高純石英砂是一種國家戰略性產(chǎn)品，SiO2含量一般高于99.99%，被廣泛應用于集成電路、醫學(xué)、軍工、航天航空、光通訊、激光、電子工業(yè)尤其是高端的光學(xué)電子工程等高科技行業(yè)。
　　
　　高純石英砂的生產(chǎn)技術(shù)在國際上大約20世紀70年代就開(kāi)始研究了。當前世界上美國的科維亞（尤尼明）公司在這項生產(chǎn)技術(shù)上較為領(lǐng)先，并且操縱了世界上絕大部分的高端石英原料市場(chǎng)。其主要的特點(diǎn)是設備的專(zhuān)業(yè)化、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品檢測水平高、產(chǎn)品質(zhì)量穩定。其公司生產(chǎn)的IOTA系列的高純石英砂使用在各個(gè)高尖領(lǐng)域，石英中的元素雜質(zhì)含量被公認為國際標準。
　　
　　挪威石英公司（The Quartz Crop）使用Norsk地區的石英，采用較為先進(jìn)的提純工藝制備技術(shù)制備出了高純石英砂，但部分高質(zhì)量的石英砂的原料也是來(lái)自于北卡羅來(lái)納的Spruce地區。
　　
　　在全世界范圍內除了美國的尤尼明和挪威石英公司，一些其他的全球供應商生產(chǎn)的高純石英砂和國際上的標準相比，質(zhì)量上還是有很大的差距。
　　
　　我國自從上世紀有高檔石英材料以來(lái)，一直采用江蘇連云港與四川冕寧等地產(chǎn)的純天然水晶，通過(guò)酸洗、高溫煅燒、水淬、研磨、過(guò)篩、“王水”浸泡、無(wú)離子水清洗、干燥等工藝精制成50～80目（Φ0.27～0.18mm，坩堝用）、70～120目（Φ0.212～0.12mm，俗稱(chēng)氣煉燈工產(chǎn)品用）與90～220目（Φ0.16～0.07mm，石英錠用）水晶砂、再用98%以上氫氧焰或電弧產(chǎn)生2500℃以上高溫融熔制備而成。
　　
　　20世紀后期因水晶資源枯竭，人們開(kāi)始利用從馬達加斯加、安哥拉、挪威、巴西等國進(jìn)口的硅礦石替代水晶，制備高檔石英材料用高純石英砂。對于在硅礦石替代水晶生產(chǎn)石英材料上的研究，我國是研究比較晚的，大約在20世紀80年代才有相關(guān)的研究報道。目前，我國采用硅礦石替代水晶生產(chǎn)石英材料的技術(shù)是要遠低于美國的，目前能穩定生產(chǎn)出的石英材料只能達到二、三、四級水平，高質(zhì)量的石英材料仍需從美國進(jìn)口。由于一、二級水晶資源的逐步枯竭，由石英砂制備高純、超高純石英砂的工藝日益得到重視。
　　
　　目前，我國的石英砂行業(yè)總體供給充分，中低端的普通石英砂，精制石英砂供給相對過(guò)剩，高純以及超高純石英砂對進(jìn)口還有較強的依賴(lài)性，尤其是超高純石英砂產(chǎn)品。與美國相比較，我國采用硅礦石替代水晶生產(chǎn)石英材料的技術(shù)相差較遠。通常，我國制備的石英材料中含有大量的羥基，且純度更不能與美國相提并論。
　　
　　而我國的國產(chǎn)石英砂的主要原因是結構組成性雜質(zhì)問(wèn)題。中美貿易爭端開(kāi)始后，隨著(zhù)高科技發(fā)展的迅速。目前我國生產(chǎn)的石英材料由于純度低、羥基含量高，已經(jīng)不能滿(mǎn)足國家發(fā)展的需要了。因此，剔除石英砂中結構組成性雜質(zhì)的重要性已上升國家層面，國產(chǎn)化的要求也越來(lái)越重要。
　　
　　目前，我國生產(chǎn)高檔石英材料的高純石英砂，主要來(lái)自三個(gè)方面：
　　直接進(jìn)口：直接進(jìn)口尤尼明等公司的高純石英砂，其特點(diǎn)是SiO2含量高，金屬雜質(zhì)低，氣液包裹體少，質(zhì)量穩定。但價(jià)格昂貴，限量供應，尤其是中美貿易摩擦以來(lái)，嚴重制約著(zhù)我國高檔石英材料及其下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　進(jìn)口精制：從安哥拉、挪威等國進(jìn)口硅礦石，制備出金屬雜質(zhì)含量在30ppm左右。但氣液包裹體含量偏高且質(zhì)量不穩定，從而價(jià)格低，銷(xiāo)售不暢，使國內高純石英砂精加工企業(yè)生存困難。
　　國產(chǎn)精制：我國是硅資源貯量大國，有不少品位高的硅礦石被開(kāi)采。但由于下游行業(yè)主觀(guān)意念及研究開(kāi)發(fā)投入少等原因，使此項工作步履艱難。另外，國產(chǎn)硅礦石中氣液包裹體確實(shí)含量高，難以剔除，銷(xiāo)售價(jià)格極低，讓人們望而卻步。
　　
　　因此，利用國產(chǎn)硅礦石制備高純石英砂的加工技術(shù)在國民經(jīng)濟和高科技領(lǐng)域當中具有重要的戰略意義。
　　
　　資料來(lái)源：《侯清麟,肖嘉凱,陳平飛,等.石英砂結構組成性雜質(zhì)剔除技術(shù)現狀[J].廣州化工,2021,49(04):20-24》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！