中國(guó)粉體網(wǎng)訊 高純石英與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中新一代信息技術(shù)、新材料產(chǎn)業(yè)等九大領(lǐng)域中的八大領(lǐng)域具有密切的關(guān)聯(lián)性，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中重要的支撐材料。但由于生產(chǎn)原料的特殊性和技術(shù)保密等原因，高純石英及其原料的生產(chǎn)和出口高度集中在世界少數(shù)國(guó)家和企業(yè)中，其中高端的加工提純技術(shù)和產(chǎn)品主要被美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家掌握，我國(guó)的高端高純石英主要依賴(lài)進(jìn)口。
用于生產(chǎn)高純石英的原料匱乏
礦物原料方面，雖然我國(guó)石英資源豐富，但是大多只能作為大宗硅質(zhì)原料來(lái)使用，可用于制備高純石英砂的探明資源匱乏。目前，全球范圍內(nèi)可以供應(yīng)高純石英的主要有美國(guó)尤尼明、挪威TQC、德國(guó)的ANZAPLAN、俄羅斯石英公司以及中國(guó)的石英股份等為數(shù)不多的幾家公司。美國(guó)為高純石英的主要生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，世界上4N8及以上的高純石英產(chǎn)品幾乎被美國(guó)尤尼明公司一家壟斷。由此來(lái)看，我國(guó)生產(chǎn)的高純石英及其原料所占比例極低，高純石英及其原料主要集中在美國(guó)、挪威、德國(guó)及俄羅斯等國(guó)家。我國(guó)高純石英資源匱乏，需求絕大部分依賴(lài)于進(jìn)口，用于制備高純石英的原料主要為天然水晶和脈石英，天然水晶資源目前已幾近枯竭。
目前國(guó)內(nèi)高純石英資源的找礦方向主要側(cè)重于脈石英，能制備高純石英高端產(chǎn)品的比例較低，品位較高的代表性脈石英礦床主要分布在湖北省蘄春縣、江蘇省東海縣、安徽旌德縣等地，這些優(yōu)質(zhì)熱液石英具有成為高純石英原料的潛力，但是由于我國(guó)對(duì)于高純石英用脈石英原礦勘察沒(méi)有詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，且脈石英多呈脈狀、雞窩狀分布，礦床規(guī)模小，礦石品質(zhì)不穩(wěn)定，這些脈石英礦床中可能只有很少一部分能生產(chǎn)出適用于半導(dǎo)體工業(yè)和芯片制造的高純石英，難以滿(mǎn)足高純石英高端產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要，亟待尋找礦體規(guī)模大、礦石品質(zhì)穩(wěn)定的新類(lèi)型資源。
缺乏高純石英原料礦物工藝學(xué)研究
目前由于我國(guó)缺乏高純石英原料選擇與評(píng)價(jià)技術(shù)，對(duì)于高純石英原料選擇及其加工工藝還存在較大的盲目性。國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者對(duì)高純石英原料的礦物學(xué)研究不足，缺乏高純石英原料礦床的評(píng)價(jià)依據(jù)，未能將礦石性質(zhì)與提純工藝緊密聯(lián)系，這些都是造成我國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的重要原因。
高純石英是一種幾乎不含雜質(zhì)的極純凈產(chǎn)品，因此天然石英中雜質(zhì)元素賦存狀態(tài)、石英嵌布特征、包裹體數(shù)量大小位置、晶格雜質(zhì)等所決定的雜質(zhì)可選性是判斷高純石英原料的重要標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)工藝礦物學(xué)研究，明確石英原料中雜質(zhì)的種類(lèi)、含量及可選性是選擇合適的高純?cè)虾椭贫ㄓ嗅槍?duì)性雜質(zhì)分離方案的重要支撐。
高純石英砂提純技術(shù)有待提高
天然石英礦物必須通過(guò)一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)提純過(guò)程才能被加工成高純石英。近年來(lái)，我國(guó)在高純石英技術(shù)研究方面取得了初步成效，已經(jīng)具備4N級(jí)別高純石英中端產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力，但加工技術(shù)、裝備由于起步較晚、技術(shù)保密等原因，與國(guó)際先進(jìn)水平差距依然很大。
提純技術(shù)方面，已工業(yè)應(yīng)用的有氟浮選和有氟有硝酸浸出，已逐漸不適應(yīng)當(dāng)今環(huán)保要求。雖然關(guān)于高純石英提純方面的研究很多，但是不同類(lèi)型浸出劑配方對(duì)高純石英中特異性雜質(zhì)的脫除機(jī)制、影響高純石英應(yīng)用的氣液包裹體的去除機(jī)理以及高純石英分離提純過(guò)程中雜質(zhì)元素隨礦相轉(zhuǎn)化而遷移轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律等基礎(chǔ)理論方面的研究還很欠缺。同時(shí)高純石英精深提純的關(guān)鍵技術(shù)———氯化焙燒技術(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，且大部分僅做到去除K、Na等雜質(zhì)元素，對(duì)Al、Ti等關(guān)鍵元素的去除還有待突破。另外，高純石英的加工過(guò)程更是不同于一般的礦物加工過(guò)程，其對(duì)加工設(shè)備有苛刻的技術(shù)要求，研發(fā)安全、環(huán)保、節(jié)能、高效的設(shè)備是決定高純石英生產(chǎn)能否實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵條件。
總之，我國(guó)高純石英對(duì)外依存度高、進(jìn)口量遠(yuǎn)大于出口量，目前國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)高純石英的礦床極少，且高純石英原料礦物學(xué)工藝研究不足，深度提純工藝的研究等工作開(kāi)展較少，與國(guó)外先進(jìn)水平差距較大，這些都是造成我國(guó)高純石英產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的重要原因。
2023年4月21日，中國(guó)粉體網(wǎng)將在安徽鳳陽(yáng)舉辦“第一屆光伏行業(yè)用石英砂技術(shù)與市場(chǎng)交流大會(huì)”。江蘇泓順硅基半導(dǎo)體材料科技有限公司執(zhí)行總經(jīng)理孟祥波將帶來(lái)題為《我國(guó)高純石英砂行業(yè)發(fā)展的瓶頸及發(fā)展建議》的報(bào)告，屆時(shí)，他將闡述我國(guó)高純石英行業(yè)發(fā)展的一系列瓶頸，并給予具體的發(fā)展建議，敬請(qǐng)期待！
參考來(lái)源：
時(shí)波等.光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈思考
未來(lái)智庫(kù).光伏硅料行業(yè)研究：光伏產(chǎn)業(yè)鏈的“黑金”，雙碳時(shí)代擁硅為王
張大虎等.單晶硅生長(zhǎng)用石英坩堝的組成與結(jié)構(gòu)特征
王雅婷.太陽(yáng)能光伏玻璃生產(chǎn)中原料的控制
吳逍.高純石英原料選擇評(píng)價(jià)及提純工藝研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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