半岛聚焦｜世界稀缺！高纯石英，21世纪的“大熊猫”矿物，它究竟有啥用？

0次浏览发布时间：2025-04-10 18:58:00

高纯石英在21世纪的科技发展中

扮演着至关重要的角色

被誉为二氧化硅中的“大熊猫”

4月10日，自然资源部发布的《新发现矿种公告》显示，我国在河南东秦岭地区、新疆阿勒泰地区新发现高纯石英矿。

根据公告，

高纯石英矿发现单位为

河南省自然资源厅、

中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所

发现时间为

2020年12月和2021年10月。

它的出现，

将改变此前高度依赖进口的局面。

什么是高纯石英？

石英，这个自然界中最常见的矿物之一（SiO2），在我们的日常生活中有着广泛的应用，比如玻璃、建筑和宝玉石装饰等。然而，自从20世纪60年代以来，随着计算机、新材料和新能源等新兴技术的发展，对石英产品的纯度要求也越来越高，于是高纯石英的概念应运而生。

我国脉石英高纯石英优质原料或A级矿（左）和安哥拉脉石英加工的石英球（右）。成都自然博物馆（成都理工大学博物馆）/ 藏

高纯石英，顾名思义，就是纯度非常高的石英。

一般来说，当石英的纯度达到99.9%或者99.99%以上时，我们就可以称之为高纯石英。

高纯石英是“卡脖子”的矿物资源。具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高绝缘性和透光性等特性，是半导体、光伏等战略性新兴产业必不可缺的关键基础材料，在国家高科技竞争中起着至关重要的作用。

获取高纯石英需要具有高纯石英原料矿石，即高纯石英矿。

高纯石英矿作为世界稀缺、我国高度依赖进口的战略性资源，其成矿地质特性、开采条件特殊，与其他矿产有显著的区别。

近年来，国内找矿勘查取得重要突破，在新疆、河南、安徽等地发现多处高纯石英矿矿区。

高纯石英砂的应用

按照矿石类型的不同，高纯石英矿可分为花岗伟晶岩型、脉石英型、天然水晶型、石英岩型等。其选矿、提纯产品为高纯石英砂。

水晶晶簇

高纯石英砂

在我国实际生产中，高纯石英砂通常按用途分为拉管料、打砣料和坩埚料三大类系列产品。

拉管料是指用于熔炼拉制各种石英玻璃管的高纯石英砂。石英玻璃管主要用于芯片和光伏半导体硅片加工处理的扩散炉管等，在航天航空、武器装备领域用来制作整流罩、雷达罩、隔热罩、透波材料及耐高温材料等，还用于制造卤素灯等各种光电源器件，以及高纯石英提纯加工等。

打砣料是指用于真空电熔法和氢氧气炼法生产石英砣的高纯石英砂。主要用于生产半导体石英玻璃制品，包括石英舟、石英法兰和石英钟罩等产品，以及各种光学石英玻璃制品等。

坩埚料是指用于制备石英坩埚的高纯石英砂。用于直拉法拉制芯片和光伏产业必需的单晶硅棒。

石英坩埚图源：自然资源部

除上述三大类用途外，高纯石英砂还有许多重要用途，如用于生产石英玻璃纤维、石英玻璃实验器皿、石英玻璃耐火材料，以及包括芯片封装用的球形硅微粉在内的各种硅微粉等。在这些应用中，高纯石英的低端产品也大有用武之地，如制造耐火材料等。

从发现到成为新矿种，

具体是怎样一个过程？

自然资源部有关司局负责人介绍，在发现了与美国高纯石英矿床类型相似的高纯石英矿产资源、发现多处可以制备高纯石英砂的矿区之后，我国在高纯石英矿调查评价与勘查、深度提纯、定向除杂技术等方面也取得了重要突破。

中国地质调查局、河南省以及全国多家地勘和科研单位，分别开展了高纯石英选矿技术攻关，成功获得了4N5级以上中试产品，一些样品达到4N8级，在利用本土资源开展高纯石英提纯的技术积累和产业化道路上，迈出实现国产化替代的关键一步。

据悉，2024年7月，河南省自然资源厅向自然资源部提出申请设立高纯石英矿新矿种。自然资源部在开展大量调查研究的基础上，按照有关规定，组织行业内院士、专家和有关单位代表对申报报告进行了审核论证，论证意见认为高纯石英矿符合申报新矿种的条件。近日，经国务院批准同意，高纯石英矿正式成为我国新的法定矿种。

新一轮找矿行动还有这些成果

自然资源部矿产资源保护监督司司长黄学雄表示，下一步，还将在技术创新、科技攻关等方面继续发力，进一步提升相关产业链、供应链韧性和安全水平。

黄学雄：接下来，主要是将高纯石英矿列入战略性矿产资源目录，建设高纯石英资源开发利用工程技术创新中心，开展成矿理论与勘查评价技术、分离提纯技术等科技攻关，统筹开展全国资源调查评价工作，部署重点勘查项目，查明高纯石英矿资源储量，提升国内资源保障能力。

随着我国新一轮找矿突破战略行动持续推进，2024年，我国共提供战略性矿产勘查区块超过1400个，创近十年来历史新高。“十四五”期间，我国累计投入找矿资金4000亿元，其中社会资金占92%。黄学雄表示，目前，我国在找矿领域已构建央、地、企协调联动机制，从地质找矿、资源再评价、科技攻关三方面一体推进，形成全国找矿一盘棋，“为国找矿”，已成为全行业共识。

黄学雄：新发现10个亿吨级油田，19个千亿方级气田，深层煤层气探明地质储量突破5000亿立方米，探获10个大型以上铀矿床。铜、铝、铁等大宗矿产找矿取得重要突破，为制造强国奠定资源基础。锂、锆铪、氦气、稀土等找矿成果丰硕，为我国战略性新兴产业领域产业链供应链安全提供了有力资源保障。钨、钼、锑、萤石、石墨等我国优势矿种资源量实现较大幅度增长，资源优势进一步巩固。自然资源部将进一步推动矿产资源增储上产，为保障国家矿产资源安全、推进现代化建设作出新贡献。

大众·半岛新闻综合自新华社、地质院地质所、央视新闻、澎湃新闻、红星新闻等