中国粉体网讯 高纯石英是SiO2纯度大于99.9%的石英系列产品的总称，能够经加工提纯高纯石英的天然矿产资源称之为高纯石英原料矿。高纯石英产品因耐高温、热膨胀系数低、透光性好、电绝缘性好、化学稳定性好、抗激光损伤能力强、光谱特性好和抗热震性能好等性能，是战略性新兴产业的重要支撑且不可替代的材料。
高纯石英在战略层面上的地位
高纯石英产业链关系到各个国家高新技术产业的发展，所以高纯石英的加工制备技术和出口一直受严格管控。日本、欧盟等将高纯石英列为关键性矿产；2020年起，俄罗斯将由国家专门机构确认的高纯石英原料等战略性矿产的储量及生产数据均列为国家机密。2011年，国务院办公厅发布《找矿突破战略行动纲要（2011～2020年）》，明确高纯石英等作为关键性新兴产业所需的矿产。国家统计局发布的《战略性新兴产业分类（2018）》和国家工信部发布的《重点新材料首批次应用示范指导目录（2021年版）》等文件多次提及高纯石英及其制品。因为半导体等新兴战略产业急剧扩增，国外垄断企业一直通过减产控制高纯石英砂价格，严重影响中国高纯石英终端半导体等应用领域的供给稳定。因此，高纯石英原料矿应作为国家战略层面而引起足够重视。
高纯石英在新兴产业中的应用
高纯石英具有极好的化学稳定性、高绝缘耐压能力和极低的体膨胀系数，应用领域十分广泛，其产品种类繁多。随着新兴产业快速发展，高纯石英需求量持续增长，特别是半导体、光纤通讯、光伏领域的应用增长更是迅速。
在半导体领域，半导体用石英主要有石英坩埚、石英砣、石英管和石英舟等。芯片制造主要由单晶生长、晶圆加工制造、集成电路晶圆的生产以及后期封装四个部分组成。单晶生长需要用到石英坩埚和石英器件。晶圆加工部分刻蚀、扩散、氧化、退火等步骤中需要用到大量的辅材石英玻璃，如石英片、石英环、石英舟等高纯度石英制品，其中扩散步骤是在1000℃左右的石英炉管中将元素硼、磷等扩散入硅片。
在光伏行业，石英坩埚是不可或缺的重要支撑材料，是光伏单晶炉的关键部件，作为消耗性器皿可支持太阳能和半导体用户在高温条件下连续拉制大直径单晶硅，用于盛装熔融硅并制成后续工序所需晶棒。在单晶硅生产中，石英坩埚是一次性使用的熔硅和晶体生长的关键材料，对单晶硅的生产成本和产品产量质量都有直接的影响。石英坩埚具有高纯度、耐温性强、尺寸大、精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点，在太阳能光伏电池片制造等领域的应用越来越广泛。
高纯石英原料相对匮乏
全球高纯石英原料矿床主要分布在美国、加拿大、挪威、澳大利亚、俄罗斯、中国、毛里塔尼亚和巴西等，其中美国的Spruce Pine矿是世界公认的优质石英矿床,具有规模大、流体杂质少和矿石品质稳定等优点，美国尤尼明公司凭借此矿几乎垄断了全球高纯石英高端市场。
从原矿方面来看，虽然我国石英资源丰富，但是大多只能作为大宗硅质原料来使用，用于生产高纯石英的原料匮乏。我国可用于生产高纯石英的原料矿床较少,主要分布在江苏东海、湖北蕲春和安徽旌德及太湖等地区，其中江苏东海的石英矿最优质，湖北蕲春的灵虬山脉石英矿和安徽旌德版书乡龙川脉石英矿SiO2质量分数分别为99.35%和99.01%，均具有成为高纯石英原料的潜力。但是由于我国对于高纯石英用脉石英原矿勘探没有详细的标准，且脉石英多呈脉状、鸡窝状分布，矿床规模小，矿石品质不稳定，这些脉石英矿床中可能只有很少一部分能生产出适用于半导体工业和芯片制造行业的高纯石英砂，难以满足高纯石英高端产品大规模生产的需要，亟待寻找矿体规模大、矿石品质稳定的新类型资源。
高纯石英砂加工技术与国外存在差距
近年来，我国的高纯石英市场发展很快，在高纯石英加工技术研究方面也开展了较多工作，已具有4N高纯石英中端产品的批量生产能力，江苏太平洋石英股份有限公司在高纯石英提纯技术和产品质量方面处于国内领先地位,占有国内产量的70%~80%。但总体上，国际先进水平的差距依然很大，高纯石英产品仍不能满足发展需求，4N8及以上的高纯石英仍主要需要从国外进口。
总体来说，高纯石英是新兴战略产业的重要支撑，新兴产业领域的崛起需要大量高附加值的原材料高纯石英，但中国目前高纯石英远远不能满足需要。我国作为石英消费大国，附加值低的中低端石英制品可以自给自足，但高端的石英制品以及高纯石英原材料主要依靠美国及挪威等进口，存在较大的风险因素。
参考来源：
李金超等.中国高纯石英产业链现状及发展建议
武志超等.高纯石英应用及化学提纯技术研究进展
张艳红等.高纯石英的发展现状、消费及市场预测
欧阳静等.石英矿物资源的提纯及在战略性新兴产业中的应用技术分析
（中国粉体网编辑整理/初末）
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