发布时间 : 星期五 文章年产30000t高纯石英砂、5000t高纯超细硅微粉、3000t高纯球形纳米SiO2生产线可行性报告更新完毕开始阅读1978f709854769eae009581b6bd97f192279bfe0
加，高纯石英砂的市场需求量随之增加。其年增长率已过20%，远远高出一般工业品的增长速度。由于研究开发力度不够，我国高技术领域用高纯精细石英砂长期依赖从美国进口，最常用进口砂价格在6万元／吨（人民币）以上，每年因此要消耗大量外汇，价格随着需求量的增加在不断上涨。国产高纯石英砂市场缺口很大，随着相关高新产业快速发展，项目产品市场需求量越来越大。乞今为止，国内还未形成具有一定规模的同类型产品的生产企业，市场前景十分看好。
目前，我国共有石英砂矿采选加工企业100多家，除高纯石英砂、高纯超细硅微粉和高纯球形纳米SiO2主要仍需要进口外，其它砂基本可满足国内的需要。我国的石英采矿加工企业百余家中，产销总量超过美、德等生产大国，据不完全统计，目前我国石英砂的产能已经达到10万吨以上，可部分满足国内电子和电工级石英砂的要求，每年出口的数量达万吨，但高品质石英砂却需要进口解决。虽然我国盛产石英，并且矿源分布较广，在全国范围内的大小硅微粉厂也不下近百家，但基本上都属于小微企业。这些生产企业大多为规模小、品种单一、设备简陋、工艺粗放，不具备产品深加工能力，真正能够生产高纯、超微硅微粉的很少。这些生产厂家主要分布于江苏省连云港市、徐州市、浙江省湖州以及河北、青海等地的乡镇，其主打产品集中在600目以下，使用领域一般为冶金、陶瓷、电工产品填料以及电子分立元件的封装等。
我国硅微粉生产企业几乎全部套用非矿工业的常规加工设备，包括粉碎、分级、干燥等，在工艺过程中，缺乏系统的控制手段，也有个别企业采取简单的在线监视与离线控制措施，但仍然解决不了根本问题。至于生产环境的洁净度更令人忧心。所以致使我国硅微粉产品的纯度、粒度以及产品质量的稳定性差，始终无法与国外的进口产品抗衡。创建于1992年的连云港东海太平洋石英制品有限公司对分布在全国各地的40多个矿床的天然石英样品进行去除杂质实验研究，经过近两年的技术攻关，在高纯石英砂原矿判别、流体杂质的脱除理论和脱除方法、分离矿物杂质和元素杂质技术等方面取得了突破性进展。该公司利用该技术生产的超纯石英砂，经美国石英技术公司检测，质量达到美国尤尼明公司IOTA-CG超纯石英砂标准，部分产品达到了IOTA-4和IOTA-6标准，甚至接近IOTA-8标准。
国内目前生产的硅微粉主要是角形结晶硅微粉和角形熔融硅微粉，虽然能满足国内市场的需求，也有部分出口，但大部分产品档次较低。国内市场需求的高档硅
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微粉如球形纳米SiO2、超细硅微粉仍依赖国外进口。受国内微电子工业飞速发展的拉动，球形硅微粉的用量与日俱增，由于国外生产厂商对我国球形硅微粉的生产技术与专用设备的引进实行严密封锁与垄断，自“十五”计划开始，国内的一些研究单位如清华大学、武汉大学、南京大学等即着手攻关，但目前仍处于实验室阶段，尚未实现产业化运作。总的来说，国内所采用的研究方法主要有两种，即火焰法（又分为氢氧焰法和等离子体法）和化学法。成都理工大学自行研制的“一种用天然粉石英制备高纯球形纳米非晶态硅微粉的方法”获得国家知识产权局专利授权，该专利以价格低廉的天然优质粉石英矿物为基本原料，采用溶胶—凝胶技术，在分散剂和球形催化剂存在条件下制备了符合电子封装材料要求的高纯球形纳米非晶态硅微粉，制备的高纯球形纳米非晶态硅微粉材料粒径为50nm～100nm，粒子分布均匀、分散度高、球化率达85～95％，呈无定形结构。产品的SiO2百分含量达99.89～99.99%，所制备的高纯球形纳米非晶态硅微粉材料热稳定性高，在1000℃以下煅烧未产生晶化，表明我国球形硅微粉研究又获得了新进展。
本项目高纯石英砂、高纯超细硅微粉和高纯球形纳米SiO2的研制开发，充分利用了本地硅质原料的优良性能和先进技术的结合，实现了资源—材料的一体化和产品的高层次转化。
3.3 产品进出口情况分析研究
高纯石英砂是经过对石英砂进行提纯加工，对砂中有用矿物进行高度富集而成。高纯石英砂是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半导体硅及光线通讯电缆等高性能材料的主要原料，可广泛应用于现代科技和经济领域，附加值很高。
世界公认高纯、超高纯石英原料是当今高新科技产品的重要基础，是一个国家高新技术可持续发展的必要务件。国际上生产高纯石英砂的技术始于20世纪80年代，目前，可以生产高纯石英砂的主要国家有日本、美国，德国和俄罗斯也掌握此种生产技术。日本现有六家公司生产高纯石英砂，是高纯石英砂的主要出口国。其中生产规模、技术装备和产品质量尤其是检测精度方面，美国尤尼明（UNIMIM）公司处于领先地位。在德国，已将超高纯石英原料列为战略物资而限制出口。美国从上世纪七十年代初便开始投入大量资金和人力进行高纯石英砂的研发，经过十多年不懈努力，开发出从天然矿石提取制备高纯石英砂的先进技术。由于高纯石英用途特殊，
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美国每年都有一定量的战略储备，且从不对外输出相关生产技术，只是出口产品。俄罗斯、日本和德国等基本上可以实现自给。除了巴西出口未经加工的水晶原矿外，世界高档石英玻璃原料即高纯石英砂90%以上出口市场被美国尤尼明公司垄断，中国便是其产品使用国之一。
我国的宇航、卫星、导弹、火箭、光纤、光缆、特种光源、微电子、精细化工以及分析化学等多种高科技领域发展速度惊人，然而所急需的高纯石英砂的开发和生产，基本上还为空白。根据国家海关公布的数据，我国近两年石英砂的进出口情况可看出，我国出口的均为初级产品，而国内市场对高纯石英砂的需求大致为：石英玻璃年用量在3000吨左右、电光源1000吨/年、其它领域估计30000吨/年以上。由此可见，这样先进强大的支柱产业依然是建立在依赖国外原料的基础上，而这些产品大多是由我国进口硅矿石深加工而成。同样，高纯超细硅微粉和高纯球形纳米SiO2米的生产及加工情况与高纯石英砂类似。
因此，本项目产品在一定程度上通过市场营销可实现部分替代进口产品。 3.4 产品市场价格预测
我国超纯石英砂市场长期以来一直为美国公司所垄断，超纯石英砂的价格也一涨再涨，据天津海关统计，2006～2010年，进口高纯石英砂价格平均每年上涨6%左右（美元计价），一般普通用高纯石英砂价格均在60000元/吨（人民币）以上，进口高纯超细硅微粉价格一般均在10万人民币以上，而进口高纯超细球形硅微粉的价格更是高达近20万人民币每吨。而国内生产的高纯石英砂、高纯超细硅微粉、高纯球形纳米SiO2价格依据SiO2含量、粒度及杂质等确定，一般在≥4000元/吨～60000元/吨左右，大大低于进口砂。
4 产品方案和生产规模确定
4.1 确定依据
（1）《XX县XX松林硅石矿深加工应用评价研究》（2011年）；
（2）成都理工大学研发的石英砂矿提纯选矿工艺及高纯球形纳米SiO2制备技术。
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4.2 产品方案及生产规模
采用本公司控股企业XX县XXX矿业有限公司的XX奎香XX碗厂优质天然石英砂矿资源，拟按年处理原矿量5万吨以上的生产能力，建设成年产30000吨高纯石英砂、5000吨高纯超细硅微粉、3000吨高纯球形纳米SiO2生产线各一条。各产品的成品率（综合回收率）均按80%计，高纯石英砂根据不同用途，经过机械加工，磁选、除杂，筛分，生产成不同规格的颗粒状石英砂，需原矿37500吨；由高纯石英砂经进一步超细磨得高纯超细硅粉；高纯球形纳米SiO2采用溶胶－凝胶技术，在分散剂和球形催化剂存在条件下制备。 4.3产品规格
（1）高纯石英砂：SiO2≥99.90～99.99%，粒度范围1～0.5mm、0.5～0.1mm、0.1～0.01mm、0.01～0.005mm。主要用于石英玻璃原料、耐火材料和陶瓷原料，也是塑料、橡胶、胶结料、油漆、涂料等化工行业的理想填充料，也是高纯超细硅微粉的主要原料。
（2）高纯超细硅微粉：SiO2≥99.90～99.99%，粒度范围（平均粒径）<0.005mm。主要用于半导体行业主要塑封材料、医疗、铸造、电光源等行业的主要原料，也是高纯球形纳米SiO2的主要生产原料。
（3）高纯球形纳米SiO2：SiO2≥99.90～99.99%，Al3+≤0.012%、Fe2O3≤0.004%、Na+≤4ppm、Cl-≤1ppm、SO42-≤1ppm，硅微粉材料粒径为50nm～100nm，粒子分布均匀，分散度高，球化率达85～95%，呈无定形结构。主要用于电子密封料、环氧树脂浇注、模具行业等。
5 工艺技术初步方案
5.1 技术方案的选择
XX县XXXX碗厂所产石英砂原矿，经分析原矿中SiO2≥99.20%、Al2O3≥0.16%、Fe2O3
≥0.18%～0.23%，经实验室初步实验，初碎后-2mm以下的粒级产品，主要集中在+0.104mm和-0.074mm两个粒级，且Fe、Al等杂质在-0.074mm相对集中。实验室对
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