高纯石英是指以花岗伟晶岩、脉石英和天然水晶为原料经提纯后的一种石英砂产品，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。影响原料矿品质因素主要包括石英晶体伴生的脉石矿物、流体包裹体杂质和晶体结构杂质。现有的加工提 纯技术， 流体包裹体杂质和晶体结构杂质去除难度大 。 目前研究表明，花岗伟晶岩中石英由高温岩浆缓慢结晶而成，石英体系中杂质易析出，气液包裹体极少，石英纯度极高。因此，花岗伟晶岩是中国寻找优质高纯石英原料矿的新方向。

目前，高纯石英没有明确概念，国内外学者对高纯石英界定没有形成共识。国外学者认为高纯石英是指 SiO2 含量大于 99.995%（4N5）的石英产品，同时对 Al、Ti 等关键有害元素含量提出限定。国内有学者认为：高纯石英是指 SiO2 含量＞99.9%（3N）的石英产品，同时将其细化为低端 高纯石英（3N）、中端高纯石英（4N）、中高端高纯石英 （4N5）、高端高纯石英（4N8）等 4 类。也有一些学者认为：高纯石英是指 SiO2 含量大于 99.99%（4N）的石英产品。

全球高纯石英原料矿禀赋特征

截止 2019 年底，全球高纯石英原料矿资源约为7300万t，主要分布在美国、挪威和澳大利亚等国家，主要为花岗伟晶岩型、热液脉石英型和风化残积型等。花岗伟晶岩型原料矿以美国斯普鲁斯派恩矿最为著名，资源量约为1000万t，该矿床曾供给了全球90%以上高纯石英砂的需求量。目前在产的热液脉石英型原料矿以澳大利亚白泉矿最为著名，矿石的SiO2 纯度＞99.99%，年产4N及以上高纯石英3万t。中国高纯石英原料矿主要产自安徽灵虬山矿，属热液脉石英型，矿石的SiO2纯度＞99.35%。该矿床是 20世纪70 年代发现，储量为387.4万t。目前露天开采，设计矿山规模为年采1.5万 t 矿石。

高纯石英在新兴产业中的应用

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。高纯石英产品主要包括石英坩埚、石英 管棒、石英舟、石英锭、石英纤维和石英钟罩等。广泛应用到半导体、光纤、光伏、航空航天和武器装备等。其中，半导体领域、光纤领域、光伏领域分别占高纯石英制品消费量的 65%、 14%、12%，且近年来半导体领域消费量逐年增大。航空航天领域和军工领域对高纯石英产品要求更高，如天宫二号、嫦娥五号、高超声速导弹头罩等，虽然这些领域需求量并不高，但关系到国家尖端领域安全。

高纯石英砂对外依赖度高、风险大

中国是高纯石英砂消费大国，也是全球第一大高纯石英砂进口国。近年来，中国高纯石英进口量约占全球进口总量的 70%。目前，中国高纯石英 4N8级别以上原料矿全部依靠进口 。2015～2022 年 ， 中 国从国外进口≥4N高纯石英8.80～15.89万t，贸易额为9.54～26.51亿美元；除2019、2020年外，外贸易额均在20亿美元以上；同期，中国出口≥4N高纯石英 0.02～1.13万t， 除2021年和2022 年外均在1万t以下。通过近 10 年高纯石英（≥4N）进出口数据分析可知，目前国内高纯石英对外依赖度高且存在较大风险。

中游中国高纯石英砂企业与国外垄断企业差距逐渐缩小

高纯石英制备主要有原料物理化学加工提纯和四氯化硅合成等 2 种技术，受资源和成本等因素影响， 目前以物理化学加工提纯为主。 目前，全球仅美国尤尼明公司、挪威TQC公司以及太平洋石英公司等 3 家企业具备量产高纯石英砂的能力。尤尼明公司和 TQC 公司已经具有 5N 高纯 石英量产，中国尚处 4N5 阶段，多数 4N8 及以上产品 依赖进口。美国尤尼明公司和挪威 TQC 公司等 2 家 公司长期处于高端高纯石英市场垄断地位。

原因是上述公司拥有矿源充足的斯普鲁斯派恩花岗伟晶岩型矿床，并拥有成熟的加工提纯技术。 海外高纯石英砂企业高度垄断市场，随着中国企业快速发展而逐渐缩小差距。太平洋石英公司国内外矿源类型以脉石英型为主。不同地区的矿源因杂质含量、杂质种类等存在较大差异，提纯工艺存在一定差距。经过近 20 年的科技攻关，太平洋石英公司高纯石英砂生产能力逐渐提高，该公司目前除 满足自用于生产石英坩埚等高纯石英砂产品外，还将部分高纯石英砂外销给国内企业等。但因缺少优质 矿源、加工技术相对落后等原因，目前高端高纯石英砂产能不足，公司石英坩埚内层用等 4N8 及以上高纯石英砂主要依靠美国、挪威等国家进口。随着 企业加工技术逐渐改进和企业新建高纯石英砂生产线积极扩能，将逐步解决我国高纯石英砂对外依赖度高的问题。