中國粉體網(wǎng)訊  高純石英砂通常指二氧化硅含量≥99.9%的石英砂，其主要十幾種雜質(zhì)元素分別為：Al、Na、Ti、Ca、Fe、K、Mn、B、Zn、Cu等。高純石英砂制備的石英玻璃因具有導(dǎo)熱率低、軟化溫度高、抗熱振性能好、介電損耗低和透光度高等特性，使其成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光纖通訊產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、光學(xué)產(chǎn)業(yè)等高新產(chǎn)業(yè)的主要原料。

早期，國內(nèi)外大多以天然水晶為原料，通過各類提純技術(shù)制備高純石英砂，但是由于天然水晶價(jià)格昂貴且資源日益枯竭，人們不斷開發(fā)新的原料或工藝。因天然石英礦礦藏豐富、加工成本低，物理法逐漸成為了目前國內(nèi)外生產(chǎn)高純石英砂的主流技術(shù)，即將天然石英礦經(jīng)過破碎、球磨篩分、磁選、浮選、酸洗等步驟去除原礦中雜質(zhì)，得到高純石英砂。

但該方法對原礦品質(zhì)要求極高，石英砂礦的品質(zhì)直接決定了產(chǎn)品性能。美國尤尼明公司（矽比科）擁有世界上唯一受到阿樂漢尼綠片巖運(yùn)動(dòng)影響的礦床，并且在正式開采前會經(jīng)過多年的礦層分析，已經(jīng)具備通過分析能夠預(yù)判礦層純度趨勢等能力，具備高純石英加工所需的一系列工具方法，因此石英砂純度高，是全球最著名的高純石英原料。日本住友在俄羅斯擁有高品質(zhì)的石英礦，因此生產(chǎn)的石英砂品質(zhì)也較高。

而我國缺乏類似尤尼明、住友等公司擁有的高品質(zhì)礦源，這對高純石英砂及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極其不利。除物理法之外，還有一些企業(yè)采用化學(xué)法合成高純石英砂，利用正硅酸乙酯、四氯化硅等硅源，經(jīng)水解、干燥、煅燒等工藝制備出高純合成石英砂。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，與硅基材料相關(guān)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對高純石英砂的依賴性越來越大。高純石英砂的國產(chǎn)化屬于國家和相關(guān)行業(yè)、企業(yè)的戰(zhàn)略需求，高純石英砂在日本和美國等國家已被列為國家戰(zhàn)略資源，對其生產(chǎn)制造技術(shù)實(shí)行嚴(yán)格封鎖。

上述問題導(dǎo)致我國高端的高純石英砂幾乎完全依靠進(jìn)口，全球的超高純石英砂市場主要被美國尤尼明、挪威TQC、日本三菱公司壟斷，隨著光伏產(chǎn)業(yè)及半導(dǎo)體行業(yè)的急速發(fā)展，原料的短缺更顯突出。

高純石英不僅具有商品經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且更具有保障芯片安全、光纖安全、光伏安全、高端器件安全的重要戰(zhàn)略意義。隨著光伏、半導(dǎo)體、光纖等領(lǐng)域的發(fā)展，對石英砂品質(zhì)要求將越來越高，由于缺少礦源優(yōu)勢，因此化學(xué)法合成高純石英砂或?qū)⒊蔀橐环N趨勢。

菲利華高純石英砂

2025年4月24日，由中國粉體網(wǎng)、中粉會展主辦的“2025石英砂在光伏玻璃產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)研討會”將在江蘇南京召開，屆時(shí)來自湖北菲利華石英玻璃股份有限公司的工程師劉海，將做題為《高純石英砂現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析》的報(bào)告，報(bào)告將從制備工藝、市場現(xiàn)狀、競爭格局、發(fā)展前景及未來趨勢等方面對天然和合成石英砂進(jìn)行匯報(bào)。

劉海，湖北菲利華石英玻璃股份有限公司研發(fā)工程師。主要從事高質(zhì)量石英材料產(chǎn)品制造等方面的研究工作，具備天然石英砂及制品方面的專業(yè)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢，是公司光伏坩堝用高純石英砂關(guān)鍵制造技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人。

參考來源：化學(xué)法制備高純石英砂工藝與應(yīng)用研究，銀波，天津大學(xué)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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