Establishment Announcement! Bündelung von Kräften, um die technologische Barriere von hochreinen Quarzressourcen zu durchbrechen!

Kürzlich wurde das Zentrum für technologische Innovation in der Entwicklung und Nutzung von hochreinen Quarzressourcen des Ministeriums für natürliche Ressourcen offiziell am Zhengzhou-Institut für umfassende Nutzung von Mineralressourcen des Chinesischen Geologischen Dienstes eröffnet. Die Gründung dieses Innovationszentrums zielt darauf ab, Kräfte zu bündeln und die technologische Barriere für hochreine Quarzressourcen zu durchbrechen, um die sichere Versorgung mit kritischen strategischen Ressourcen und Materialien für aufstrebende Industrien in China zu gewährleisten.

Der "Große Panda" im Siliziumdioxid

Obwohl Quarz in der Natur weit verbreitet ist, ist hochreiner Quarz mit hoher Reinheit selten. Er wird hauptsächlich in Hightech-Industrien wie Halbleiterchips, Solar-Photovoltaik, Glasfaserkommunikation, Luft- und Raumfahrt, Präzisionsoptik und Spezialglas verwendet. Es handelt sich um ein wesentliches und unersetzliches Funktionsmaterial für die Entwicklung von Hightech-Industrien. Hochwertige hochreine Quarzprodukte der Klasse 4N8 und höher werden in China hauptsächlich zu hohen Preisen importiert.

Die Knappheit von hochreinem Quarz zeigt sich vor allem in der extremen Seltenheit und ungleichmäßigen Verteilung der globalen Vorkommen von hochreinen Quarzrohstoffen. Sie sind hauptsächlich in Ländern wie den Vereinigten Staaten, Norwegen, Russland, Australien und Indien verteilt. Derzeit umfassen die weltweit entwickelten hochreinen Quarzvorkommen hauptsächlich Granit-Pegmatit-Typ, hydrothermale Gang-Typ und Kristallvorkommen. Unter ihnen haben die Granit-Pegmatit-Typ-Quarzressourcen in den Vereinigten Staaten eine gute Qualität und große Ausmaße, die etwa 90 % der insgesamt entdeckten globalen hochreinen Quarzressourcen ausmachen. Aufgrund der Unterschiede in den Verunreinigungen in Quarzlagerstätten weltweit sind unterschiedliche Technologien erforderlich, um die Reinigungsprobleme verschiedener Quellen zu lösen. Einige Verunreinigungen in Quarzsand können durch Methoden wie Magnetabscheidung und Säurewäsche reduziert werden, aber wenn zahlreiche Gitterverunreinigungen sowie Einschlüsse von winzigen Mineraleinschlüssen und Flüssigkeitseinschlüssen vorhanden sind, wird die Entfernung dieser Verunreinigungen zu einer herausfordernden Aufgabe in der Reinigungstechnologie. Darüber hinaus ist es noch schwieriger, auf der Grundlage der Entfernung von Flüssigkeitseinschlüssen eine Industrialisierung zu erreichen und die Kosten zu senken, weshalb es eine hohe technologische Barriere in der Reinigungsforschung und -entwicklung gibt. Daher können hochwertige Produkte aus hochreinem Quarz als der "Große Panda" des Siliziumdioxids betrachtet werden.

Verbindung von Industrie, Wissenschaft, Forschung und Anwendung

Das Zentrum für technologische Innovation in der Entwicklung und Nutzung von hochreinen Quarzressourcen des Ministeriums für natürliche Ressourcen stützt sich auf das Zhengzhou-Institut für umfassende Nutzung von Mineralressourcen für Bau und Betrieb. Es wird gemeinsam von der China University of Mining and Technology (Beijing) und Lianyungang Fudong Zhengyou Lighting and Electrical Appliances Co., Ltd. aufgebaut.

Das Zentrum ist darauf ausgerichtet, sich auf die geologische Erkundung von hochreinen Quarzressourcen, die Bewertung der Reinigung und die Materialvorbereitung zu konzentrieren. Es zielt darauf ab, Anstrengungen auf technologische Innovation und ingenieurwissenschaftliche Forschung und Entwicklung für die Entwicklung und Nutzung von hochreinem Quarz zu bündeln. Das Zentrum führt eine schnelle Identifizierung und Auswahl von hochreinen Quarzrohstoffen, geologische Erkundungen, Verunreinigungsentfernung und Reinigung sowie die Entwicklung von hochreinen High-End-Materialien durch. Es strebt an, Kräfte zu bündeln, um originelle und innovative wissenschaftliche und technologische Durchbrüche in der geologischen Erkundung von hochreinen Quarzressourcen, der Tiefenreinigung und der Materialanwendung zu führen. Es soll wichtige technische Herausforderungen wie die Auswahl von Rohstoffen mit niedrigen Flüssigkeitseinschlüssen und die gezielte Entfernung von Verunreinigungen überwinden. Darüber hinaus soll es sich zu einer Strahlungsquelle und einem Inkubator für die Förderung neuer Technologien, Anwendungen und Geräte in der Entwicklung und Nutzung von hochreinem Quarz entwickeln. Das Zentrum strebt auch an, ein umfassendes Bewertungssystem für Quarzressourcen, Mineralgene und High-End-Materialien zu etablieren und ein standardisiertes System zu schaffen, das für die Erkundung, Reinigung, Analyse und Prüfung sowie Qualitätsbewertung von hochreinen Quarzressourcen in China geeignet ist. Es wird Qualitätsstandards für hochreine Quarzsandprodukte in verschiedenen Industrien und entsprechende analytische Prüfstandards entwickeln. Das Zentrum wird auch ingenieurtechnische Anwendungen, Industrialisierungsdemonstrationen durchführen und die Substitution von inländisch produzierten hochreinen Quarzrohstoffen fördern, Chinas Fähigkeiten in der Entwicklung und Nutzung von hochreinen Quarzressourcen verbessern und die sichere Versorgung mit kritischen strategischen Ressourcen und Materialien für aufstrebende Industrien unterstützen.

Seit der Genehmigung durch das Ministerium für natürliche Ressourcen für den Bau im August 2022 hat das Zentrum vollständig auf die disziplinären Vorteile und wissenschaftlichen Forschungsressourcen von Universitäten, Forschungsinstituten und führenden Unternehmen der Branche zurückgegriffen. Es verbindet Industrie, Wissenschaft, Forschung und Anwendung und integriert Stärken, um gemeinsam an der Forschung und Entwicklung von Schlüsseltechnologien, der Umsetzung von Ergebnissen und technischen Dienstleistungen zu arbeiten. Es koordiniert die Entwicklung von Ressourcenketten, Innovationsketten und Industrieketten.

Bedeutende Fortschritte in Forschung und Entwicklung

Obwohl das Zentrum seit seiner Genehmigung weniger als ein Jahr im Bau ist, hat es bereits positive Ergebnisse und bedeutende Fortschritte erzielt.

Neue Durchbrüche wurden in der geologischen Erkundung von hochreinem Quarz erzielt, wodurch die nationale Energie- und Ressourcensicherheit effektiv geschützt wird. Das Zentrum konzentriert sich auf die hochreinen Quarzressourcen des Granit-Pegmatit-Typs mit großem Umfang und stabiler Qualität. Es führt Forschungen zu erzbildenden geologischen Bedingungen und typischen Lagerstättenbildungsregeln durch und fasst die Feldexplorationsmerkmale "Strukturmerkmale + Mineralassemblagen + Quarztypomorphismus" zusammen. Es hat zunächst Methoden zur Erzsuche für die hochreinen Quarzressourcen des Granit-Pegmatit-Typs etabliert. Über 1.200 Proben wurden aus verschiedenen Teilen des Landes gesammelt, und 26 neue hochreine Quarzabbaustellen, die 4N-Qualität und höher produzieren können, wurden entdeckt. Zwei hochreine Quarzlagerstätten mit 4N5-Qualität und höher wurden identifiziert.

Ein umfassendes Untersuchungs- und Bewertungssystem, das den gesamten Prozess abdeckt, wurde etabliert, um eine präzise Ressourcenerkundung und -bewertung zu erreichen. Ein wegweisendes umfassendes Untersuchungs- und Bewertungssystem, nämlich "Vorhersage von potenziellen Mineralisierungsgebieten - Abgrenzung von Untersuchungsgebieten - präzise Probenentnahme - Vorbehandlung - Tiefenverunreinigungsentfernung durch Erzaufbereitung - chemische Tiefenreinigung - Produktprüfung und -analyse", wurde etabliert. Dieses System ermöglicht eine präzise Bewertung des Potenzials von hochreinen Quarzressourcen und hat eine Reihe von patentierten Technologien entwickelt, darunter die Identifizierung und Auswahl von hochreinen Quarzrohstoffen, die Bewertung der Reinigung von hochreinem Quarz, die Identifizierung und Bewertung von Flüssigkeitseinschlüssen, die Kontrolle der Quarzpartikelgröße, die Erkennung von Spurenelementverunreinigungen und die Produktqualitätsbewertung. Darüber hinaus wurde eine Analyse- und Testplattform für hochreine Quarzprodukte eingerichtet, und der Entwurf des Industriestandards "Richtlinien zur umfassenden Bewertung von silikatischen Rohstoffen für hochreinen Quarz" wurde fertiggestellt und zur Überprüfung eingereicht, um eine Anleitung für die Bewertung der Nutzung von hochreinen Quarzressourcen bereitzustellen.

Eine "Killer"-Technologie zur gezielten Entfernung von Verunreinigungen wurde entwickelt, wodurch ein bedeutender Durchbruch bei hochreinem Quarz der Qualität 4N8 erzielt wurde. Angesichts der Tatsache, dass der Gehalt und die Verteilung von Verunreinigungselementen in hochreinem Quarz seine Anwendungsleistung und Produktlösungen bestimmen, hat das Zentrum auf der Grundlage der Beziehung zwischen Verunreinigungszuständen und Reinigungsprozessen eine ausgewählte Probe von BY7-5 Granit-Pegmatit hochreinem Quarz aus der Altai-Region in Xinjiang für die Tiefenreinigung verwendet. Es hat eine gezielte Entfernungstechnologie für Verunreinigungselemente wie Ca in hochreinem Quarz entwickelt und eine Reinheit von 99,9983 % für hochreine Quarzprodukte erreicht. Der Gehalt von 6 Schlüsselverunreinigungselementen, darunter Al, Ti, Ca, K, Na und Li, erfüllt die Anforderungen an hochreine Quarz-Tiegelmaterialien. Dies ist die erste erfolgreiche Herstellung von hochreinen Quarzsandprodukten der Qualität 4N8 und höher unter Verwendung von inländisch verfügbaren Granit-Pegmatit-Quarzressourcen.