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岩石矿物学杂志 2021年第1期40卷 131-141页

作者：王九一自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

高纯石英是集成电路、半导体芯片、光伏、光纤、新型玻璃等产业必不可少的关键原料,但是能够生产高纯石英的矿床极为稀缺。梳理全球高纯石英原料矿床的资源分布和开发现状,发现矿床分布于美国、澳大利亚、挪威、俄罗斯、中国、毛里塔尼... 详细信息

高纯石英是集成电路、半导体芯片、光伏、光纤、新型玻璃等产业必不可少的关键原料,但是能够生产高纯石英的矿床极为稀缺。梳理全球高纯石英原料矿床的资源分布和开发现状,发现矿床分布于美国、澳大利亚、挪威、俄罗斯、中国、毛里塔尼亚、加拿大等国家,除中国外,共有14处矿床,美国和澳大利亚的资源量最大。矿床类型包括白岗岩型、伟晶岩型、热液脉石英型、风化残积型、尾矿型,其中热液脉石英型分布最广。优质矿石多产于太古宙-元古宙黑云母片麻岩、花岗片麻岩、片岩等古老变质岩系中,受古生代-中生代花岗质岩浆活动控制,经历了长期而缓慢的变质过程。我国高纯石英原料矿床尤为紧缺,在当前国际政治经济环境下,作为战略性矿产资源,高纯石英的资源安全形势尤其严峻。一方面,我国应立足国内石英资源,大力加强境内太古宙-元古宙变质岩系中纯度较高的玻璃用脉石英、伟晶岩、白岗岩的地质调查和质量评价,关注花岗闪长岩、伟晶岩和高岭土矿开采后残留尾矿中的石英,开展选矿实验,评估资源潜力;另一方面,应打破高纯石英砂进口渠道多年来依赖美国的境况,加大挪威、俄罗斯、毛里塔尼亚等国的进口力度,拓展高纯石英的来源渠道,维护国家战略安全。

关键词：高纯石英原料矿资源分布开发现状全球

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印度北部某4N8级高纯石英原料研究及其对我国的找矿启示

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岩石矿物学杂志 2024年

作者：王九一自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所

在直拉法拉制单晶硅棒的过程中，利用高纯石英砂制备的石英坩埚是必不可少的关键石英制品，因而在光伏、半导体产业起着举足轻重的作用。我国石英坩埚产业所用的高纯石英砂绝大部分来自美国、印度等境外的高纯石英原料矿。分析境外矿石... 详细信息

在直拉法拉制单晶硅棒的过程中，利用高纯石英砂制备的石英坩埚是必不可少的关键石英制品，因而在光伏、半导体产业起着举足轻重的作用。我国石英坩埚产业所用的高纯石英砂绝大部分来自美国、印度等境外的高纯石英原料矿。分析境外矿石原料的杂质赋存状态，开展提纯实验研究和资源评价，对寻找我国石英坩埚级高纯石英原料矿具有重要启示和意义。本文采用多种研究方法对印度北部某优质高纯石英原料矿石开展了岩相分析、工艺矿物学和提纯实验研究，结果表明：矿石的石英晶体粒径均一，内部纯净，包裹体主要分布于晶体边缘，面状包裹体稀少；矿石的最主要脉石矿物是含铁白云母，其次为铁氧化物、钛铁矿、锆石、独居石、磷钙钍石、金红石等，这些脉石矿物主要分布于石英晶体之间。根据矿石的杂质赋存状态，采用研磨分级–煅烧水淬–高梯度磁选–浮选–酸浸–氯化焙烧的提纯工艺，制得了4N8级高纯石英砂(15种杂质元素总含量＜20×10-6，SiO2纯度＞99.998%)；通过与IOTA CG高纯石英砂的对比分析，判定矿石制备的4N8级高纯石英砂可用作石英坩埚外层砂。本项研究实例对我国的找矿启示是：高纯石英原料找矿应遵循资源评价先行的原则，工艺矿物学研究和提纯实验在资源评价中不可或缺；建议国家尽快建立统一的高纯石英分级分类标准，将高纯石英原料矿列为独立矿种和战略性矿产资源，制定统一的勘查规范；破解我国高纯石英原料找矿的难题，突破光伏半导体产业用高纯石英严重依赖美国、印度等境外供应的困局，需要矿产资源-高纯石英砂-石英制品-产业应用端的全产业链协同攻关。

关键词：石英坩埚提纯实验高纯石英砂高纯石英原料矿找矿启示

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