中國(guó)粉體網(wǎng)訊 4N8級(jí)以上的高純度石英是半導(dǎo)體、光伏等產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，其天然原料是稀缺的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。作為全球4N8級(jí)以上高純度石英原料主要供應(yīng)地的美國(guó)北卡羅來(lái)納州Spruce Pine礦山，礦體規(guī)模大且穩(wěn)定，其石英純度高，雜質(zhì)元素具有特殊結(jié)構(gòu)比例，晶格雜質(zhì)鋁（Al）、鈦（Ti）含量呈現(xiàn)特定數(shù)值，對(duì)材料性能起著關(guān)鍵影響，使之難以被其他類型的原料取代。
近年來(lái)，中國(guó)在地質(zhì)找礦以及高純石英砂制備技術(shù)層面均取得了重要進(jìn)展，但在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的單晶硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，坩堝用石英砂的供應(yīng)難題長(zhǎng)期未能攻克；光伏產(chǎn)業(yè)所需石英坩堝的內(nèi)層砂供應(yīng)問(wèn)題，也始終未能得到有效解決�；谠摤F(xiàn)狀，中國(guó)迫切需要找尋有關(guān)的工業(yè)原料礦床。
自然資源部積極推進(jìn)實(shí)施新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)，河南省相關(guān)單位、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在河南東秦嶺、新疆阿勒泰等地區(qū)發(fā)現(xiàn)了與美國(guó)高純石英礦床類型相似的高純石英礦產(chǎn)資源，發(fā)現(xiàn)多處可以制備高純石英砂的礦區(qū)，在高純石英礦調(diào)查評(píng)價(jià)與勘查、深度提純、定向除雜技術(shù)等方面也取得了重要突破。
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、河南省以及全國(guó)多家地勘和科研單位，分別開(kāi)展了高純石英選礦技術(shù)攻關(guān)，成功獲得了4N5級(jí)以上中試產(chǎn)品，一些樣品達(dá)到4N8級(jí)，這在利用本土資源開(kāi)展高純石英提純的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化道路上，邁出實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代的關(guān)鍵一步。
其中，超純礦物新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，是河南省委、省政府貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于河南工作的重要論述成立的重大創(chuàng)新平臺(tái)，肩負(fù)著攻克關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重任。成立以來(lái)，該研究院持續(xù)開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究，在資源勘查、加工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化等方面取得了重大進(jìn)展。
據(jù)悉，東秦嶺地區(qū)與美國(guó)Spruce Pine礦山所處的地質(zhì)條件相似，很有可能找到類似的高純石英原料礦床�；诖耍兊V物新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院組織研究開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，在東秦嶺地區(qū)展開(kāi)了系統(tǒng)的調(diào)查研究工作，在古生代花崗巖體中成功識(shí)別出高分異花崗巖，其中部分判定為白崗巖單元，并在白崗巖單元中開(kāi)展了普查、詳查和勘探工作，提交了國(guó)內(nèi)首個(gè)白崗巖型高純石英原料礦床（資源量3668多萬(wàn)噸），并在分離提純實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，開(kāi)展了噸級(jí)中試、千噸級(jí)工業(yè)試驗(yàn)，批量穩(wěn)定制備出了4N8級(jí)超純石英砂，各項(xiàng)理化指標(biāo)符合國(guó)際公認(rèn)的IOTA-CG標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)GB/T 32649-2016標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于解決半導(dǎo)體和光伏坩堝內(nèi)層砂等高端原料的關(guān)鍵來(lái)源，滿足半導(dǎo)體用高品質(zhì)高純石英砂的需要具有重要價(jià)值。
2024年7月，河南省自然資源廳向自然資源部提出申請(qǐng)?jiān)O(shè)立高純石英礦新礦種，自然資源部在開(kāi)展大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，按照有關(guān)規(guī)定，組織行業(yè)內(nèi)院士、專家和有關(guān)單位代表對(duì)申報(bào)報(bào)告進(jìn)行了審核論證，論證意見(jiàn)認(rèn)為高純石英礦符合申報(bào)新礦種的條件。
近日，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)同意，高純石英礦正式成為我國(guó)新的法定礦種。新礦種的設(shè)立，體現(xiàn)了黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視高純石英礦資源安全，對(duì)培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，提升我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平，將產(chǎn)生積極影響。
據(jù)悉，超純礦物新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院作為由三門(mén)峽市委、市政府和河南省地質(zhì)研究院共同建設(shè)的高能級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)，將依托三門(mén)峽市豐富的礦物材料資源優(yōu)勢(shì)，聚焦超純礦物新材料領(lǐng)域的國(guó)際前沿技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，搭建一流研發(fā)中心，匯聚一流創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，計(jì)劃利用3-5年時(shí)間打造集基礎(chǔ)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、中試孵化、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用為一體的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高端創(chuàng)新平臺(tái)，推動(dòng)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈深度融合，實(shí)現(xiàn)我國(guó)高純石英資源自主可控、材料自主可供。
資料來(lái)源：
中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng)、三門(mén)峽發(fā)布、三門(mén)峽市科技局
王建平，李開(kāi)文，張正偉，方懷賓，左鵬飛，吳承泉，黃業(yè)豪. 2025. 東秦嶺白崗巖型高純石英原料礦發(fā)現(xiàn)、研究與意義. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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