国土部4月10日官宣：芯片与光伏的命根子现身

在 4 月 10 日，自然资源部发布《新发现矿种公告》，正式确定了高纯石英矿这一新矿种，在河南东秦岭、新疆阿勒泰等地区发现了多处高纯石英矿，并且这些地区的矿石提纯度超 99.995%，可满足半导体、光伏等高新技术需求。

在科技飞速发展的今天，芯片和光伏产业作为战略性新兴产业，已然成为推动经济增长和科技进步的重要引擎。而在这两个产业背后，有一个至关重要的角色 高纯石英矿，它被称为芯片与光伏的 “命根子”，其重要性不言而喻。

高纯石英具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高绝缘性和透光性等特性，是半导体、光伏等战略性新兴产业不可或缺的关键基础材料。在芯片制造过程中，高纯石英被用于制造光刻机的石英透镜、半导体硅片的生长坩埚以及芯片封装的石英部件等，其纯度直接影响着芯片的性能和良率 。

在光伏产业里高纯度石英砂是下游硅片制造的刚需耗材，石英坩埚的主要原材料，对单晶硅的生产成本和产品产量质量都有着直接影响，据测算每生产 1 亿美元的电子信息产品，平均需要消耗价值 50 万美元的高纯石英材料，足见其在产业中的关键地位。

高纯石英矿都是世界稀缺资源，我国更是高度依赖进口，此前全球高纯石英矿山主要分布在美国、俄罗斯、挪威和澳大利亚等国，其中美国北卡罗来纳州的斯普鲁斯派恩矿山，一度供应了全球 90% 以上的半导体级高纯石英砂。我国在这方面长期面临 “卡脖子” 困境，产业发展受到诸多限制。

从全球资源分布来看，高纯石英矿资源分布极为不均。美国凭借其斯普鲁斯派恩矿山，在全球高纯石英砂市场中占据了主导地位，长期供应着全球大部分的半导体级高纯石英砂 。而我国虽地大物博，但在高纯石英矿方面，此前却一直难以找到大规模、高品质的矿床。这使得我国在国际市场上处于被动地位，产业发展严重依赖进口，一旦国际形势发生变化，供应链就可能面临断裂的风险。

技术层面的瓶颈也限制了我国高纯石英矿产业的发展，高纯石英矿的提纯技术要求极高，需要去除矿石中的各种杂质和包裹体，以达到半导体和光伏产业的严苛标准。国外企业长期对提纯技术进行封锁，我国在技术研发上起步较晚，面临诸多困难。

这种“卡脖子” 的困境，让我国芯片和光伏产业在国际竞争中处于劣势，发展速度受到制约。以芯片制造为例，由于高纯石英材料的供应不稳定和成本高昂，导致芯片制造企业的生产计划时常受到影响，无法及时满足市场需求，进而影响到整个芯片产业的发展规模和技术进步。在光伏产业，高昂的石英砂成本也限制了光伏电站的建设规模和普及速度，阻碍了我国在新能源领域的布局和发展。

从2020 年在全国范围内展开了大规模的矿产资源勘查工作，在这一过程中河南东秦岭和新疆阿勒泰地区进入了地质工作者的视野。他们凭借敏锐的地质洞察力和丰富的找矿经验，发现了这两个地区的岩石样本具有与高纯石英矿相似的特征。经过一系列的野外勘查、采样分析和实验室测试，最终确定了这些地区存在着高品质的高纯石英矿。

在确定矿源后，科研单位和企业迅速投入到技术攻关当中，高纯石英矿的选矿和提纯技术是实现其产业化应用的关键环节，也是我国此前面临的主要技术瓶颈。为了攻克这一难题，多家科研单位和企业联合开展了产学研合作，组建了专业的科研团队，针对高纯石英矿的特性，展开了深入研究。

在选矿技术方面，科研人员通过对矿石的矿物组成、结构构造以及杂质赋存状态的详细研究，开发出了一系列高效的选矿工艺，采用重选、磁选、浮选等联合选矿方法，能够有效地去除矿石中的脉石矿物和磁性杂质，提高石英精矿的品位 ，研发了新型的选矿药剂，提高了石英与杂质矿物的分选效率，降低了选矿成本。

针对石英晶格中的杂质和包裹体，科研人员创新性地采用了高温氯化焙烧、酸浸、微生物浸出等多种提纯方法相结合的工艺。高温氯化焙烧能够使晶格中的杂质转化为挥发性物质，从而得以去除；酸浸则可以进一步溶解残留的杂质，提高石英的纯度；微生物浸出技术的应用，更是为去除微量杂质提供了新的途径，这种技术利用微生物的代谢作用，选择性地溶解矿石中的杂质，具有环保、高效的特点。

经过不懈努力在高纯石英矿提纯技术上取得了重大突破，成功获得了 4N5 级以上（二氧化硅纯度不低于 99.995%）的中试产品，部分样品甚至达到了 4N8 级（二氧化硅纯度不低于 99.999999%） 。这一成果不仅打破了国外的技术垄断，也为我国高纯石英矿的产业化发展奠定了坚实基础。

从发现矿源到技术突破，我国在高纯石英矿领域走出了一条自主创新的道路，这一过程中展现出的坚韧不拔的科研精神和强大的创新能力，将为我国芯片和光伏产业的腾飞插上坚实的翅膀 。