中國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀及發(fā)展建議

李金超，栗亞芝，孔會(huì)磊

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，自然資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710119）

高純石英與國(guó)家“十四五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中新材料產(chǎn)業(yè)、航空航天及新一代信息技術(shù)等8 大領(lǐng)域密切相關(guān)（郝文俊等，2020）。中國(guó)高純石英研究和開發(fā)利用起步晚（汪靈等，2022），在加工技術(shù)壁壘、設(shè)備相對(duì)落后和半導(dǎo)體廠商認(rèn)證難等多種不利因素下，目前在高純石英加工工藝、石英玻璃制品等多方面都取得較大進(jìn)展（汪靈等，2014；賈德龍等，2019），與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)差距逐漸縮小。但是，中國(guó)高端高純石英砂目前存在產(chǎn)能嚴(yán)重不足、對(duì)外依賴度高、幾乎全部需要進(jìn)口等問(wèn)題（王九一，2021），解決高端高純石英“卡脖子”問(wèn)題首要是找到優(yōu)質(zhì)高純石英原料礦。鑒于高純石英重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)屬性（唐金榮等，2014；陳正國(guó)等，2021；汪靈等，2022），亟待開展高純石英產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀研究，旨在提出中國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的應(yīng)對(duì)措施，支撐高純石英優(yōu)質(zhì)原料礦戰(zhàn)略安全。

1 全球高純石英原料礦稟賦特征

1.1 高純石英是原料礦加工提純后的礦產(chǎn)品

高純石英是指以花崗偉晶巖、脈石英和天然水晶為原料經(jīng)提純后的一種石英砂產(chǎn)品（汪靈，2011，2022；王自國(guó)等，2021），能夠經(jīng)加工提純高純石英的天然礦產(chǎn)資源稱之為高純石英原料礦（王自國(guó)等，2021）。影響原料礦品質(zhì)因素主要包括石英晶體伴生的脈石礦物、流體包裹體雜質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)雜質(zhì)?，F(xiàn)有的加工提純技術(shù)，流體包裹體雜質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)雜質(zhì)去除難度大（吳逍等，2015；郭文達(dá)等，2019；王云月等，2021；張海啟等，2022b；楊曉勇等，2022）。目前研究表明，花崗偉晶巖中石英由高溫巖漿緩慢結(jié)晶而成，石英體系中雜質(zhì)易析出，氣液包裹體極少，石英純度極高（王云月等，2021；張海啟等，2022b）。因此，花崗偉晶巖是中國(guó)尋找優(yōu)質(zhì)高純石英原料礦的新方向（張海啟等，2022d）。

目前，高純石英沒(méi)有明確概念，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)高純石英界定沒(méi)有形成共識(shí)。國(guó)外學(xué)者認(rèn)為高純石英是指SiO2含量大于99.995%（4N5）的石英產(chǎn)品（Harben，1994），同時(shí)對(duì)Al、Ti 等關(guān)鍵有害元素含量提出限定（Müller et al.，2007，2012）。國(guó)內(nèi)有學(xué)者（汪靈等，2019，2022；張海啟等，2022d）認(rèn)為：高純石英是指SiO2含量＞99.9%（3N）的石英產(chǎn)品，同時(shí)將其細(xì)化為低端高純石英（3N）、中端高純石英（4N）、中高端高純石英（4N5）、高端高純石英（4N8）等4 類。也有一些學(xué)者（張佩聰?shù)龋?012）認(rèn)為：高純石英是指SiO2含量大于99.99%（4N）的石英產(chǎn)品。

1.2 全球高純石英原料礦稟賦特征

截止2019 年底，全球高純石英原料礦資源約為7 300萬(wàn)t（王九一，2021），主要分布在美國(guó)、挪威和澳大利亞等國(guó)家（圖1），主要為花崗偉晶巖型、熱液脈石英型和風(fēng)化殘積型等。花崗偉晶巖型原料礦以美國(guó)斯普魯斯派恩礦最為著名，資源量約為1 000 萬(wàn)t，該礦床曾供給了全球90%以上高純石英砂的需求量（王九一，2021）。目前在產(chǎn)的熱液脈石英型原料礦以澳大利亞白泉礦最為著名，礦石的SiO2純度＞99.99%，年產(chǎn)4N 及以上高純石英3 萬(wàn)t（王九一，2021）。中國(guó)高純石英原料礦主要產(chǎn)自安徽靈虬山礦，屬熱液脈石英型，礦石的SiO2純度＞99.35%。該礦床是20 世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)量為387.4 萬(wàn)t。目前露天開采，設(shè)計(jì)礦山規(guī)模為年采1.5 萬(wàn)t 礦石（王九一，2021）。

圖1 全球高純石英原料礦分布圖Fig.1 Resource distribution of high purity quartz deposits in the map

2 高純石英的重要地位

2.1 高純石英在新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

高純石英產(chǎn)品因耐高溫、熱膨脹系數(shù)低、透光性好、電絕緣性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗激光損傷能力強(qiáng)、光譜特性好和抗熱震性能好等性能（田沖等，2022；謝澤豐等，2022），是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支撐且不可替代的材料。高純石英產(chǎn)品主要包括石英坩堝、石英管棒、石英舟、石英錠、石英纖維和石英鐘罩等。廣泛應(yīng)用到半導(dǎo)體、光纖、光伏、航空航天和武器裝備等（顏玲亞等，2020）（圖2）。其中，半導(dǎo)體領(lǐng)域、光纖領(lǐng)域、光伏領(lǐng)域分別占高純石英制品消費(fèi)量的65%、14%、12%（郝文俊等，2020），且近年來(lái)半導(dǎo)體領(lǐng)域消費(fèi)量逐年增大。航空航天領(lǐng)域和軍工領(lǐng)域?qū)Ω呒兪a(chǎn)品要求更高，如天宮二號(hào)、嫦娥五號(hào)、高超聲速導(dǎo)彈頭罩等，雖然這些領(lǐng)域需求量并不高，但關(guān)系到國(guó)家尖端領(lǐng)域安全（王自國(guó)，2021）。

圖2 高純石英產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)圖Fig.2 Sketch of high purity quartz industry chain

2.2 高純石英的重要地位

高純石英產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系到各個(gè)國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展（Konstantinos et al.，2015），所以高純石英的加工制備技術(shù)和出口一直受嚴(yán)格管控（王云月等，2021）。日本、歐盟等將高純石英列為關(guān)鍵性礦產(chǎn)（王自國(guó)，2021）；2020 年起，俄羅斯將由國(guó)家專門機(jī)構(gòu)確認(rèn)的高純石英原料等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的儲(chǔ)量及生產(chǎn)數(shù)據(jù)均列為國(guó)家機(jī)密。2011 年，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要（2011～2020 年）》，明確高純石英等作為關(guān)鍵性新興產(chǎn)業(yè)所需的礦產(chǎn)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》和國(guó)家工信部發(fā)布的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021 年版）》等文件多次提及高純石英及其制品。因?yàn)榘雽?dǎo)體等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)急劇擴(kuò)增，國(guó)外壟斷企業(yè)一直通過(guò)減產(chǎn)控制高純石英砂價(jià)格（張海啟等，2022d），嚴(yán)重影響中國(guó)高純石英終端半導(dǎo)體等應(yīng)用領(lǐng)域的供給穩(wěn)定。因此，高純石英原料礦應(yīng)作為國(guó)家戰(zhàn)略層面而引起足夠重視（汪靈等，2019；王春連等，2022）。

2.3 高純石英砂對(duì)外依賴度高、風(fēng)險(xiǎn)大

中國(guó)是高純石英砂消費(fèi)大國(guó)，也是全球第一大高純石英砂進(jìn)口國(guó)。近年來(lái)，中國(guó)高純石英進(jìn)口量約占全球進(jìn)口總量的70%（郝文俊等，2020）。目前，中國(guó)高純石英4N8 級(jí)別以上原料礦全部依靠進(jìn)口。2015～2022 年，中國(guó)從國(guó)外進(jìn)口≥4N 高純石英8.80～15.89 萬(wàn)t（圖3），貿(mào)易額為9.54～26.51 億美元（圖4）；除2019、2020 年外，外貿(mào)易額均在20 億美元以上；同期，中國(guó)出口≥4N 高純石英0.02～1.13 萬(wàn)t，除2021 年和2022 年外均在1 萬(wàn)t 以下。

圖3 2015～2022 年中國(guó)其他含硅量≥99.99%的進(jìn)出口量柱狀圖Fig.3 Bar chart of import and export volume of other silicon content ≥ 99.99% in China from 2015 to 2022

圖4 2015～2022 年中國(guó)其他含硅量≥99.99%的進(jìn)出口貿(mào)易額柱狀圖Fig.4 Bar chart of import and export trade volume of other silicon content ≥ 99.99% in China from 2015 to 2022

通過(guò)近10 年高純石英（≥4N）進(jìn)出口數(shù)據(jù)分析可知，目前國(guó)內(nèi)高純石英對(duì)外依賴度高且存在較大風(fēng)險(xiǎn)。一是隨著“中國(guó)制造2025”不斷推進(jìn)以及中國(guó)“雙碳減排”的政策等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)不斷擴(kuò)展，高純石英供需矛盾將尤為突出（李光惠等，2020）。二是過(guò)度依靠美國(guó)、挪威等國(guó)外市場(chǎng)進(jìn)口，市場(chǎng)穩(wěn)定性易受貿(mào)易政策影響，存在較大不確定性（賈德龍等，2019）。因高純石英在關(guān)鍵性新興產(chǎn)業(yè)的重要地位，這將直接關(guān)系到中國(guó)的半導(dǎo)體芯片、光伏和硅產(chǎn)業(yè)等關(guān)鍵性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3 中國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

高純石英產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游原料礦、中游高純石英砂、下游高純石英玻璃材料及高純石英玻璃制品、終端半導(dǎo)體等應(yīng)用領(lǐng)域（圖2）。

3.1 高純石英加工技術(shù)研究現(xiàn)狀

高純石英的概念誕生于20 世紀(jì)60 年代（馬超等，2019），最初以天然水晶為原料。20 世紀(jì)80 年代以來(lái)，隨著新材料新能源產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，高純石英得到廣泛應(yīng)用（汪靈等，2014），歐美國(guó)家開始采用脈石英、花崗偉晶巖和變質(zhì)石英巖等加工高純石英實(shí)驗(yàn)研究。例如，美國(guó)尤尼明公司采用Spruce Pine 花崗偉晶巖開展了高純石英加工利用研究，目前已有成熟的花崗偉晶巖型高純石英原料礦加工提純技術(shù)以及優(yōu)質(zhì)原料礦選擇標(biāo)準(zhǔn)（汪靈等，2014；張海啟等，2022b）。

由于受高純石英加工技術(shù)壁壘等原因影響，中國(guó)高純石英研究和生產(chǎn)起步較晚（汪靈等，2011），20 世紀(jì)90 年代才有學(xué)者開展高純石英研究（李明偉等，1996；劉理根等，1996；張凌燕等，1996；韓憲景，1998），2010 年太平洋石英公司高純石英砂項(xiàng)目投產(chǎn)，奠定了中國(guó)高純石英砂產(chǎn)業(yè)崛起。21 世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)眾多學(xué)者針對(duì)高純石英加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)、脈石英和花崗偉晶巖等加工高純石英可行性研究、綜合研究等開展了前瞻性工作（張曄等，2010；吳逍等，2015，2017；郭文達(dá)等，2019；馬超等，2019；李育彪等，2020；魏奎先等，2020；王安書等，2022）。特別是近年來(lái)，部分學(xué)者對(duì)阿爾泰和秦嶺等成礦帶內(nèi)的花崗偉晶巖和脈石英開展高純石英勘查及加工可行性分析，并已取得加工提純到4N5 以上高純石英的成果（張海啟等，2022a，2022c；田沖等，2022；劉廣學(xué)等，2022；趙金洲等，2022；趙海波等，2023）。

3.2 上游中國(guó)高純石英原料礦對(duì)外依賴度高

中國(guó)目前沒(méi)有嚴(yán)格意義上的高純石英原料礦儲(chǔ)量（張海啟等，2022d）。中國(guó)高純石英原料以水晶和脈石英為主，根據(jù)推斷能提純高純石英（3N）的脈石英資源量共計(jì)685 萬(wàn)t（王自國(guó)等，2021），其中水晶資源量不足7 000 t（趙維佳，2021）。中國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)鏈上游原料礦嚴(yán)重不足（趙維佳，2021），且已有的脈石英原料礦以中小型為主、加工提純難度大等問(wèn)題（汪靈，2014）。因此，國(guó)內(nèi)太平洋石英公司近年來(lái)依靠進(jìn)口解決原料短缺的問(wèn)題，特別是2019 年以來(lái)太平洋石英公司高純石英原料礦93%以上需要進(jìn)口（圖5），主要為印度和巴西等國(guó)家。

圖5 2017～2021 年江蘇太平洋石英公司原料采購(gòu)量柱狀圖Fig.5 Bar chart of raw material procurement volume of Jiangsu Pacific Quartz Co.,Ltd.from 2017 to 2022

3.3 中游中國(guó)高純石英砂企業(yè)與國(guó)外壟斷企業(yè)差距逐漸縮小

高純石英制備主要有原料物理化學(xué)加工提純和四氯化硅合成等2 種技術(shù)，受資源和成本等因素影響，目前以物理化學(xué)加工提純?yōu)橹鳌?/p>

目前，全球僅美國(guó)尤尼明公司、挪威TQC 公司以及太平洋石英公司等3 家企業(yè)具備量產(chǎn)高純石英砂的能力。尤尼明公司和TQC 公司已經(jīng)具有5N 高純石英量產(chǎn)，中國(guó)尚處 4N5 階段，多數(shù)4N8 及以上產(chǎn)品依賴進(jìn)口。美國(guó)尤尼明公司和挪威TQC 公司等2 家公司長(zhǎng)期處于高端高純石英市場(chǎng)壟斷地位。原因是上述公司擁有礦源充足的斯普魯斯派恩花崗偉晶巖型礦床，并擁有成熟的加工提純技術(shù)。

海外高純石英砂企業(yè)高度壟斷市場(chǎng)，隨著中國(guó)企業(yè)快速發(fā)展而逐漸縮小差距。太平洋石英公司國(guó)內(nèi)外礦源類型以脈石英型為主。不同地區(qū)的礦源因雜質(zhì)含量、雜質(zhì)種類等存在較大差異，提純工藝存在一定差距。經(jīng)過(guò)近20 年的科技攻關(guān)，太平洋石英公司高純石英砂生產(chǎn)能力逐漸提高（圖6），該公司目前除滿足自用于生產(chǎn)石英坩堝等高純石英砂產(chǎn)品外，還將部分高純石英砂外銷給國(guó)內(nèi)企業(yè)等。但因缺少優(yōu)質(zhì)礦源、加工技術(shù)相對(duì)落后等原因，目前高端高純石英砂產(chǎn)能不足，公司石英坩堝內(nèi)層用等4N8 及以上高純石英砂主要依靠美國(guó)、挪威等國(guó)家進(jìn)口（圖7）。隨著企業(yè)加工技術(shù)逐漸改進(jìn)和企業(yè)新建高純石英砂生產(chǎn)線積極擴(kuò)能，將逐步解決我國(guó)高純石英砂對(duì)外依賴度高的問(wèn)題。

圖6 2015～2022 年江蘇太平洋石英公司高純石英砂產(chǎn)銷量柱狀圖Fig.6 High purity quartz sand production and sales bar chart of Jiangsu Pacific Quartz Co.,Ltd from 2015 to 2022

圖7 2017～2021 年江蘇太平洋石英公司高純石英砂進(jìn)口量柱狀圖Fig.7 Bar chart of import volume of high-purity quartz sand of Jiangsu Pacific Quartz Co.,Ltd.from 2017 to 2021

3.4 中國(guó)高純石英下游制品逐漸實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體國(guó)際認(rèn)證

石英玻璃材料一般會(huì)以錠、筒、棒、管等形態(tài)保存，高純石英玻璃制品是以石英玻璃為材料制成的一系列器件，包括石英坩堝等。石英玻璃質(zhì)量主要受制備方法、工藝等影響，國(guó)外龍頭企業(yè)掌握高端玻璃市場(chǎng)。例如，美國(guó)邁圖在熔煉法制備石英玻璃處于國(guó)際領(lǐng)先地位，賀利氏掌握氣煉法制備石英玻璃技術(shù)已有120 余年歷史。中國(guó)的太平洋石英公司和菲利華石英公司已逐漸突破生產(chǎn)工藝制約，但在高純度和大尺寸石英玻璃制備等與國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)存在一定差距。

半導(dǎo)體領(lǐng)域是石英制品附加值最高且需求量最大的領(lǐng)域。石英制品應(yīng)用與半導(dǎo)體行業(yè)需要設(shè)備廠商認(rèn)證，同時(shí)存在半導(dǎo)體廠商高度集中、認(rèn)證難和程序復(fù)雜等問(wèn)題。目前，太平洋石英公司等國(guó)內(nèi)企業(yè)石英制品主要應(yīng)用在光伏等低附加值領(lǐng)域；利氏信越（中國(guó)）等外資企業(yè)占據(jù)著國(guó)內(nèi)高端石英市場(chǎng)的主要份額。隨著國(guó)內(nèi)中資石英玻璃制品企業(yè)積極擴(kuò)能、改進(jìn)加工技術(shù)和加速半導(dǎo)體設(shè)備廠商認(rèn)證，如菲利華公司產(chǎn)品已通過(guò)了TEL 擴(kuò)散環(huán)節(jié)、TEL 刻蝕環(huán)節(jié)認(rèn)證、LAM 認(rèn)證和AMAT 認(rèn)證，太平洋石英公司產(chǎn)品已通過(guò)了TEL 擴(kuò)散環(huán)節(jié)、TEL 刻蝕環(huán)節(jié)認(rèn)證和LAM 認(rèn)證，國(guó)內(nèi)企業(yè)在半導(dǎo)體等行業(yè)市場(chǎng)占有率逐步提高，半導(dǎo)體等各領(lǐng)域石英玻璃制品將逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

4 制約高純石英砂產(chǎn)業(yè)的因素分析

隨著中國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)鏈中下游企業(yè)逐漸改進(jìn)加工工藝，同時(shí)加速半導(dǎo)體廠商認(rèn)證的步伐等，產(chǎn)業(yè)鏈中下游與國(guó)外差距將逐步縮小，石英制品在光伏、半導(dǎo)體等各領(lǐng)域?qū)⒅饾u實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。但上游缺少優(yōu)質(zhì)原料礦是制約高純石英產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵因素。

4.1 缺乏適合現(xiàn)階段高純石英統(tǒng)一質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

因半導(dǎo)體、光伏等不同行業(yè)對(duì)石英產(chǎn)品需求標(biāo)準(zhǔn)不同，中國(guó)目前沒(méi)有高純石英的明確定義及符合現(xiàn)階段的高純石英質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《玻璃工業(yè)用石英砂的分級(jí)》（QB/T 2196-1996）規(guī)定：SiO2≥99.98%，F(xiàn)e2O3等雜質(zhì)含量符合一定要求，定為高純石英砂-超高純石英砂級(jí)（中國(guó)輕工總會(huì)，1996）。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《光伏用高純石英砂》（GB/T 32649-2016）規(guī)定：高純石英砂中二氧化硅含量≥99.99%（中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等，2016）。湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)《高純（SiO2≥99.997%）的石英砂》（DB43/T 1167-2016）規(guī)定：SiO2≥99.997%（湖南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2016）。國(guó)家海關(guān)將其他含硅量≥99.99%的硅單獨(dú)商品編碼HS28046190，以區(qū)別石英砂及硅砂（商品編碼25051000）?！兜V產(chǎn)資源工業(yè)要求參考手冊(cè)》（2021 年修訂版）將高純石英劃分為3 個(gè)等級(jí)：低端為SiO2≥99.9%（3N）；中端為SiO2≥99.99%（4N）；高端為SiO2≥99.998%（4N8）（礦產(chǎn)資源工業(yè)要求參考手冊(cè)編委會(huì)，2022）。

高純石英受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展階段及新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等諸多因素決定，隨著石英產(chǎn)品3N 和4N 已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化（汪靈等，2022），4N5 及以上產(chǎn)品目前遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)需求。結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究成果，充分考慮目前中國(guó)高純石英發(fā)展需求、應(yīng)用領(lǐng)域及國(guó)內(nèi)外已有的標(biāo)準(zhǔn)。因此，筆者認(rèn)為將4N5 及以上定義為高純石英為宜，同時(shí)對(duì)Al、Ti 等主要雜質(zhì)含量限定。

4.2 缺乏高純石英原料的選擇標(biāo)準(zhǔn)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《平板玻璃用硅質(zhì)原料》（JC/T 529-2000）和《光伏玻璃用硅質(zhì)原料》（JC/T 2314-2015），明確了等級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn)，但未指出硅質(zhì)原料的主要來(lái)源（國(guó)家建筑材料工業(yè)局，2000，2015）?！兜V產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范——硅質(zhì)原料類》（DZ/T 0207-2020）中指出“本規(guī)范所指硅質(zhì)原料為主要適用于玻璃、冶金、鑄型及部分適用于陶瓷和高純石英的硅質(zhì)原料，包括石英巖、石英砂巖、石英砂、脈石英和粉石英”（中華人民共和國(guó)自然資源部，2020）。該規(guī)范明確了硅質(zhì)原料的勘查評(píng)價(jià)要求，但對(duì)高純石英用硅質(zhì)原料來(lái)源未完全覆蓋，如全球高純石英最重要的原料礦來(lái)源為花崗偉晶巖。

《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求參考手冊(cè)》（2021 年修訂版）指出：原料評(píng)價(jià)從SiO2含量、嵌布粒度、脈石礦物種類、包裹體特征和晶格雜質(zhì)等5 種指標(biāo)，當(dāng)石英原料在5 個(gè)指標(biāo)中有3 個(gè)及以上達(dá)到 A 級(jí)時(shí)，可以推薦為高純石英原料；但未明確指出高純石英的主要原料來(lái)源。以往研究認(rèn)為SiO2＞99.9%石英原料就能加工制備高純石英砂，國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)花崗偉晶巖、脈石英、天然水晶、石英砂巖、石英巖等開展過(guò)高純石英提純加工，但截至目前未見有石英砂巖等提純到高純石英砂的報(bào)道。因此，造成人力、經(jīng)濟(jì)和時(shí)間等諸多浪費(fèi)（礦產(chǎn)資源工業(yè)要求參考手冊(cè)編委會(huì)，2022）。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外已有研究成果，筆者認(rèn)為花崗偉晶巖、脈石英和天然水晶為高純石英的主要原料來(lái)源，特別是花崗偉晶巖。同時(shí)，從嵌布粒度、脈石礦物、包裹體種類和晶格雜質(zhì)含量等礦物學(xué)研究，篩選是否具有高純石英原料的前景。

4.3 重視石英礦的事先審批和事后監(jiān)管，避免造成稀缺資源的浪費(fèi)

2019 年以來(lái)，多數(shù)省份將玻璃用石英礦采礦權(quán)下放給市級(jí)自然資源主管部門審批。高純石英市場(chǎng)需求量大，近年來(lái)石英加工企業(yè)劇增；多數(shù)石英砂生產(chǎn)廠家為小型企業(yè)，設(shè)備相對(duì)落后且加工工藝存在較大欠缺。因此，存在有望加工為高純石英的原料僅加工成3N 石英產(chǎn)品。此外，還存在部分石英原礦未經(jīng)提純加工直接低端產(chǎn)品銷售，優(yōu)質(zhì)礦物資源價(jià)值被低估賤賣等問(wèn)題。因此，省市自然資源主管部門加強(qiáng)管控玻璃用石英礦勘查開發(fā)審批登記，推動(dòng)礦產(chǎn)資源節(jié)約集約利用，避免造成稀缺資源的浪費(fèi)。

5 發(fā)展建議

5.1 國(guó)家層面制定符合現(xiàn)階段的高純石英評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

隨著“中國(guó)制造2025”及半導(dǎo)體等新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)高純石英的產(chǎn)量更難以滿足需求。國(guó)家層面出臺(tái)高純石英的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，明確高純石英的定義及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。

5.2 公益性勘查單位發(fā)揮高純石英原料礦勘查主力軍

目前，中國(guó)在高純石英加工技術(shù)等均取得較大進(jìn)步，但缺少優(yōu)質(zhì)高純石英原料礦，成為制約中國(guó)高純石英取得突破的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

花崗偉晶巖因規(guī)模大、雜質(zhì)少及品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是高純石英的優(yōu)質(zhì)原料新領(lǐng)域、新方向。中國(guó)阿爾泰、秦嶺等地存在大量的花崗偉晶巖帶，僅阿爾泰就有十萬(wàn)余條花崗偉晶巖（楊富全等，2021）。因此，在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)中，公益性勘查單位加大對(duì)花崗偉晶巖帶綜合評(píng)價(jià)研究（張照偉等，2022）。通過(guò)室內(nèi)預(yù)研究圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)，通過(guò)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、礦物學(xué)研究、加工提純?cè)囼?yàn)、鉆探等工作，圈定高純石英原料礦靶區(qū)。

5.3 加快產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合，優(yōu)選一批優(yōu)質(zhì)高純石英原料礦勘查區(qū)塊

中國(guó)眾多科研機(jī)構(gòu)和加工生產(chǎn)企業(yè)在高純石英加工提純和質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)等取得一定的成果，但科研和生產(chǎn)存在一定脫鉤?？辈閱挝弧⒖蒲袡C(jī)構(gòu)的可行性實(shí)驗(yàn)研究與企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)聯(lián)系不夠，造成技術(shù)成果僅停留在實(shí)驗(yàn)室。

國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室（或國(guó)家級(jí)研究中心）與國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，加強(qiáng)花崗偉晶巖型為主高純石英加工工藝創(chuàng)新研究，對(duì)公益性勘查單位新發(fā)現(xiàn)已加工提純4N5 及以上的高純石英有利地區(qū)，發(fā)現(xiàn)一處評(píng)價(jià)一處，盡快優(yōu)選一批高純石英有利勘查區(qū)塊。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）高純石英是新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要支撐，但中國(guó)目前高純石英遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，特別是4N8 及以上產(chǎn)品主要依靠美國(guó)及挪威等進(jìn)口，存在較大的風(fēng)險(xiǎn)因素。

（2）中國(guó)高純石英研究和加工工藝等取得較大進(jìn)步，與國(guó)外差距逐漸縮小。但目前未有高純石英質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展，缺少高品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)原料礦成為制約中國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)鏈的“卡脖子”問(wèn)題。

（3）在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)中，加大產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合。公益性勘查單位成為原料礦勘查主力軍，國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室和行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)加強(qiáng)花崗偉晶巖型等高純石英加工工藝技術(shù)創(chuàng)新研究，優(yōu)選原料礦有利勘查區(qū)塊，助推“中國(guó)制造2025”和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

致謝：匿名審稿專家提出了諸多建設(shè)性意見，李侃高級(jí)工程師、金謀順高級(jí)工程師對(duì)文章素材提供諸多建議，在此一并致謝。