高純石英作為半導(dǎo)體、光伏等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，因具有耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異特性，其原料選擇與提純加工研究備受關(guān)注。然而，我國(guó)高純石英高端產(chǎn)品長(zhǎng)期被美國(guó)、德國(guó)等壟斷，對(duì)外依存度超90%，國(guó)內(nèi)原料供應(yīng)嚴(yán)重不足，主要依賴進(jìn)口。在此背景下，蘇北地區(qū)石英資源的勘探與研究迎來(lái)重要進(jìn)展。

蘇北地區(qū)石英資源豐富，擁有9個(gè)石英資源礦區(qū)，占江蘇省總數(shù)的69.23%，保有石英資源量達(dá)9553.98萬(wàn)噸，占全省的72.52%。從上世紀(jì)六七十年代起，該地區(qū)就為省內(nèi)外多家工廠供應(yīng)石英礦，用于精密鑄造、光學(xué)材料和軍工生產(chǎn)。同時(shí)，這里還坐落著國(guó)內(nèi)第一家、全球第三家具備規(guī)?；a(chǎn)高純石英砂的企業(yè)——江蘇太平洋石英股份有限公司，為高純石英研究奠定了良好基礎(chǔ)。

近期，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的資料收集與分析對(duì)比，研究人員在蘇北地區(qū)優(yōu)選出4處具有高純石英提純加工潛力的石英資源區(qū)域。其中，東海—新沂脈石英—水晶區(qū)屬于A類有利區(qū)，該區(qū)域的脈石英和水晶二氧化硅純度極高，雜質(zhì)含量少，部分水晶樣品經(jīng)常規(guī)提純?cè)囼?yàn)后，50%可達(dá)到高端高純石英（4N8）級(jí)別，所有樣品提純后平均純度達(dá)4N5級(jí)別，提純潛力巨大。

蘇北地區(qū)高純石英硅質(zhì)原料有利區(qū)、遠(yuǎn)景區(qū)石英資源基本特征表

新沂—宿遷石英砂區(qū)和邳州—睢寧石英砂巖區(qū)為B類有利區(qū)。新沂—宿遷石英砂經(jīng)脫泥、選礦后，可得到石英含量99.7%的精礦；通過(guò)摩擦拋光對(duì)其進(jìn)行表面清潔處后，電子探針?lè)治霰砻?/span>SiO₂含量99.935%～100.00%，平均 99.991%，整體達(dá)到4N級(jí)別；主要晶格雜質(zhì)元素為Ti，次要晶格雜質(zhì)元素為 Fe、K、Al、P。

新沂小湖礦區(qū)石英顆粒光學(xué)顯微鏡照片

邳州—睢寧石英砂巖資源豐富，開(kāi)采便利，部分經(jīng)簡(jiǎn)單水洗即可滿足平板玻璃等生產(chǎn)需求。但新沂—宿遷石英砂區(qū)和邳州—睢寧石英砂巖區(qū)提純?yōu)橹懈叨烁呒兪㈦y度較大，未來(lái)可側(cè)重于探索生產(chǎn)光伏玻璃用石英砂等提高附加值的工藝。

此外，豐縣郭堤口花崗偉晶巖區(qū)被列為A類遠(yuǎn)景區(qū)。其上部花崗偉晶巖與美國(guó)某知名高純石英原料產(chǎn)地的花崗偉晶巖礦物組成相似，石英晶粒更大，副礦物含量較少，具備進(jìn)一步研究的價(jià)值，有待開(kāi)展基礎(chǔ)測(cè)試和評(píng)價(jià)工作。

豐縣郭堤口地區(qū)花崗偉晶巖與Spruce Pine花崗偉晶巖特征對(duì)比表

小結(jié)

這些區(qū)域的發(fā)現(xiàn)，為我國(guó)尋找可持續(xù)供給的硅質(zhì)原料基地提供了重要線索，也為打破國(guó)外在高純石英領(lǐng)域的壟斷局面帶來(lái)了新希望。后續(xù)針對(duì)各區(qū)域雜質(zhì)特征的針對(duì)性提純工藝研究，將推動(dòng)蘇北地區(qū)高純石英產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)我國(guó)高純石英原料的自主供應(yīng)具有重要意義。

參考來(lái)源：邱磊等.蘇北地區(qū)高純石英原料有利區(qū)優(yōu)選與初步評(píng)價(jià)