王九一

(自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室， 中国地质科学院 矿产资源研究所， 北京 100037)

石英是自然界中最常见的矿物之一，是水晶、玛瑙、河沙、硅石等的主要矿物成分，广泛应用在玻璃、建筑、宝玉石装饰等传统行业。20世纪60年代以来，计算机、新材料、新能源等新兴技术对石英产品的纯度提出更高要求，诞生了高纯石英的概念(Harben， 2002； Schlanz， 2009； Hausetal.， 2012)。高纯石英指SiO2纯度极高、杂质元素含量极低的石英及其产品，是半导体、光伏、光纤、精密光学、照明设备、新型玻璃等产业不可缺少的重要功能材料。严格而言，高纯石英不是一种矿产，而是由水晶、脉石英、石英岩、花岗伟晶岩等矿石作为原料经提纯后的一种产品，因此，将能够提纯生产高纯石英的矿床称为高纯石英原料矿更为适宜。

石英在结晶过程中常掺杂微量的杂质，包括晶体间隙的脉石矿物、包裹体和晶格杂质3种类型(Götze， 2009； 张德贤等， 2011； Mülleretal.， 2012)。不同杂质元素对石英性能的影响不同，如Al影响石英中的光传导速率，Fe、Mn等金属元素降低石英的光透过率，P和B含量过高的石英不能用于光伏产业，因此在生产高纯石英时，必须对原料矿石进行提纯，尽可能降低Al、K、Na、Li、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni、B、P等杂质的含量。一般而言，石英原料矿石需要经过研磨、分级、重选、磁选、浮选、酸浸、高温氯化焙烧等工序(岳丽琴， 2014)，逐次去除石英晶体中的包裹体、脉石矿物，尽可能地降低杂质的含量，提高SiO2的纯度，最终才能制得满足不同行业质量要求的高纯石英砂。

但是，由于不同产业需要不同质量的石英，使得高纯石英质量没有统一的标准。……