高纯石英是由水晶、脉石英、花岗伟晶岩等矿石作为原料经提纯后的一种矿产品，能够提纯生产高纯石英的矿床称为高纯石英原料矿。高纯石英是硅产业高端产品的物质基础，广泛应用于战略性新兴产业。
在信息技术领域，用于制作集成电路(芯片)，包括处理器、存储器、石英光纤、液晶显示器玻璃基板、晶圆生长容器石英坩埚、光掩模基板、石英晶体振荡器、印刷电路板等，在新能源领域用于制作太阳能电池组件。
在高端制造领域用于航天器光学系统、红外跟踪系统、分光器、准分子激光器、光电探测器等窗口材料，用于飞机、火箭、卫星等防热部件和导弹天线罩、军事飞行器雷达罩。
1高纯石英划分及资源概况
1.1高纯石英的划分标准
目前，关于高纯石英并没有统一的划分标准，高纯石英的一般概念为 ω(SiO2)≥3～5N、ω(Fe2O3)<10×0.000001的石英。高纯石英定义为石英晶格中铝-硅异价有限类质同像替代形成的铝晶格，占位杂质含量(晶格 Al)≤30μg/g，此时其他杂质(Ti、K、Na、Ca、Mg、Fe等)总和≤20μg/g的天然矿物，对应的石英ω(SiO2)纯度≥99.99%(4N)。
挪威地质调查局提出了高纯石英中杂质总含量小于50×0.000001的前提下，Al含量应小于30×0.000001，Ti含 量 小 于 10×0.000001，Na 和 K 含 量 均 小 于8×0.000001，Li、Ca含量均小于5×0.000001，Fe含量小于3×0.000001，P含量小于2×0.000001，B含量小于1×0.000001。
1.2 高纯石英原料矿产资源概况
全球高纯石英原料矿床主要分布于巴西、美国、加拿大、挪威、澳大利亚、俄罗斯、中国等。据美国地质调查局统计数据，截至2019年底，全球高纯石英原料矿产资源约7300万t，其中，巴西是全球第一大资源量国，资源量为2111万t，矿石类型主要为天然水晶;美国是第二大资源量国，资源量为1822万t，矿石类型主要为花岗伟晶岩型石英。加拿大位列全球第三，资 源 量 为 1000 万t，矿 石 类 型 主 要 为 脉石英。
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。我国高纯石英原料矿以脉石英和水晶为主，资源量共计为685万t，其中水晶资源量仅为0.69万t。我国的高纯石英原料矿床主要分布在湖北蕲春(灵虬山脉石英矿SiO2 含量为99.35%)、江苏东海(SiO2 含量为99.19%)、安徽旌德(版书乡龙川脉石英矿SiO2 含量为99.01%)和太湖等地区，其中以江苏东海的水晶品质最为优越，但保有资源量已接近枯竭。另外在安徽凤阳、江苏新沂、新疆阿勒泰地区也有分布。
2 我国高纯石英开发加工现状
我国生产高纯石英的原料为脉石英和水晶，由于国内水晶资源接近枯竭，因此，主要采用脉石英为原料来生产高纯石英，但受矿石品质的限制，生产出来的产品主要为低端高纯石英。世界上4N8(SiO2含量为99.998%)及以上的高纯石英产品几乎被美国尤尼明公司垄断。
近十年来，由于国内各类石英市场需求旺盛，石英产业发展较快，特别是2015年以来，发展更为迅猛，我国从事石英生产和加工的企业一直在增加，从2011年的528家增加到2015年的713家，2020年底达到1576家，目前企业数量仍在增加。
这些石英生产企业以小的民营企业为主，具有小而散的特点。由于从事高纯石英的生产加工技术门槛较高，在这些企业当中，从事高纯石英生产和加工的企业少之又少，在少有的高纯石英生产企业中，多数为作坊式生产，受高纯石英提纯技术和石英原料品质的限制，主要生产低端高纯石英，4N8及以上的高纯石英产品几乎全部依靠进口。国内最为知名的高纯石英生产企业为江苏太平洋石英股份有限公司，也是我国唯一通过 TELL认证的高纯石英生产企业，其生产高纯石英所用的矿石原料主要来自于美国。
江苏太平洋石英股份有限公司2020年高纯石英产量接近 16000t，达 到 了 历 史 最 高 值，利 润 近 2 亿元。其生产的高纯石英产品主要用于电光源和光伏行业。另外，江苏凯达石英股份有限公司、湖北津驰硅材料有限公司、湖北菲利华石英玻璃股份有限公司也可以生产高纯石英(图1和图2)。
3 高纯石英市场前景分析
随着全球新技术新材料产业快速发展，高纯石英需求量持续增长，特别是半导体、光通讯、光伏领域的应用增长更是迅速。尽管我国高纯石英的产量连年增加，但高纯石英进口量一直保持在高位，我国2017年高纯石英进口量近16万t，达到了历史的最高点。
近三年来，我国高纯石英的进口量一直保持在14万多t。自2020年开始，半导体市场迎来新一轮的发展高潮，半导体用石英主要分为半导体器件、半导体石英基板和半导体石英材料，随着物联网、区块链、汽车电子、无人驾驶、5G 等多项创新应用发展，半导体行业对高纯石英需求旺盛，预计2022年我国半导体用高纯石英的市场需求为53亿元。
光伏行业用的石英器件主要为石英陶瓷坩埚，光伏行业的快速发展直接刺激和带动了石英坩埚产品的市场需求，预计2022年我国光伏用高纯石英的市场需求为35.4亿元。由于光纤市场5G 的快速发展，光纤预制棒对上游电子级石英套管、石英辅材等原料的需求也将大大增加，预计2022年我国光纤对高纯石英的市场需求为33.1亿元。
4 高纯石英战略布局分析
4.1 高纯石英安全保障分析
高纯石英是新一代信息技术、新能源的基础性关键材料，日本、欧盟等将其列为关键性矿产，俄罗斯已要求不再公开高纯石英原料的开采量和使用量。
高纯石英原料在我国虽未被划为战略性矿产，但早已引起了许多部门的高度重视，并强烈呼吁早日把高纯石英原料矿产列为战略性矿产。
目前我国在高纯石英提纯技术方面，与国际先进水平的差距依然很大，高纯石英产品仍不能满足发展需求，需要大量进口。另外，我国可以加工高端高纯石英的原料紧缺并严重依赖进口，应高度重视其资源的开发利用。
其大量的高纯石英原料来自美国，由于中美贸易摩擦持续升级，以及国际政治局势的不断变化，再加上全球新冠疫情带来的停工、停产、物流等各方面的影响，未来我国高纯石英及其原料的贸易通道将面临巨大的不安全性，这对国内高纯石英产业发展是一种严峻挑战。
4.2 高纯石英产业布局分析
2010以前，我 国 高 纯 石 英 一 直 依 赖 进 口。2010年，江苏太平洋石英股份有限公司的高纯石英项目投产，填补了我国高纯石英生产的空白。虽然2019年以来，江苏太平洋石英股份有限公司、安徽凤砂矿业集团有限公司等企业纷纷扩产或布局高纯石英产业，但这与我国对高纯石英的需求仍有很大的差距。
虽然江苏太平洋石英股份有限公司是国内公认的高纯石英生产龙头企业，但与国外知名的高纯石英生产企业相比，无论是在技术、人才、资金等方面仍有很大的差距。
在大宗矿产方面，我国在国家层面都有大的矿业集团，如中铝集团、中钢集团、中金集团等，但高纯石英方面没有国家层面的矿业集团支撑，这种产业格局与高纯石英当前的战略定位不相符。
国有企业是我国的经济支柱，同时也承担着保障我国能源与资源安全的社会责任，为优化国有企业的产业布局，使国家重要矿产资源向优势企业集中，特别是向国有企业集中。以当前高纯石英的战略定位为契机，国有企业可择机布局高纯石英产业，充分发挥国有企业在资金、人才、政策等方面的优势，推动我国高纯石英产业的迅速发展。
如凭借国家政策支持，加大研发投入，研发先进的高纯石英提纯工艺;尽快推动我国高纯石英国内统一的质量标准和类别，建立高纯石英原料评价方法体系，明确生产目标;加强石英公益性基础性区域地质调查，对现有石英矿地质资料进行有针对性的梳理和评价，优选出找矿靶区，加大勘查投入力度，实现高纯石英原料的找矿突破;逐步建成由国家控制的高纯石英生产加工集团，对标国际知名高纯石英生产企业，把握国内外市场与资源，提高我国在高纯石英产业内的话语权，同时也提高高纯石英国产化的份额，减少我国高纯石英的对外进口依存度。
原标题：中国高纯石英产业战略布局
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202112/28/349149.html
