问题:长期以来,石英存“多名称、多成因、多用途”并行的情况,资源端与应用端信息不对称,不少企业在选矿提纯、材料选型和性能评价上出现“用错料、用不好料”。尤其在半导体、光纤通信、光伏与高端光学等领域,对二氧化硅纯度、杂质元素、包裹体和粒度分布的要求更严,石英资源“从哪里来、分成几类、能用到哪里”成为产业链必须厘清的基础问题。 原因:一上,石英成因类型复杂,既包括沉积、变质、岩浆等自然作用形成的多类矿物资源,也包括熔融与合成等工业路线获得的新材料;另一方面,不同行业对“石英”的技术口径差异明显——地质勘查更关注矿床类型与成矿条件,材料应用则更看重纯度梯度、加工可达性与成本。结合当前工业应用实践,天然石英资源主要可归纳为9类:高纯石英矿、天然微—纳米硅碳矿、天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂、花岗岩石英;在此基础上,加工或人工合成形成的2类材料包括熔融石英与合成石英,共计11类。统一分类口径,有助于减少概念混用带来的决策偏差。 影响:高纯石英在关键制造环节中的地位持续提升。在现有技术经济条件下,经选矿与提纯可获得二氧化硅含量不低于99.995%的高纯石英砂,是半导体、光伏、光纤通信、电光源及高端光学器件的重要基础原料。2025年,高纯石英矿被确立为我国第174号矿种,也是“十四五”时期唯一新增矿种。在新一轮找矿突破战略行动带动下,河南东秦岭、新疆阿勒泰等地发现多处高纯石英矿点,为提升国内资源保障能力提供支撑。,新资源类型也在扩展石英“家族谱系”。例如江西丰城发现的天然微—纳米硅碳矿,以植硅石沉积为主要特征,矿石由微米—纳米级石英与固定碳组成并呈多孔结构,通过超细研磨与分选可获得高纯度微米级石英与纳米级石英,在橡胶补强、导电材料、污水处理及碳化硅等方向具备潜在价值。另有花岗岩石英作为高纯石英的重要原料来源之一,其杂质多与流体包裹体和晶格杂质对应的,如何实现低成本、规模化提纯仍是行业关键课题。 对策:业内普遍认为,应从“资源—技术—标准—人才—应用”五个环节共同推进。其一,在资源端加快高纯石英找矿评价与勘查开发,推进矿区地质规律研究与资源分级管理,提高供给能力与稳定性。其二,在技术端强化提纯、分选、检验与过程控制能力,围绕痕量杂质控制、包裹体去除、粒度形貌调控等难点形成可复制的工艺体系。其三,在材料端重视粉体表面改性等“从矿到材”的关键环节,通过偶联、分散与界面调控提升石英及相关填料在涂料、塑料、橡胶、覆铜板、电缆、陶瓷等领域的适配性与附加值。据业内信息,2026年4月下旬南京将举办粉体表面改性技术高级研修与交流活动,覆盖非金属矿粉体、功能性粉体及药剂设备等环节,反映出产业对工艺人才与工程化能力的现实需求。其四,在标准端推动分类命名、质量评价与应用边界的规范化,降低市场信息噪声。其五,在应用端加强下游验证与联合攻关,建立从原矿到终端产品的闭环评价体系,以需求牵引工艺升级。 前景:随着光伏装机与半导体制造持续扩张,新材料与高端制造对高纯、超细、低缺陷石英材料的需求同步抬升,石英资源的重要性仍将走强。未来一段时期,国内供给能力提升关键在于两条路径并进:一是依托找矿突破与矿种管理完善,扩大高纯石英资源的有效供给;二是通过技术创新降低提纯成本、提升质量稳定性,并将微纳米硅碳矿等新型资源纳入产业化评估体系。可以预期,围绕高纯石英及相关材料的产业竞争,将从“拼资源”逐步转向“资源与工艺并重、标准与人才并举”的综合能力竞争。
矿产资源是工业的基础,科技创新是产业升级的动力;从传统石英到新型硅碳材料的发现与应用,体现出我国地质勘探与材料科学上的持续进展。在全球产业格局加速调整的背景下,抓住关键矿产资源机遇、强化核心技术攻关,将为制造业高质量发展提供更稳固的支撑。