高(gāo)純石英是由水(shuǐ)晶、脈石英、花(huā)崗偉晶岩等礦石作(zuò)爲原料經提純後的一種礦産品，是矽産業高(gāo)端産品的物質基礎，廣泛應用(yòng)于戰略性新興産業。
全球高(gāo)純石英原料礦床主要分布于巴西、美(měi)國、加拿大(dà)、挪威、澳大(dà)利亞、俄羅斯、中國等。據美(měi)國地質調查局統計(jì)數據，截至2019年底，全球高(gāo)純石英原料礦産資源約7300萬t，其中，巴西是全球第一大(dà)資源量國，資源量爲2111萬t，礦石類型主要爲天然水(shuǐ)晶；美(měi)國是第二大(dà)資源量國，資源量爲1822萬t，礦石類型主要爲花(huā)崗偉晶岩型石英。加拿大(dà)位列全球第三，資源量爲1000萬t，礦石類型主要爲脈石英。
國際上(shàng)公認的是美(měi)國的花(huā)崗偉晶岩型石英礦床，以儲量大(dà)、品質好(hǎo)最爲著名。我國高(gāo)純石英原料礦以脈石英和(hé)水(shuǐ)晶爲主，資源量共計(jì)爲685萬t，其中水(shuǐ)晶資源量僅爲0.69萬t。我國的高(gāo)純石英原料礦床主要分布在湖北蕲春（靈虬山脈石英礦SiO2含量爲99.35%）、江蘇東海（SiO2含量爲99.19%）、安徽旌德（版書鄉(xiāng)龍川脈石英礦SiO2含量爲99.01%）和(hé)太湖等地區(qū)，其中以江蘇東海的水(shuǐ)晶品質最爲優越，但(dàn)保有資源量已接近枯竭。另外(wài)在安徽鳳陽、江蘇新沂、新疆阿勒泰地區(qū)也(yě)有分布。
今天，一起看(kàn)看(kàn)全球七大(dà)國高(gāo)純石英原料礦分布，純度超乎你(nǐ)想象！
1. 美(měi)國
1.1斯普魯斯派恩礦床
斯普魯斯派恩（Spruce Pine）高(gāo)純石英原料礦坐(zuò)落于美(měi)國北卡羅來(lái)納州西部米切爾縣（Mitchell County）的斯普魯斯派恩鎮。采礦區(qū)有超過100年的悠久采礦曆史。石英的雜(zá)質元素含量極低(dī)，經機械和(hé)化學提純後，制得的高(gāo)純和(hé)超純石英主要用(yòng)于半導體晶體、精密光學玻璃以及光伏、照明(míng)等産業。該礦供給了(le)全球90%以上(shàng)的高(gāo)純石英砂需求量，在相當長時(shí)間内甚至是唯一的來(lái)源地。2009年BBC稱此地爲“地球上(shàng)最具戰略價值的平方英畝”（Nelson，2009）。
1.2博維爾礦床
博維爾礦位于愛達荷州北部拉塔縣博維爾鎮（Bovill，Latah County）。經電子探針分析，該礦石中石英晶體的純度大(dà)于99.9%。2010年，艾礦産股份公司（I-Minerals，Inc.）完成預可行性研究，研發出SiO2純度爲99.9%~99.997%的高(gāo)純石英砂産品。礦床鉀長石和(hé)石英的探明(míng)資源量437.8萬噸，控制資源量885.7萬噸，共計(jì)1323.5萬噸（I-Minerals，2020a）。博維爾礦高(gāo)純石英資源量巨大(dà)，礦石的提純加工(gōng)難度較低(dī)。采用(yòng)傳統浮選提純工(gōng)藝，即可生産高(gāo)純石英砂。
2. 澳大(dà)利亞
澳大(dà)利亞的石英資源非常豐富，主要分布于昆士蘭州北部、維多利亞州和(hé)西澳大(dà)利亞州。其中，昆士蘭州北部爲主要的高(gāo)純石英原料礦來(lái)源地，目前已發現(xiàn)燈塔（Lighthouse）、糖袋山（Sugarbag Hill）、白(bái)泉（White Springs）、石英山（Quartz Hill）等多處礦床。
2.1燈塔礦床
礦床位于昆士蘭州北部的喬治敦區(qū)(Georgetown)。艾恩斯利(Einasleigh) 鎮在礦區(qū)西南16km，是最近的城(chéng)鎮。燈塔礦床由東、西兩座狀似燈塔、高(gāo)出地表約440m的石英山峰組成，因此得名。該礦區(qū)礦石純淨、呈半透明(míng)或乳白(bái)色、塊狀，近直立狀充填于斷層中。經測試東、西礦體的礦石純度＞99.9%，主要雜(zá)質元素Al、Ti、Fe、P、Ca 等含量均較低(dī)，經過簡單機械提純後，純度即可達99.95%以上(shàng)，證明(míng)燈塔礦床爲優質的高(gāo)純石英原料礦。
2.2糖袋山礦床
礦床位于喬治敦區(qū)（Georgetown），西北距離喬治敦鎮約25km，東距燈塔礦60km。礦石質量極爲優質，原位SiO2純度可達99.99%以上(shàng)。2016年普查結果表明(míng)，礦體長約600m，平均厚度20m，鑽孔揭示礦體深度60~80m（Alper，2019）。經取樣測試和(hé)選礦提純實驗，可制得高(gāo)純石英砂純度達99.995%~99.999%，滿足太陽能(néng)和(hé)半導體産業的質量要求。目前，糖袋山礦床尚未開(kāi)采和(hé)生産高(gāo)純石英砂，但(dàn)其探明(míng)和(hé)控制的資源量規模可觀，可露天開(kāi)采。
2.3白(bái)泉和(hé)石英山礦床
從(cóng)喬治敦鎮到(dào)驚喜山鎮（Mt.Surprise）的1号公路沿線分布着白(bái)泉和(hé)石英山礦。礦床均爲熱液石英脈型。白(bái)泉礦的礦石質量優異，原料SiO2純度達99.99%以上(shàng)，被推斷高(gāo)純石英的資源量150萬噸。石英山礦石原料純度大(dà)于99.5%，預測高(gāo)純石英資源量達1400萬噸，資源規模巨大(dà)。白(bái)泉礦可生産的高(gāo)純石英砂純度涵蓋99.99%~99.999%，年産高(gāo)純石英砂3萬噸，應用(yòng)于光伏和(hé)半導體産業領域。目前，石英山礦床尚未進入開(kāi)采期。
2.4克雷西克
礦床礦床位于澳大(dà)利亞維多利亞州（Victoria）中南部的克雷西克區(qū)（Creswick）。礦床爲金(jīn)礦尾礦型，由19世紀淘金(jīn)熱開(kāi)采金(jīn)礦廢棄後的尾礦組成(Hughes，2013) 。礦石是尾礦中6～200mm的石英礫石，質量優異，雜(zá)質元素含量低(dī)，尤其是B和(hé)P含量很(hěn)低(dī)，可用(yòng)于液晶顯示器、光伏、半導體、光學玻璃等産業。經澳大(dà)利亞聯邦科學與工(gōng)業研究組織（CSIRO）采用(yòng)傳統機械和(hé)化學提純工(gōng)藝處理(lǐ)後，制得的高(gāo)純石英砂SiO2純度可達99.995%。
3. 俄羅斯
在俄羅斯烏拉爾山脈的東側，有2處高(gāo)純石英礦床，分别是亞極地烏拉爾的薩蘭保爾（Saranpaul）礦床和(hé)南烏拉爾的克什(shén)特姆（Kyshtym）礦床。其中，克什(shén)特姆礦的規模較大(dà)，開(kāi)發程度高(gāo)，其高(gāo)純石英産品質量優，在國際市場占有一定比例。
3.1克什(shén)特姆礦床
克什(shén)特姆礦床位于俄羅斯車裏雅賓斯克州（Chelyabinsk）的克什(shén)特姆市( Kyshtym)，東南距離車裏雅賓斯克市100km。礦床爲熱液脈石英型。礦區(qū)總長15km，寬1~3km，面積20km2，石英儲量136萬噸。礦床開(kāi)發始于20世紀60~70年代，至今已超過50年。早期采礦主要用(yòng)于建築材料、玻璃等傳統行業。2011年之後開(kāi)始開(kāi)采生産高(gāo)純石英砂。2022年産能(néng)預計(jì)達6000噸/年，礦山可滿足滿負荷生産30年服務年限。
3.2薩蘭保爾礦床
薩蘭保爾礦床地處俄羅斯漢特－曼西自(zì)治區(qū)（Khanty-Mansi Autonomous Okrug-Ugra）别列佐夫斯基區(qū)（Berezovsky District）的西北緣，東南距薩蘭保爾村（Saranpaul＇）85km。礦床爲熱液脈石英型。礦石呈半透明(míng)－透明(míng)狀，玻璃光澤。根據2014年礦區(qū)的勘探報(bào)告，可用(yòng)作(zuò)高(gāo)純石英的資源量爲33萬噸（Development Corporation JSC，2017）。此外(wài)，在礦區(qū)範圍外(wài)發現(xiàn)有多條尚未勘探的石英脈，遠景資源量可能(néng)更爲可觀。
4. 毛裏塔尼亞
4.1烏姆阿奎尼納礦床礦床位于毛裏塔尼亞西部的努瓦迪布灣省（Dakhlet Nouadhibou），西距努瓦迪布（Nouadhibou）港口130km。礦床爲熱液脈石英型。礦石呈淺灰色的半透明(míng)狀、光滑透明(míng)狀，部分采樣礦石的SiO2含量大(dà)于99.8%。地表出露的礦體表現(xiàn)爲破碎的大(dà)塊脈石英礫石，其上(shàng)覆蓋少量紅(hóng)土。石英的推斷資源量爲500~1000萬噸（Feytis，2010），但(dàn)因缺少鑽孔驗證和(hé)測試分析以及必備的選礦實驗，可用(yòng)作(zuò)高(gāo)純石英原料的資源量不明(míng)。截至目前未進行有效的采礦活動。
4.2查米礦床查米礦床
位于努瓦迪布灣省（Dakhlet Nouadhibou）東部，距烏姆阿奎尼納礦20km。礦床成因、礦石類型、圍岩、賦存特征與烏姆阿奎尼納礦類似，礦石呈半透明(míng)狀、光滑透明(míng)狀，礦石SiO2含量爲98% ~99.9%。表層2.7m以上(shàng)礦體的高(gāo)純石英原料探明(míng)儲量72.5萬噸; 2.7m以下(xià)礦體可延伸至8m，探明(míng)儲量有進一步擴大(dà)的空(kōng)間。
5. 加拿大(dà)
在加拿大(dà)魁北克省東南部約翰比茲灣（Johan Beetz Bay）的海岸帶，10條北東－南西向的熱液脈石英礦體出露地表，即約翰比茲高(gāo)純石英原料礦。結果顯示礦石的SiO2含量爲98.7%~99.6%，雜(zá)質元素B和(hé)P的平均含量分别低(dī)于0.25×10-6和(hé)0.2×10-6，可用(yòng)來(lái)生産光伏石英坩埚。在計(jì)入采礦損失後，2号脈和(hé)9号脈地表礦體的高(gāo)純石英控制資源量分别爲174.3萬噸和(hé)50.7萬噸，合計(jì)225萬噸（Bathalon，2014）。
6. 挪威
作(zuò)爲南北狹長的山地之國，挪威的石英資源非常豐富，并且擁有TQC、埃肯股份（Elkem ASA）等全球石英産業巨頭。挪威地質調查局根據境内石英礦石的測試數據，還提出一套基于晶格雜(zá)質元素含量的高(gāo)純石英質量評價指标（Müller et al., 2007; Müller et al., 2012）。當前，北部的德拉格礦床和(hé)南部的内索登（Nesodden）礦床是挪威主要的高(gāo)純石英原料産地。
6.1德拉格礦床
德拉格礦區(qū)地處挪威北部諾爾蘭郡廷斯菲尤爾峽灣（Tysfjord）西側的德拉格村（Drag）附近，由分布在方圓5km2的數十個偉晶岩型的石英礦體組成。石英晶體純淨，粒徑平均6mm，Al、Ti、Li、B等晶格雜(zá)質元素均達到(dào)高(gāo)純石英原料的質量要求（Müller et al，2012）。
德拉格礦區(qū)的開(kāi)采始于1907年。早期的礦山以露天方式開(kāi)采偉晶岩中的鉀長石，到(dào)了(le)1996年開(kāi)始采礦生産用(yòng)于光學、照明(míng)設備、光伏的高(gāo)純石英砂。
6.2内索登礦床
内索登礦（Nesodden）位于挪威西南部的霍達蘭郡的克文(wén)赫拉德市（Kvinnherad）。礦體長約580m，寬15m，延伸150m，礦石中的石英晶體較大(dà)。截至目前，尚未開(kāi)采内索登高(gāo)純石英礦。但(dàn)是，該礦對(duì)高(gāo)純石英砂及制品行業具有相當大(dà)的影響。礦床的資源量大(dà)且礦區(qū)高(gāo)純石英的後備資源相當豐富。
在斷裂帶北段也(yě)發現(xiàn)了(le)克瓦維克（Kvalvik）熱液脈石英礦，推斷資源量70萬噸，其礦石質量與内索登礦類似，可用(yòng)作(zuò)高(gāo)純石英原料。
7. 中國
近年來(lái)，我國一些(xiē)石英砂礦山企業正努力研發高(gāo)純石英的提純工(gōng)藝，取得了(le)突破性進展。湖北蕲春、江蘇東海、安徽旌德和(hé)太湖等地的優質熱液脈石英可能(néng)具有高(gāo)純石英原料的潛力（焦麗(lì)香，2019）。
靈虬山脈石英礦位于湖北省蕲春縣西北約20km的橫車鎮。鑽孔取樣分析結果表明(míng)，礦石幾乎全由石英組成，晶體粒徑1~2mm。礦石SiO2純度＞99.35%，Al2O3＜0.22%，Fe2O3＜0.02%。目前，靈虬山石英礦采用(yòng)露天開(kāi)采，其設計(jì)礦山規模爲年采1.5萬噸礦石。