中新能源領域將達到50.4%，成為石墨第一大消費領域。因此，要加大礦產資源開采管理，同時提高石墨深加工技術，使石墨產品逐漸向高端化發展，滿足戰略新興產業發展的需求，提高國際話語權。螢石又稱氟石，其主要成分為氟化鈣（CaF2）。螢石是與稀土類似的世界級稀缺資源，中國、美國、歐盟、日本等國家都將螢石列為“戰略性礦產”或者“關鍵礦產”，美國將螢石列為“危機礦產”。螢石是氟原料，含氟材料是化工新材料之一，氟化工產品具有高性能、高附加值，被譽為“黃金產業”，并走向于“貴族化”資源。其產品和材料除廣泛應用于工業部門和日常生活外，在新能源、生物、節能環保、新能源汽車等戰略性新興產業中也應用廣泛，氟化工行業已被列入國家重點鼓勵發展的高新技術產業范疇。新能源：含氟背板膜、含氟前板膜等主要用于太陽能電池；葉輪氟涂料主要應用于風能發電中的風機；六氟磷酸鋰主要用于鋰電池；全氟離子膜主要用于燃料電池；新能源汽車：含氟鋰電池材料、氟橡膠主要用于動力鋰電池、密封；新一代信息技術：含氟液晶、含氟電子化學品、電纜主要用于平板顯示、半導體、通信；生物：新型含氟中間體、高效氟化試劑主要用于含氟藥物；節能環保：PVDF中空纖維膜主要用于污水處理；PTFE濾膜主要用于污染物過濾；氟碳涂料、全氟醚真空脂主要用于建筑、Low-E玻璃；新材料：氟硅粘材料用于汽車發動機密封等；高性能氟材料用于汽車、航空航天、光伏等行業。螢石是我國的戰略性礦產，2019年擁有“四個第一”，第一大螢石生產國、消費國，基礎氟化工與氫氟酸產量全球第一，是具有市場優勢的礦產，但我國作為基礎氟化工產品供應方的角色并未發生本質改變。預計未來幾年伴隨著螢石下游行業的進一步發展，螢石消費量將呈現上升的態勢，預計2019-2030年螢石需求增速約為3.0%，2030年螢石需求為567.9萬t。建議增加勘查投入，保障未來需求；同時發展氟化工產業，加強高端產品和環保產的技術研究，向精細化、輕量化產品發展，由氟化工產業大國提升為氟化工強國。葉蠟石屬層狀硅酸鹽礦物，具有化學穩定性、低熱脹性、低熱傳導性、低導電性、高絕緣性、高熔點、良好的抗腐蝕性等。葉蠟石是功能陶瓷（超硬陶瓷、超高壓電瓷）、綠色新型耐火材料、高性能玻璃纖維、超硬材料（人造金剛石）等的重要生產原料之一，是重要的新能源（風電，風機葉片）材料和新型功能材料。高端裝備制造：以葉蠟石為主要填料生產的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲等領域。葉蠟石涂料能提高制件表面的光滑度、白度和吸收性能，在航空、航天工業上有廣泛的應用前景；新能源：是重要的新能源（風電、風機葉片）材料和新型功能材料；新一代信息技術：用于制作光導玻璃纖維，是現代通訊技術中的主要材料；新材料：生產玻璃纖維的無堿玻璃球和中堿玻璃球等；葉蠟石作為傳壓密閉介質在人造金剛石等高壓合成行業得到廣泛應用；生產洗滌劑和分子篩等原料；優質葉蠟石在戰略性新興產業主要應用于高強玻璃纖維生產及超硬材料（人造金剛石）。玻璃纖維主要是以葉蠟石、石英砂和石灰石等為原料，其中葉蠟石含量占50%以上。高強玻璃纖維生產的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲、航空、航天、海洋工程等新興領域。我國是全球第一大葉蠟石生產國，葉蠟石產量呈快速增長趨勢。預計未來葉蠟石需求量呈增長趨勢，2019-2030年需求增速約為5.0%-7.0%。建議增加勘查投入，尋找優質葉蠟石，保障未來需求。來源：陳軍元,劉艷飛,顏玲亞,等.石墨、螢石等戰略非金屬礦產發展趨勢研究[J].地球學報:1-10.
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