Strategic emerging industries are almost all related to non-metallic minerals and their products. In particular, graphite, fluorspar, pyrophyllite, quartz, these products play an irreplaceable and vital supporting role in new materials. Jet mill pulverization has emerged as a critical enabling technology, providing the necessary precision and purity in particle size reduction to unlock the full potential of quartz, graphite, fluorite, and pyrophyllite in their respective high-tech applications.
Kwarts met hoge zuiverheid
High-purity quartz has excellent physicochemical properties. It primarily serves the quartz glass and integrated circuit industries. Its high-end products find wide application in next-generation information technology, high-end equipment manufacturing, and new materials. Since World War II, manufacturers have used quartz to produce electronic components for communication phones and military radios. Globally recognized high-purity quartz raw materials are essential foundations for today’s high-tech products. They are necessary for a country’s sustainable development of high technology. In Germany, ultra-high-purity quartz materials have been classified as strategic resources, thus limiting their export.
De vraag naar kwartsmaterialen met een hoge zuiverheidsgraad zal een grote invloed hebben op de belangrijkste elektronica-industrieën, intelligente productieapparatuur, geavanceerde anorganische niet-metalen materialen, hoogwaardige vezels en producten, composietmaterialen, baanbrekende nieuwe materialen en industrieën zoals wind- en zonne-energie, evenals energie-efficiënte industrieën.
(1) Toepassingen van kwarts met hoge zuiverheid in strategische opkomende industrieën
Nieuwe generatie informatietechnologie: hoogwaardige kwartsglasproducten worden voornamelijk gebruikt voor de productie van single-mode en multi-mode optische vezelpreformstaven en kwartsbuizen voor geïntegreerde schakelingen, halfgeleiderchips en informatiedisplayglas.
Fabricage van hoogwaardige apparatuur: wordt gebruikt in microscopische optische instrumenten, optische lenzen en kwartslampen.
Nieuwe materialen: Kwartsvezels kunnen worden gebruikt voor de productie van raketmondstukken, thermische beschermingsapparatuur voor de lucht- en ruimtevaart, enz. Elektronisch siliciummicropoeder wordt voornamelijk gebruikt voor inkapseling en verpakking van materialen in geïntegreerde schakelingen en elektronische componenten.
Nieuwe energie: Kristallijne siliciummaterialen worden gebruikt om zonnecellen te produceren.
(2) Huidige status en toekomstige ontwikkelingstrends van de hoogzuivere kwartsindustrie
China is een belangrijke producent en consument van kwarts met een hoge zuiverheidsgraad. Het land is zelfvoorzienend in producten in het midden- en laagsegment en exporteert een deel, terwijl het voor producten in het hogere segment nog steeds afhankelijk is van import. In de toekomst zal kwartszand met een hoge zuiverheidsgraad brede toepassingsmogelijkheden hebben in strategische opkomende sectoren zoals glasvezelkabels, halfgeleiders voor elektronische communicatie, verpakkingen voor de productie van ledverlichting en nieuwe zonne-energietoepassingen. De vraag zal naar verwachting tussen 2019 en 2030 met ongeveer 10,01 TP3T-14,01 TP3T groeien.
Het streven naar een hogere zuiverheid is een centraal thema in de kwartsindustrie. Om te voldoen aan de strenge eisen van hightechtoepassingen zijn geavanceerde verwerkingstechnologieën zoals straalmolenverpulvering onmisbaar. Deze methode biedt een contaminatievrije manier om ultrafijne kwartspoeders te produceren met een consistente deeltjesgrootteverdeling, wat cruciaal is voor de productie van hoogwaardig kwartsglas voor gebruik in halfgeleiders en glasvezel. De toepassing van dergelijke nauwkeurige slijptechnieken is essentieel voor het verbeteren van de productkwaliteit en het concurreren op de wereldwijde markt voor hoogzuiver kwarts.
2. Grafiet
Grafiet is altijd een onmisbare strategische grondstof geweest voor militaire en moderne industriële ontwikkeling. Het dient de nieuwe energievoertuigenindustrie voornamelijk bij de productie van anodematerialen voor lithium-ionbatterijen, nieuwe accu's en supercondensatoren. In de nieuwe energiesector maakt het zonnecellen en accu's voor windenergieopslag mogelijk. De high-end apparatuurindustrie gebruikt het voor afdichtingsmaterialen en neutronenmoderatoren, terwijl de nieuwe generatie informatietechnologie het toepast in energieopslag met hoge capaciteit en belangrijke elektronische materialen. De ontwikkeling van grafeen tilt de bruikbaarheid van grafiet naar nieuwe hoogten. In de toekomst zullen grafiet en de bijbehorende producten uitgebreid worden gebruikt in ruimtevaartsatellieten, smartphones, tablets, hybride voertuigen, elektrische auto's en zonnecellen, waardoor ze een rol spelen als strategische opkomende materialen.
(1) Toepassingen van grafiet in strategische opkomende industrieën
Productie van hoogwaardige apparatuur: Gebruikt als neutronenmoderator en beschermend materiaal in atoombomreactoren. Flexibel grafiet wordt gebruikt voor het afdichten van atoomkleppen; het wordt ook gebruikt voor de productie van straalpijpen voor raketten met vaste brandstof, neuskegels voor raketten, onderdelen van ruimtevaartapparatuur, thermische isolatiematerialen en stralingsbeschermingsmaterialen. Radioverbindingen en geleidende structuurmaterialen op kunstmatige satellieten.
Nieuwe energie: Hoge-temperatuur gasgekoelde brandstofmatrixmaterialen voor kernenergie vereisen 64% natuurlijk vlokgrafiet. Dankzij de uitstekende geleidbaarheid kan het worden verwerkt tot zonnecellen en energieopslagbatterijen voor windenergieopwekking, wat bijdraagt aan schone energiesectoren en energiebesparingen.
Nieuwe energievoertuigen: natuurlijke grafietanodematerialen zijn belangrijke grondstoffen voor lithiumionbatterijen. Natuurlijk grafiet wordt gebruikt om lithiumionbatterijen, nieuwe krachtbatterijen en supercondensatoren voor hybride voertuigen, elektrische voertuigen en zonnevoertuigen te produceren.
In de volgende generatie IT voeden grafietlithiumbatterijen communicatiebasisstations, laptops en telefoonopladers. Grafeen-supercondensatoren leveren essentiële energieopslag voor telecom- en datanetwerken en maken ook de ontwikkeling van opvouwbare displays mogelijk. In de toekomst zou grafeen een revolutie teweeg kunnen brengen in computerchips, waardoor processorsnelheden mogelijk honderden keren sneller worden. Het zal de weg vrijmaken voor de volgende generatie supercomputers.
Nieuwe materialen: Functionele vulstoffen in nieuwe coatings en inkten worden voornamelijk toegepast in de maritieme en chemische industrie, waaronder robuuste anticorrosiecoatings op basis van grafeen. Anorganische coatings op waterbasis op basis van grafeen; volgende generatie anorganische poedercoatings op basis van grafeen; warmtegeleidende coatings op basis van grafeen voor antiaanbakpannen en led-armaturen.
Energiebesparing en milieubescherming: afvalwaterzuivering, opruimen van radioactief afval, enz.
Biologie: medische desinfectiemiddelen, chemotherapiemedicijnen, DNA-sequentiebepaling, kunstmatige spieren en voedselverpakkingen.
(2) Huidige status en toekomstige ontwikkelingstrends van de grafietindustrie
Grafiet is een strategisch mineraal in China. Het heeft de potentie om het wereldwijde aanbod te beïnvloeden en te veranderen. Er is echter een overschot aan primaire productcapaciteit en een tekort aan hoogwaardige producten. In de toekomst zal de vraag naar grafiet in traditionele sectoren stabiel blijven, terwijl opkomende industrieën een snelle groei in de vraag naar grafiet zullen zien, voornamelijk gedreven door kristallijn grafiet.
Tegen 2030 zal de vraag naar grafiet naar verwachting 1,348 miljoen ton bereiken, waarbij de nieuwe energiesector goed is voor 50,41 TP3T. Het is daarom essentieel om het beheer van mijnbouwbronnen te versterken en tegelijkertijd de technologie voor diepe verwerking van grafiet te verbeteren. Zo kunnen grafietproducten geleidelijk worden ontwikkeld tot hoogwaardige toepassingen, waarmee wordt voldaan aan de behoeften van strategische opkomende industrieën en de internationale invloed wordt vergroot.
Straalmolenverpulvering is bijzonder effectief in de verwerking van vlokkengrafiet. Het kan de vlokken delamineren en verfijnen zonder hun kristalstructuur te beschadigen, waardoor hun cruciale elektrische en thermische eigenschappen behouden blijven. Dit maakt het een ideale technologie voor de productie van hoogwaardige anodematerialen voor lithium-ionbatterijen en geleidende additieven, die essentieel zijn voor de sector van nieuwe energievoertuigen.
De ontwikkeling van grafeen heeft de toepassingen van grafiet naar een nieuw niveau getild. De productie van hoogwaardig grafeen begint vaak met het exfoliëren van grafiet tot fijn poeder. Hierbij speelt straalmolenverpulvering een cruciale rol als een fysieke methode om natuurlijk grafiet voor te behandelen, waardoor de ideale grondstof ontstaat voor daaropvolgende efficiënte grafeenbereidingsprocessen. Deze gecontroleerde verkleining is een cruciale stap in het waarborgen van de kwaliteit en prestaties van het uiteindelijke grafeenmateriaal dat wordt gebruikt in supercondensatoren en opvouwbare displays.
3. Vloeispaat
Vloeispaat, ook bekend als fluoriet, heeft calciumfluoride (CaF2) als hoofdbestanddeel. Het is een schaarse grondstof van wereldklasse, vergelijkbaar met zeldzame aardmetalen. Vloeispaat is een fluorgrondstof en fluorhoudende materialen behoren tot de nieuwe chemische materialen. Fluorchemische producten hebben hoge prestaties en een toegevoegde waarde, waardoor ze een reputatie hebben opgebouwd als een gouden industrie en zich ontwikkelen tot een schaarse grondstof. De producten en materialen worden veel gebruikt in industriële sectoren en het dagelijks leven, evenals in strategische opkomende sectoren zoals nieuwe energie, biologie, energiebesparing en milieubescherming.
(1) Toepassingen van vloeispaat in strategische opkomende industrieën
In de nieuwe energiesector verbeteren fluorhoudende backsheets en frontfolies zonnepanelen, terwijl gespecialiseerde fluorkoolstofcoatings windturbinebladen beschermen. Lithiumhexafluorfosfaat fungeert als een belangrijke elektrolyt in lithiumbatterijen en geperfluoreerde ionenuitwisselingsmembranen zijn cruciale componenten in brandstofcellen. Voor voertuigen met nieuwe energie verbeteren materialen op fluorbasis de prestaties van lithiumbatterijen en zorgen ze voor betrouwbare afdichting. De nieuwe generatie IT-industrie gebruikt gefluoreerde vloeibare kristallen en elektronische chemicaliën in platte beeldschermen, halfgeleiders en communicatiekabels. In de biologie maken nieuwe fluorintermediairen en efficiënte fluoreringsreagentia de productie van geavanceerde farmaceutische producten mogelijk. Milieubescherming is afhankelijk van PVDF-hollevezelmembranen voor afvalwaterzuivering en PTFE-filtermembranen voor het verwijderen van verontreinigingen. Fluorkoolstofcoatings en perfluorether-vacuümvetten spelen ook een belangrijke rol in de bouw en energiezuinig Low-E-glas. Bovendien zorgen fluorsiliconenlijmen voor duurzame afdichtingen in automotoren. Andere hoogwaardige fluormaterialen worden vaak gebruikt in de productieprocessen van de automobiel-, lucht- en ruimtevaart- en fotovoltaïsche industrie.
(2) Huidige status en toekomstige ontwikkelingstrends van de vloeisparindustrie
Fluorspar is een strategisch mineraal in China. In 2019 behaalde China vier wereldprimeurs op het gebied van fluorspar: grootste producent, grootste consument en grootste producent van zowel basisfluorchemicaliën als waterstoffluoride. Hoewel China marktvoordelen heeft, blijft de rol van China grotendeels die van leverancier van basisfluorchemicaliën. Naarmate de downstream-industrieën zich verder ontwikkelen, zal het verbruik van fluorspar tussen 2019 en 2030 met ongeveer 3,01 TP3T per jaar toenemen, tot 5,679 miljoen ton in 2030.
De aanbevelingen voor de Chinese fluorchemische industrie omvatten onder meer het versterken van technologisch onderzoek naar hoogwaardige producten. Bij de verwerking van fluorieterts tot de fijne poeders die nodig zijn voor chemische reacties, biedt straalmolenverpulvering aanzienlijke voordelen. De mogelijkheid om ultrafijn fluorieterts te produceren met minimale contaminatie en nauwkeurige deeltjescontrole verbetert direct de efficiëntie en opbrengst van de daaropvolgende productie van waterstoffluoride, en vormt daarmee de materiële basis voor een sterke en geavanceerde fluorchemische industrie.
4. Pyrofylliet
Pyrofylliet is een gelaagd silicaatmineraal dat bekend staat om zijn chemische stabiliteit, lage thermische uitzetting, lage thermische geleidbaarheid, lage elektrische geleidbaarheid, hoge isolatiewaarde, hoog smeltpunt en goede corrosiebestendigheid. Het is een belangrijke grondstof voor functionele keramiek, zoals superharde keramiek, ultrahoogspannings-elektrokeramiek, nieuwe groene vuurvaste materialen, hoogwaardige glasvezels en superharde materialen (synthetische diamant). Het is een belangrijk materiaal voor nieuwe energiebronnen, zoals windenergie, turbinebladen en nieuwe functionele materialen.
Om deze eigenschappen optimaal te benutten in geavanceerde toepassingen, is nauwkeurige controle over de deeltjesgrootte essentieel. Straalmolen-verpulveringstechnologie excelleert in het verwerken van pyrofylliet tot fijn gecontroleerde poeders zonder toevoeging van onzuiverheden. Dit is cruciaal voor de productie van hoogwaardige glasvezels en dient als een consistent, betrouwbaar drukoverdrachtsmedium in de synthetische diamantindustrie, waar materiaalzuiverheid en uniformiteit van het grootste belang zijn.
(1) Toepassingen in strategische opkomende industrieën:
Productie van hoogwaardige apparatuur: Glasvezelproducten met pyrofylliet als hoofdvulstof worden gebruikt in militaire, lucht- en ruimtevaarttoepassingen en kogelwerende vesten. Pyrofyllietcoatings verbeteren de gladheid, witheid en absorptie van het oppervlak, wat een breed toepassingspotentieel heeft in de lucht- en ruimtevaart.
Nieuwe energie: Een belangrijk materiaal voor nieuwe energie (windenergie, turbinebladen) en nieuwe functionele materialen.
Nieuwe generatie informatietechnologie: Wordt gebruikt voor de productie van optische glasvezels, een belangrijk materiaal in de moderne communicatietechnologie.
Nieuwe materialen: Productie van alkalivrije en medium-alkali glasballen voor glasvezel. Het fungeert als drukoverbrengend medium in hogedruksynthese-industrieën, zoals synthetische diamant. Het is ook grondstof voor detergenten en moleculaire zeven.
Biologie: Wordt gebruikt als drager voor pesticiden en insecticiden.
(2) Status van de sector en toekomstige trends:
Strategische opkomende industrieën gebruiken voornamelijk hoogwaardige pyrofylliet voor de productie van zeer sterke glasvezels en superharde materialen zoals synthetisch diamant. De productie van glasvezels is afhankelijk van pyrofylliet, kwartszand en kalksteen, waarbij pyrofylliet meer dan 50% van de inhoud uitmaakt. Opkomende sectoren zoals defensie, lucht- en ruimtevaart, kogelwerende vesten en maritieme techniek maken op grote schaal gebruik van deze zeer sterke glasvezelproducten. Projecties in de industrie wijzen op een groeiende vraag naar pyrofylliet, met geschatte jaarlijkse groeicijfers van 5,0%-7,0% tussen 2019 en 2030. Aanbevelingen omvatten het intensiveren van de exploratie om hoogwaardige pyrofylliet te vinden en de toekomstige aanvoer veilig te stellen.
Een rode draad in het verhogen van de waarde van deze vier strategische niet-metalen mineralen is de toepassing van geavanceerde verwerkingstechnologieën. Investeren in en toepassen van dergelijke geavanceerde verwerkingsmethoden is essentieel voor het versterken van de gehele industriële keten.
Episch poeder
Naarmate deze strategische mineralen nieuwe technologieën blijven aandrijven, zal de vraag naar nauwkeurige en consistente verwerking alleen maar toenemen. Epische poedermachinesWij zijn uw vertrouwde partner op dit gebied. Wij leveren de geavanceerde straalmaaltechnologie die nodig is om deze uitdagingen aan te gaan en ondersteunen de volledige industriële keten, van grondstof tot eindproduct.