全球7大國高純石英原料礦匯總
石英是自然界最常見的造巖礦物之一，成分為SiO?，全球石英資源非常豐富，分布廣泛，是目前人類開發(fā)利用的最重要的非金屬礦產(chǎn)之一，其可開發(fā)的礦床類型主要有石英砂巖、石英巖、天然石英砂、粉石英、花崗巖石英、天然水晶、脈石英等。
在自然界中，雖然石英的分布非常廣泛，但純度很高的高純石英卻很稀有。近年來，高純石英漸漸走進(jìn)公眾視野， 它不僅是一種新材料和礦物功能材料，而且是半導(dǎo)體、光伏、電子信息和高端電光源等生產(chǎn)必不可少的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，也是我國芯片發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵材料之一， 在電子信息、航空航天、新材料和新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及國防軍工、國家安全中具有非常重要的作用和地位。
我國是高純石英消費(fèi)大 國，也是 全球第一大高純石英進(jìn)口國。 近年來我國的高純石英市場發(fā)展很快，在高純石英加工技術(shù)研究方面也開展了較多工作，但總體上與國際先進(jìn)水平的差距依然很大， 高端高純石英產(chǎn)品的工藝技術(shù)及產(chǎn)能尚不能滿足發(fā)展需求 。
一、高純石英概述
高純石英指SiO?純度極高，雜質(zhì)元素含量極低的石英及其產(chǎn)品，大量應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、光纖、精密光學(xué)、高級(jí)照明設(shè)備、新型玻璃等產(chǎn)業(yè)。一般來說，石英的純度越高，雜質(zhì)元素含量越低，質(zhì)量就越好。這是因?yàn)?，純度高的石英具有更好的耐高溫、耐腐蝕、低熱膨脹性、高絕緣性和透光性等特性，才能滿足半導(dǎo)體芯片、太陽能光伏、精密光學(xué)等高科技產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量要求。但是，由于不同產(chǎn)業(yè)需要不同質(zhì)量的石英，使得高純石英沒有普適性的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。
例如：用作半導(dǎo)體和電光源產(chǎn)業(yè)的石英玻璃，鋁、鈉、鉀、鈣、鎂和重金屬元素含量要盡可能低，否則就會(huì)影響到這些材料的耐高溫和高絕緣性能；用在光伏行業(yè)的石英坩堝，則要求硼和磷的含量要盡可能低。石英坩堝是拉制大直徑單晶硅必不可少的基礎(chǔ)材料，用于半導(dǎo)體和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)；而用在精密光學(xué)中的石英，則要求鐵、鉻、鎳、鈦等金屬元素含量不能過高，否則就會(huì)影響透光性。
挪威和美國一些學(xué)者依據(jù)用在半導(dǎo)體和光伏產(chǎn)業(yè)的石英玻璃的質(zhì)量要求，認(rèn)為石英的雜質(zhì)總含量要小于百萬分之50，也就是說SiO?的純度要達(dá)到99.995%以上，才能稱為高純石英。我國一些學(xué)者認(rèn)為SiO?純度達(dá)到99.9%或者99.99%以上的石英，就是高純石英。我國海關(guān)總署在統(tǒng)計(jì)進(jìn)口貨物分類時(shí)，也把“其他含硅量超過99.99%的硅”單獨(dú)歸為一類，而把低于此數(shù)值的石英歸入“硅砂及石英砂”類。
我國汪靈學(xué)者認(rèn)為，SiO?純度大于99.9%的石英即為高純石英。近年來，新興起的光伏玻璃、超白浮法玻璃等新型玻璃產(chǎn)業(yè)，降低了對(duì)SiO?的純度要求。因此，綜合不同的指標(biāo)體系，在考慮原料礦石質(zhì)量、測試手段、現(xiàn)有提純工藝和行業(yè)質(zhì)量要求的情況下，我國采用的高純石英的標(biāo)準(zhǔn)是：SiO?純度大于99.9%的石英。
嚴(yán)格來說，高純石英不是一種礦產(chǎn)，而是由水晶、脈石英、石英巖、花崗偉晶巖等礦石作為原料經(jīng)過提純后的一種產(chǎn)品。這種高純度的石英砂在自然界是不存在的，需要從石英礦中開采提純后才能用于半導(dǎo)體制造。因此，能夠提純生產(chǎn)高純石英的礦床稱為高純石英原料礦。制備高純石英砂的最理想選擇便是高純度石英礦原料，石英或石英巖脈很常見，但是高純度石英礦，尤其是具備經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值的高純度石英礦卻又少之又少。
高純石英砂是芯片制造不可或缺的原料，是硅產(chǎn)業(yè)高端產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)，而高純石英原料礦極為稀缺。我國硅質(zhì)資源豐富，但是大部分礦床為普通硅石礦，用于普通玻璃、石材、建筑用砂等。同時(shí)，受礦石品質(zhì)的限制，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品主要為低端高純石英。對(duì)于高純石英砂、原料礦石及高端石英制品每年都大量依賴進(jìn)口。因此，對(duì)于全球高純石英原料礦的分布和開發(fā)現(xiàn)狀，我們要有所了解。目前，高純石英原料礦床主要分布于美國、挪威、澳大利亞、俄羅斯、毛里塔尼亞、中國、加拿大等7個(gè)國家。除中國外，美國斯普魯斯派恩（Spruce Pine）礦的高純石英原料資源規(guī)模最大，超過1000萬噸；資源量最小的是挪威德拉格（Drag）礦，僅有26.7萬噸。
二、全球七大高純石英原料礦分布
1. 美國
1）斯普魯斯派恩礦床
斯普魯斯派恩（Spruce Pine）高純石英原料礦坐落于美國北卡羅來納州西部米切爾縣（Mitchell County）的斯普魯斯派恩鎮(zhèn)。采礦區(qū)有超過100年的悠久采礦歷史。石英的雜質(zhì)元素含量極低，經(jīng)機(jī)械和化學(xué)提純后，制得的高純和超純石英主要用于半導(dǎo)體晶體、精密光學(xué)玻璃以及光伏、照明等產(chǎn)業(yè)。該礦供給了全球90%以上的高純石英砂需求量，在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)甚至是唯一的來源地。2009年BBC稱此地為“地球上最具戰(zhàn)略價(jià)值的平方英畝”（Nelson，2009）。
2）博維爾礦床
博維爾礦位于愛達(dá)荷州北部拉塔縣博維爾鎮(zhèn)（Bovill，Latah County）。經(jīng)電子探針分析，該礦石中石英晶體的純度大于99.9%。2010年，艾礦產(chǎn)股份公司（I-Minerals，Inc.）完成預(yù)可行性研究，研發(fā)出SiO?純度為99.9%~99.997%的高純石英砂產(chǎn)品。礦床鉀長石和石英的探明資源量437.8萬噸，控制資源量885.7萬噸，共計(jì)1323.5萬噸（I-Minerals，2020a）。博維爾礦高純石英資源量巨大，礦石的提純加工難度較低。采用傳統(tǒng)浮選提純工藝，即可生產(chǎn)高純石英砂。
2. 澳大利亞
澳大利亞的石英資源非常豐富，主要分布于昆士蘭州北部、維多利亞州和西澳大利亞州。其中，昆士蘭州北部為主要的高純石英原料礦來源地，目前已發(fā)現(xiàn)燈塔（Lighthouse）、糖袋山（Sugarbag Hill）、白泉（White Springs）、石英山（Quartz Hill）等多處礦床。
1）燈塔礦床
礦床位于昆士蘭州北部的喬治敦區(qū)（Georgetown）。艾恩斯利（Einasleigh）鎮(zhèn)在礦區(qū)西南16km，是最近的城鎮(zhèn)。燈塔礦床由東、西兩座狀似燈塔、高出地表約440m的石英山峰組成，因此得名。該礦區(qū)礦石純凈、呈半透明或乳白色、塊狀，近直立狀充填于斷層中。經(jīng)測試東、西礦體的礦石純度＞99.9%，主要雜質(zhì)元素Al、Ti、Fe、P、Ca等含量均較低，經(jīng)過簡單機(jī)械提純后，純度即可達(dá)99.95%以上，證明燈塔礦床為優(yōu)質(zhì)的高純石英原料礦。
2）糖袋山礦床
礦床位于喬治敦區(qū)（Georgetown），西北距離喬治敦鎮(zhèn)約25km，東距燈塔礦60km。礦石質(zhì)量極為優(yōu)質(zhì)，原位SiO2純度可達(dá)99.99%以上。2016年普查結(jié)果表明，礦體長約600m，平均厚度20m，鉆孔揭示礦體深度60~80m（Alper，2019）。經(jīng)取樣測試和選礦提純實(shí)驗(yàn)，可制得高純石英砂純度達(dá)99.995%~99.999%，滿足太陽能和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量要求。目前，糖袋山礦床尚未開采和生產(chǎn)高純石英砂，但其探明和控制的資源量規(guī)?？捎^，可露天開采。
糖袋山礦區(qū)
3）白泉和石英山礦床
從喬治敦鎮(zhèn)到驚喜山鎮(zhèn)（Mt.Surprise）的1號(hào)公路沿線分布著白泉和石英山礦。礦床均為熱液石英脈型。白泉礦的礦石質(zhì)量優(yōu)異，原料SiO?純度達(dá)99.99%以上，被推斷高純石英的資源量150萬噸。石英山礦石原料純度大于99.5%，預(yù)測高純石英資源量達(dá)1400萬噸，資源規(guī)模巨大。白泉礦可生產(chǎn)的高純石英砂純度涵蓋99.99%~99.999%，年產(chǎn)高純石英砂3萬噸，應(yīng)用于光伏和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。目前，石英山礦床尚未進(jìn)入開采期。
4）克雷西克礦床
礦床位于澳大利亞維多利亞州（Victoria）中南部的克雷西克區(qū)（Creswick）。礦床為金礦尾礦型，由19世紀(jì)淘金熱開采金礦廢棄后的尾礦組成（Hughes，2013） 。礦石是尾礦中6～200mm的石英礫石，質(zhì)量優(yōu)異，雜質(zhì)元素含量低，尤其是B和P含量很低，可用于液晶顯示器、光伏、半導(dǎo)體、光學(xué)玻璃等產(chǎn)業(yè)。經(jīng)澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）采用傳統(tǒng)機(jī)械和化學(xué)提純工藝處理后，制得的高純石英砂SiO?純度可達(dá)99.995%。
3. 俄羅斯
在俄羅斯烏拉爾山脈的東側(cè)，有2處高純石英礦床，分別是亞極地烏拉爾的薩蘭保爾(Saranpaul)礦床和南烏拉爾的克什特姆(Kyshtym) 礦床。其中，克什特姆礦的規(guī)模較大，開發(fā)程度高，其高純石英產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，在國際市場占有一定比例。
1）克什特姆礦床
克什特姆礦床位于俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州（Chelyabinsk）的克什特姆市( Kyshtym)，東南距離車?yán)镅刨e斯克市100km。礦床為熱液脈石英型。礦區(qū)總長15km，寬1~3km，面積20km2，石英儲(chǔ)量136萬噸。礦床開發(fā)始于20世紀(jì)60~70年代，至今已超過50年。早期采礦主要用于建筑材料、玻璃等傳統(tǒng)行業(yè)。2011年之后開始開采生產(chǎn)高純石英砂。2022年產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)6000噸/年，礦山可滿足滿負(fù)荷生產(chǎn)30年服務(wù)年限。
2）薩蘭保爾礦床
薩蘭保爾礦床地處俄羅斯?jié)h特－曼西自治區(qū)（Khanty-Mansi Autonomous Okrug-Ugra）別列佐夫斯基區(qū)（Berezovsky District）的西北緣，東南距薩蘭保爾村( Saranpaul＇)85km。礦床為熱液脈石英型。礦石呈半透明－透明狀，玻璃光澤。根據(jù)2014年礦區(qū)的勘探報(bào)告，可用作高純石英的資源量為33萬噸 （Development Corporation JSC，2017）。此外，在礦區(qū)范圍外發(fā)現(xiàn)有多條尚未勘探的石英脈，遠(yuǎn)景資源量可能更為可觀。
4. 毛里塔尼亞
1）烏姆阿奎尼納礦床
礦床位于毛里塔尼亞西部的努瓦迪布灣?。―akhlet Nouadhibou），西距努瓦迪布（Nouadhibou）港口130km。礦床為熱液脈石英型。礦石呈淺灰色的半透明狀、光滑透明狀，部分采樣礦石的SiO2含量大于99.8%。地表出露的礦體表現(xiàn)為破碎的大塊脈石英礫石，其上覆蓋少量紅土。石英的推斷資源量為500~1000萬噸(Feytis，2010)，但因缺少鉆孔驗(yàn)證和測試分析以及必備的選礦實(shí)驗(yàn)，可用作高純石英原料的資源量不明。截至目前未進(jìn)行有效的采礦活動(dòng)。
烏姆阿奎尼納礦床
2）查米礦床
查米礦床位于努瓦迪布灣省（Dakhlet Nouadhibou）東部，距烏姆阿奎尼納礦20km。礦床成因、礦石類型、圍巖、賦存特征與烏姆阿奎尼納礦類似，礦石呈半透明狀、光滑透明狀，礦石SiO?含量為98% ~99.9%。表層2.7m以上礦體的高純石英原料探明儲(chǔ)量72.5萬噸; 2.7m以下礦體可延伸至8m，探明儲(chǔ)量有進(jìn)一步擴(kuò)大的空間。
毛里塔尼亞優(yōu)質(zhì)石英礦
5. 加拿大
在加拿大魁北克省東南部約翰比茲灣（Johan Beetz Bay）的海岸帶，10條北東－南西向的熱液脈石英礦體出露地表，即約翰比茲高純石英原料礦。結(jié)果顯示礦石的SiO?含量為98.7%~99.6%，雜質(zhì)元素B和P的平均含量分別低于0.25×10-6和0.2×10-6，可用來生產(chǎn)光伏石英坩堝。在計(jì)入采礦損失后，2號(hào)脈和9號(hào)脈地表礦體的高純石英控制資源量分別為174.3萬噸和50.7萬噸，合計(jì)225萬噸（Bathalon，2014）。
約翰比茲灣(Johan Beetz Bay) 海岸帶
6. 挪威
作為南北狹長的山地之國，挪威的石英資源非常豐富，并且擁有TQC、埃肯股份（ Elkem ASA）等全球石英產(chǎn)業(yè)巨頭。挪威地質(zhì)調(diào)查局根據(jù)境內(nèi)石英礦石的測試數(shù)據(jù)，還提出一套基于晶格雜質(zhì)元素含量的高純石英質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)（Müller et al., 2007; Müller et al., 2012）。當(dāng)前，北部的德拉格礦床和南部的內(nèi)索登(Nesodden) 礦床是挪威主要的高純石英原料產(chǎn)地。
1）德拉格礦床
德拉格礦區(qū)地處挪威北部諾爾蘭郡廷斯菲尤爾峽灣（Tysfjord）西側(cè)的德拉格村（Drag）附近，由分布在方圓5km2的數(shù)十個(gè)偉晶巖型的石英礦體組成。石英晶體純凈，粒徑平均6mm，Al、Ti、Li、B等晶格雜質(zhì)元素均達(dá)到高純石英原料的質(zhì)量要求（Müller et al，2012）。德拉格礦區(qū)的開采始于1907年。早期的礦山以露天方式開采偉晶巖中的鉀長石，到了1996年開始采礦生產(chǎn)用于光學(xué)、照明設(shè)備、光伏的高純石英砂。
德拉格礦區(qū)地質(zhì)簡圖
2）內(nèi)索登礦床
內(nèi)索登礦（Nesodden）位于挪威西南部的霍達(dá)蘭郡的克文赫拉德市（Kvinnherad）。礦體長約580m，寬15m，延伸150m，礦石中的石英晶體較大。截至目前，尚未開采內(nèi)索登高純石英礦。但是，該礦對(duì)高純石英砂及制品行業(yè)具有相當(dāng)大的影響。礦床的資源量大且礦區(qū)高純石英的后備資源相當(dāng)豐富。在斷裂帶北段也發(fā)現(xiàn)了克瓦維克（Kvalvik）熱液脈石英礦，推斷資源量70萬噸，其礦石質(zhì)量與內(nèi)索登礦類似，可用作高純石英原料。
內(nèi)索登礦區(qū)地質(zhì)簡圖
7. 中國
近年來，我國一些石英砂礦山企業(yè)正努力研發(fā)高純石英的提純工藝，取得了突破性進(jìn)展。湖北蘄春、江蘇東海、安徽旌德和太湖等地的優(yōu)質(zhì)熱液脈石英可能具有高純石英原料的潛力(焦麗香，2019)。靈虬山脈石英礦位于湖北省蘄春縣西北約20km的橫車鎮(zhèn)。鉆孔取樣分析結(jié)果表明，礦石幾乎全由石英組成，晶體粒徑1~2mm。礦石SiO?純度＞99.35%，Al2O3＜0.22%，F(xiàn)e2O3＜0.02%。目前，靈虬山石英礦采用露天開采，其設(shè)計(jì)礦山規(guī)模為年采1.5萬噸礦石。
中國高純石英砂
三、“超級(jí)硅”大本事
高純石英是光纖通訊、光伏、半導(dǎo)體等必不可少的關(guān)鍵材料，在電子信息、新材料和新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及國防軍工中具有十分重要的地位和作用，是世界公認(rèn)的戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源，日本、歐盟將其列為關(guān)鍵性礦產(chǎn)，俄羅斯已經(jīng)要求不再公開高純石英的開采量和使用量。
1. 信息技術(shù)領(lǐng)域
高純石英原料可用于制作晶體管、存儲(chǔ)器和集成電路（芯片）等；用于制作通訊領(lǐng)域的石英光纖，玻璃基板，半導(dǎo)體化合物單晶及其生長用的容器，光掩?；澹呒兪③釄宓?；用于制作石英晶體振蕩器的壓電水晶等；石英球形微粉用作大規(guī)模集成電路封裝覆銅板以及環(huán)氧塑封料填料。
2. 新能源領(lǐng)域
將金屬硅轉(zhuǎn)變成四氯化硅或三氯氫硅，經(jīng)分離提純后由氫還原制成多晶硅。將超純多晶硅置于石英坩堝中用提拉法制成單晶硅。單晶硅或多晶硅用于制作太陽能電池組件，石英玻璃用于核聚變激光點(diǎn)火裝置。
3. 新材料領(lǐng)域
石英纖維可用于制造火箭的噴火口等高溫部件；電子級(jí)硅微粉主要用于電子原件的塑封料和包裝料。
4. 電子信息領(lǐng)域
用于光通訊、電子信息、集成電路基板、高端光源等。
5. 高端制造領(lǐng)域
石英玻璃用于普通及精密光學(xué)透鏡、航空航天器的光學(xué)系統(tǒng)、紅外線搜索與跟蹤測量的光學(xué)系統(tǒng)、顯微光學(xué)儀器等窗口材料；石英球形微粉陶瓷復(fù)合材料用于飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等防熱瓦片，也是導(dǎo)彈天線罩的主要材料之一；石英玻璃纖維用于軍事飛行器雷達(dá)罩。
通過上述的介紹，相信大家能夠看出，雖然石英是一種非常普通且常見的礦物，但高純石英卻是一種稀缺的礦物原料，是新能源、新材料等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域不可缺少的礦物資源。保障高純石英供應(yīng)渠道、建立自主供應(yīng)鏈，對(duì)國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行，以及國與國之間的競爭都具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略價(jià)值。因此，我國需要加大對(duì)高純石英原料礦石的質(zhì)量評(píng)價(jià)和潛力評(píng)估，對(duì)優(yōu)質(zhì)石英原料進(jìn)行保護(hù)性開采，并且研發(fā)先進(jìn)的提純工藝技術(shù)流程，力爭早日實(shí)現(xiàn)高純石英砂和超純石英砂的規(guī)模性商業(yè)生產(chǎn)，保障國家高純石英供應(yīng)安全。
四、我國高純石英的供需形勢(shì)
戰(zhàn)略性礦產(chǎn)是具有中國特色的新概念，它是指對(duì)一個(gè)國家（地區(qū)）經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、國防安全所必需的，但國內(nèi)供應(yīng)無法滿足需求（對(duì)外依存度高）且國外供應(yīng)渠道脆弱（進(jìn)口集中度高）、或者本國具備資源產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)又被他國高度依賴的重要礦產(chǎn)資源，我國稱為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。
我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)概念的提出，有助于進(jìn)一步重視戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的保護(hù)與開發(fā)利用，通過加強(qiáng)戰(zhàn)略規(guī)劃、戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄、形勢(shì)分析與預(yù)警、經(jīng)濟(jì)技術(shù)與生態(tài)評(píng)價(jià)、科學(xué)技術(shù)研究與創(chuàng)新、信息利用等方面的制度建設(shè)，確保戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的安全穩(wěn)定供應(yīng)，保障國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。高純石英具有重要的戰(zhàn)略地位，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，為確保戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，建議將高純石英列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄清單。
1. 生產(chǎn)供應(yīng)現(xiàn)狀
我國生產(chǎn)高純石英的原料為脈石英和水晶，由于國內(nèi)水晶資源接近枯竭，因此，國內(nèi)主要采用脈石英為原料生產(chǎn)高純石英，但受礦石品質(zhì)的限制，生產(chǎn)出來的品質(zhì)主要為低端高純石英，高純石英目前被少數(shù)企業(yè)壟斷。
美國尤尼明是世界上領(lǐng)先的高純石英生產(chǎn)商，其高純石英砂原礦為北卡羅來納州Spruce Pine地區(qū)的花崗質(zhì)偉晶巖，具有礦體規(guī)模大、石英中流體雜質(zhì)少、礦石品質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，尤尼明的高純石英砂市場份額在全球市場中具有絕對(duì)壟斷地位。挪威TQC加工高純石英的原料來自Spruce Pine和挪威當(dāng)?shù)氐氖?，公司在挪威每年被許可生產(chǎn)30000t的高純石英。中國江蘇太平洋石英股份有限公司是石英材料行業(yè)的龍頭企業(yè)，其原材料除少部分精選自東海地區(qū)獨(dú)特的石英礦石外，還不斷在全球范圍內(nèi)尋找優(yōu)質(zhì)石英礦源，并具備相當(dāng)數(shù)量的戰(zhàn)略儲(chǔ)備。由于國內(nèi)適用石英礦資源較少且環(huán)保要求趨嚴(yán)，石英股份石英石基本外購，2021年海外采購石英石占比為93.32%，主要采購于巴西、非洲、印度、美國等國家和地區(qū)；主要供應(yīng)商較為穩(wěn)定，且簽訂長期框架協(xié)議。石英股份是全球少數(shù)掌握規(guī)?；慨a(chǎn)高純石英砂技術(shù)的企業(yè)之一，2021年高純石英砂產(chǎn)能為2萬噸/年。
總體來說，我國高純石英生產(chǎn)技術(shù)起步較晚，2010年以前，我國高純石英一直依賴進(jìn)口，國內(nèi)高純石英砂市場基本被美國尤尼明公司所壟斷。石英材料產(chǎn)業(yè)鏈中，上游石英砂高度壟斷，中游石英玻璃和石英制品中低端產(chǎn)品廠商差別較小，競爭激烈，高端產(chǎn)品國內(nèi)供應(yīng)商較少。
2. 需求情況
高純石英是半導(dǎo)體行業(yè)、光伏、光纖、電光源、航天航空等領(lǐng)域不可或缺的重要支撐材料，我國是高純石英消費(fèi)大國，2014年以來高純石英消費(fèi)量呈增長趨勢(shì)，由2014年的517.8萬t增長到2018年的804.6萬t。受資源限制，2019年我國石英類產(chǎn)品進(jìn)口量277.01萬t；其中SiO?純度99.99%的超高純石英進(jìn)口量14.54萬t，進(jìn)口價(jià)格高達(dá)9044.54美元/t。自2011年以來，石英類產(chǎn)品進(jìn)口量呈快速增長趨勢(shì)。
近年，光伏、半導(dǎo)體、光纖等需求的增加拉動(dòng)高純石英砂需求快速增長。在半導(dǎo)體行業(yè)，根據(jù)市場調(diào)查機(jī)構(gòu)全球半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）最新發(fā)布的報(bào)告顯示，2021年全球半導(dǎo)體銷售額為5559億美元，創(chuàng)歷史新高，同比增長26.2%。中國市場銷售額為1925億美元，仍是全球最大的半導(dǎo)體市場，同比增長27.1%。隨著物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、汽車電子等多項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體、芯片設(shè)備增長明顯，將拉動(dòng)半導(dǎo)體用石英需求的增長。在光伏行業(yè)，隨著國家政策的支持、行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)電成本將進(jìn)一步降低，我國光伏產(chǎn)業(yè)存在巨大的市場空間及發(fā)展?jié)摿?。隨著光伏行業(yè)的迅速發(fā)展，單晶用電弧石英坩堝需求量隨之走高，帶動(dòng)高純石英砂需求持續(xù)放量。在通信行業(yè)，中國已成為全球最主要的光纖生產(chǎn)和消費(fèi)大國，光纖市場將進(jìn)一步釋放需求，帶動(dòng)石英材料需求量相應(yīng)提升。在電光源行業(yè)，隨著LED對(duì)白熾燈的替代加快，LED市場規(guī)模和滲透率不斷提升，石英管作為LED的制作原料，市場需求也會(huì)不斷增加。在航空航天領(lǐng)域，石英纖維是航空航天不可或缺的戰(zhàn)略材料，需求前景非常廣闊。
綜上，我國是高純石英消費(fèi)大國，中低端產(chǎn)品自給有余，但高端產(chǎn)品仍然高度依賴進(jìn)口，可用于生產(chǎn)高純石英的原料規(guī)模小，資源稟賦較差、供需形勢(shì)嚴(yán)峻。
五、結(jié)論
當(dāng)前，加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尤其是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)中國制造歷史性飛躍，是我國的國家戰(zhàn)略目標(biāo)之一。戰(zhàn)略礦產(chǎn)在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有不可替代的作用，對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國計(jì)民生和國家安全具有重大的戰(zhàn)略意義。
近年來，隨著新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，例如新能源、半導(dǎo)體、航空航天等領(lǐng)域的發(fā)展，高純石英的需求也極大地增長。雖然我國石英礦產(chǎn)資源豐富，但是由于生產(chǎn)成本和提純工藝的限制，高純石英的供應(yīng)能力弱，進(jìn)口量大。對(duì)于高純石英及其原料的核心技術(shù)突破還有許多工作要做，因此，建議將高純石英列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄清單，從政策法規(guī)及國家戰(zhàn)略層面上加大石英礦產(chǎn)資源的勘察力度，尋找優(yōu)質(zhì)的高純石英原料，加強(qiáng)對(duì)高純石英的研究，減少我國高純石英的對(duì)外依存度，提高我國在高純石英行業(yè)的話語權(quán)。