国内理想的高纯石英原料研究进展如何？

根据不同成矿特性和理化特性，石英矿物可分为岩浆岩型、变质型、热液型、沉积型；对应的石英岩分别为花岗伟晶岩、脉石英岩、石英岩和石英砂。其中岩浆型花岗伟晶岩石英是高温岩浆缓慢结晶而成，岩浆温度高冷却时间长，石英体系中杂质易析出，因而岩浆岩型花岗伟晶岩中的石英纯度极高，气液包裹体极少，是典型的高纯石英原料。 国内有没有岩浆型花岗伟晶岩石英？ 众所周知，目前国际上公认的是美国的花岗伟晶岩型石英矿床，以储量大、品质好最为著名。美国尤尼明公司凭借北卡罗来纳州Spruce Pine地区优质的花岗质伟晶岩，持续垄断着纯度达到4N8级（99.998%）以上的国际高端高纯石英砂市场。 我国鲜有花岗伟晶岩型石英矿床的报道。2021年12月，从河南省有色金属地质矿产局获悉，该局通过3年多联合科技攻关，在东秦岭（河南段）发现了可用于提取超高纯石英砂的矿产资源，实验室提纯实验结果显示SiO2纯度最高达到了99.9981%，半工业化试验结果显示SiO2纯度最高达99.9969%。这是在国内首次发现，也是全球第二个可用于提纯超高纯石英砂花岗伟晶岩资源。 据赵金洲等人分析，河南省东秦岭-大别山带花岗伟晶岩类型主要为中粗粒白云母型花岗伟晶岩，一般规模较大, 从几百米到千余米，宽从几米到几十米；以脉状为主，其次有板状、透镜状及不规则状，具分枝复合、尖灭再现特点,有的局部收缩或膨胀。如卢氏县官坡一带的伟晶岩脉展布多受构造裂隙制约,呈北西-南东向成群平行分布，中部岩脉密集，两端稀少。伟晶岩脉侵位于秦岭群黑云斜长片麻岩中。东秦岭-大别山造山带高纯石英工业矿床方面具有重大的找矿潜力。 中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员陈健说：我们利用国内的花岗伟晶岩原料，第一次做出了如此高纯度的石英砂，其纯度接近国外最高端的高纯度石英矿水平，在打破国内高纯石英砂制备“卡脖子”技术难题方面取得了重要进展。 脉石英是加工高纯石英的理想原料之一 由于我国鲜明的石英资源特点，决定了利用脉石英、石英岩等品质较差的石英原料制备高纯石英是未来研究的主要方向。 脉石英是加工高纯石英的理想原料之一，其工业价值和应用优势是：第一，高纯石英的附加值高，绝对用量少，过去按传统应用标准，是小矿；而今按新用途标准，则是大矿。第二，与石英岩和石英砂岩相比，脉石英几乎都由石英组成，SiO2纯度一般都在3N及以上，其它杂质含量相对较少，有利于高纯石英的提纯加工。第三，与天然水晶相比，脉石英除开采条件优势外，同一矿区的矿石质量相对比较稳定，为矿物原料均一化加工创造了条件。 国内外实际生产也证明，脉石英可以替代水晶作为加工提纯高纯石英的原料。例如韩宪景以SiO2含量为99.6%的脉石英为原料，提纯加工3N 高纯石英砂(40～70目，70～140目)；张凌燕等介绍了以三种岩性特征各异的脉石英岩为原料，经浮选、酸处理制取3N高纯石英微粉的可能性；刘理根等以SiO2含量为99.76%的脉石英为原料，提纯加工粒度为80～140目的4N高纯石英粉；2022年7月，成都理工大学汪灵教授成功以525万转让高纯石英专利技术！此次成交专利技术正是以脉石英为原料加工4N高纯石英新方法。 小结 石英原料决定了高纯石英质量，选择合适的石英原料是成功加工出高纯石英的关键。近几年，随着战略性新兴产业在国民经济中地位逐步提高，中央和地方财政以需求为导向部署了一大批脉石英矿产资源调查评价工作，取得了较为丰富的成果。另一方面，实现自主生产高纯石英，还需要加强对高纯石英原料进行更全面更具体的基础理论研究。