中國粉體網訊 當前，以云計算、大數據、智能制造和5G為代表的新一代信息和通信科學技術的發展，加快催生了新一輪科技革命和產業變革，發展戰略性新興產業是解決當今中國產業發展問題的關鍵。高純石英與戰略性新興產業中新一代信息技術、新材料產業等多個領域具有密切的關聯性，是戰略性新興產業中重要的支撐材料。
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但由于生產原料的特殊性和技術保密等原因，高純石英及其原料的生產和出口高度集中在世界少數國家和企業中，其中高端的加工提純技術和產品主要被美國等發達國家所掌握，我國的高端高純石英主要依靠進口。隨著戰略性新興產業的不斷發展，我國對高純石英的需求不斷增加。
高純石英原料資源稀缺
提到造巖礦物，石英的地位舉足輕重，其在自然界中的分布也很廣。從工業的應用方面可分為７種成因類型：天然水晶、石英巖、粉石英、脈石英、石英砂巖、天然石英砂和花崗巖石英。高純石英的原料通常為天然水晶，而隨著近年來各行各業對于這種原料的需求量不斷增大，加上它在自然環境中本來就不多，使得加工高純石英的原料越來越稀缺。只有極少量花崗巖石英和脈石英得以利用。
高純石英砂的制備
石英砂的提純主要是除去其中少量或微量雜質，獲得高純石英砂。氧化鐵和氧化鋁是石英砂中的主要有害物質，因此對鐵和鋁的有效去除可以顯著體現石英砂提純和工藝的技術進步。常用的工藝有擦洗、重選、磁選、浮選、酸浸等。
擦洗：用機械力和砂粒間的剝離力去除石英砂表面的雜質鐵、粘結和礦物泥。擦洗使石英砂礦物前期可以有效地排出一部分雜質，清潔石英砂顆粒的表面，從而順利進行后面的提純工作。
重選：是根據礦物重力的不同對礦物進行篩選。礦物顆粒由于密度的不同在介質中受流體力和機械力的影響不同，產生松散的分層，從而礦石顆粒被分離。
浮選：是通過礦物顆粒表面上的不同物理和化學性質對礦物顆粒進行分離的過程，主要功能是從石英砂中除去相關的礦物云母和長石。研究發現，礦漿的pH值和捕收劑種類、用量對浮選提純效果有顯著的影響。
酸浸：石英不溶于酸（氫氟酸除外），通過酸對鐵及其它有害元素的溶解作用，從而將雜質分離出來，得到高純石英砂。石英砂表面及縫隙中的雜質可以通過酸浸最大限度地去除，磁選和浮選等物理方法只能除去礦物結構類雜質。研究發現酸浸過程中使用混合酸去除雜質的效果比較好，石英會被氫氟酸溶解，所以混合酸中氫氟酸濃度不宜過高。時間、酸的濃度、洗滌過程和溫度都是影響酸浸效果的因素。
高純石英在戰略性新興產業領域的應用
半導體、光通訊、光伏、光學、電光源等行業和領域是支撐戰略性新興產業發展的重要領域，是建設重大工程、改善民生、鞏固國防軍工的重要保障，在國民經濟建設中占有重要的地位，高純石英被廣泛應用在這些行業和領域中，是這些領域所需求的稀缺類共性高增值礦物資源。
在半導體晶圓制程工藝、刻蝕領域，太陽能電池片制程擴散、PE工藝，電光源中的超高壓投影燈、毛細管燈及影院燈等特種照明材料，航天航空領域等，均需要用到以高純石英為原料生產的石英玻璃坩堝、錠材、管材、棒材、板材、各種器皿和器件以及石英玻璃纖維和織物等產品。
高純石英制品主要應用領域
（來源：高純石英原料作為戰略性礦產的分析及建議，李光惠等）
新材料主要領域及其所需主要礦產資源種類
（來源：當前新材料及所需戰略性礦產概述，黃琳等）
高純石英原料的戰略意義
早在2011年，國務院辦公廳發布《找礦突破戰略行動綱要(2011～2020年)》就明確將高純石英等作為戰略性新興產業所需的礦產。在2017～2019年版《重點新材料首批次應用示范指導目錄》中也多次提到高純石英及其原料。四部委聯合出臺的《關于擴大戰略性新興產業投資、培育壯大新增長點增長極的指導意見》(發改高技〔2020〕1409號)中，也明確要求聚焦重點產業領域，加快重點材料、關鍵芯片、高端元器件等核心技術的攻關。高純石英及其原料與這些領域息息相關，目前與高純石英有關的部分核心技術尚未取得突破，有必要將高純石英相關的核心技術上升到國家戰略的角度進行攻關。
參考來源：
李光惠等：高純石英原料作為戰略性礦產的分析及建議，中國建筑材料工業地質勘查中心安徽總隊，2020
石鈺等：高純石英砂的制備及應用研究進展，中國建筑材料科學研究總院有限公司建材行業特種光電材料重點實驗室2019
黃琳等：當前新材料及所需戰略性礦產概述，中國地質大學（北京）地球科學與資源學院2018
（中國粉體網編輯整理/平安）
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