中國(guó)粉體網(wǎng)訊  當(dāng)前,，以云計(jì)算,、大數(shù)據(jù),、智能制造和5G為代表的新一代信息和通信科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，加快催生了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,，發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是解決當(dāng)今中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題的關(guān)鍵。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)等多個(gè)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。

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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)家所掌握，我國(guó)的高端高純石英主要依靠進(jìn)口,。隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,，我國(guó)對(duì)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(yè)的應(yīng)用方面可分為７種成因類(lèi)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(lái)各行各業(yè)對(duì)于這種原料的需求量不斷增大,，加上它在自然環(huán)境中本來(lái)就不多，使得加工高純石英的原料越來(lái)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(zhì)，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(zhì),，因此對(duì)鐵和鋁的有效去除可以顯著體現(xiàn)石英砂提純和工藝的技術(shù)進(jìn)步。常用的工藝有擦洗,、重選,、磁選、浮選,、酸浸等,。

擦洗：用機(jī)械力和砂粒間的剝離力去除石英砂表面的雜質(zhì)鐵、粘結(jié)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(zhì),，清潔石英砂顆粒的表面,，從而順利進(jìn)行后面的提純工作。

重選：是根據(jù)礦物重力的不同對(duì)礦物進(jìn)行篩選,。礦物顆粒由于密度的不同在介質(zhì)中受流體力和機(jī)械力的影響不同,，產(chǎn)生松散的分層，從而礦石顆粒被分離,。

浮選：是通過(guò)礦物顆粒表面上的不同物理和化學(xué)性質(zhì)對(duì)礦物顆粒進(jìn)行分離的過(guò)程,，主要功能是從石英砂中除去相關(guān)的礦物云母和長(zhǎng)石。研究發(fā)現(xiàn),，礦漿的pH值和捕收劑種類(lèi),、用量對(duì)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(guò)酸對(duì)鐵及其它有害元素的溶解作用,，從而將雜質(zhì)分離出來(lái)，得到高純石英砂,。石英砂表面及縫隙中的雜質(zhì)可以通過(guò)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(jié)構(gòu)類(lèi)雜質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)酸浸過(guò)程中使用混合酸去除雜質(zhì)的效果比較好,，石英會(huì)被氫氟酸溶解,，所以混合酸中氫氟酸濃度不宜過(guò)高。時(shí)間,、酸的濃度,、洗滌過(guò)程和溫度都是影響酸浸效果的因素。

高純石英在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

半導(dǎo)體,、光通訊,、光伏、光學(xué),、電光源等行業(yè)和領(lǐng)域是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域,，是建設(shè)重大工程、改善民生,、鞏固國(guó)防軍工的重要保障,，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要的地位，高純石英被廣泛應(yīng)用在這些行業(yè)和領(lǐng)域中,，是這些領(lǐng)域所需求的稀缺類(lèi)共性高增值礦物資源,。

在半導(dǎo)體晶圓制程工藝、刻蝕領(lǐng)域,，太陽(yáng)能電池片制程擴(kuò)散,、PE工藝，電光源中的超高壓投影燈、毛細(xì)管燈及影院燈等特種照明材料,，航天航空領(lǐng)域等,，均需要用到以高純石英為原料生產(chǎn)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(chǎn)品,。

高純石英制品主要應(yīng)用領(lǐng)域

（來(lái)源：高純石英原料作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的分析及建議，李光惠等）

新材料主要領(lǐng)域及其所需主要礦產(chǎn)資源種類(lèi)
（來(lái)源：當(dāng)前新材料及所需戰(zhàn)略性礦產(chǎn)概述,，黃琳等）

高純石英原料的戰(zhàn)略意義

早在2011年，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要(2011～2020年)》就明確將高純石英等作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需的礦產(chǎn),。在2017～2019年版《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》中也多次提到高純石英及其原料,。四部委聯(lián)合出臺(tái)的《關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資、培育壯大新增長(zhǎng)點(diǎn)增長(zhǎng)極的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改高技〔2020〕1409號(hào))中,，也明確要求聚焦重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,，加快重點(diǎn)材料、關(guān)鍵芯片,、高端元器件等核心技術(shù)的攻關(guān),。高純石英及其原料與這些領(lǐng)域息息相關(guān)，目前與高純石英有關(guān)的部分核心技術(shù)尚未取得突破,，有必要將高純石英相關(guān)的核心技術(shù)上升到國(guó)家戰(zhàn)略的角度進(jìn)行攻關(guān),。

參考來(lái)源：

李光惠等：高純石英原料作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的分析及建議，中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心安徽總隊(duì),，2020

石鈺等：高純石英砂的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展,，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司建材行業(yè)特種光電材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2019

黃琳等：當(dāng)前新材料及所需戰(zhàn)略性礦產(chǎn)概述，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院2018

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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