印度北部某4N8级高纯石英原料研究及其对我国的找矿启示

作     者：王九一 WANG Jiu-yi

作者机构：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 

出 版 物：《岩石矿物学杂志》 (Acta Petrologica et Mineralogica)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      面：152-166页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：中国地质调查局地质矿产调查项目(DD20230365) 中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(KK2110,KK2421) 

主　　题：石英坩埚 提纯试验 高纯石英砂 高纯石英原料矿 找矿启示 

摘      要：在直拉法拉制单晶硅棒的过程中,利用高纯石英砂制备的石英坩埚是必不可少的关键石英制品,因而在光伏、半导体产业起着举足轻重的作用。我国石英坩埚产业所用的高纯石英砂绝大部分来自美国、印度等境外的高纯石英原料矿。分析境外矿石原料的杂质赋存状态,开展提纯试验研究和资源评价,对寻找我国石英坩埚级高纯石英原料矿具有重要启示和意义。本文采用多种研究方法对印度北部某优质高纯石英原料矿石开展了岩相分析、工艺矿物学和提纯试验研究,结果表明,矿石的石英晶体粒径均一,内部纯净,包裹体主要分布于晶体边缘,面状包裹体稀少;矿石的最主要脉石矿物是含铁白云母,其次为铁氧化物、钛铁矿、锆石、独居石、磷钙钍石、金红石等,这些脉石矿物主要分布于石英晶体之间。根据矿石的杂质赋存状态,采用研磨分级-煅烧水淬-高梯度磁选-浮选-酸浸-氯化焙烧的提纯工艺,制得了4N8级高纯石英砂(15种杂质元素总含量99.998%);通过与IOTA CG高纯石英砂的对比分析,判定矿石制备的4N8级高纯石英砂可用作石英坩埚外层砂。本项研究实例对我国的找矿启示是:高纯石英原料找矿应遵循资源评价先行的原则,工艺矿物学研究和提纯试验在资源评价中不可或缺;建议国家尽快建立统一的高纯石英分级分类标准,将高纯石英原料矿列为独立矿种和战略性矿产资源,制定统一的勘查规范;要破解我国高纯石英原料找矿的难题,突破光伏半导体产业用高纯石英严重依赖美国、印度等境外供应的困局,需要矿产资源-高纯石英砂-石英制品-产业应用端的全产业链协同攻关。