我国高纯石英砂资源概况
目前，国内对高纯石英的定义还没有统一的标准。通常会有。SiO2含量大于99.95%，Fe2O3含量小于0.0001%，Al2O3含量小于0.01%的石英砂分为高纯石英砂。作为一种杂质含量极低的高纯石英，它是一种稀有矿物，只能在满足特定化学和物理参数的地质条件下形成。只有少数矿床能为高纯石英的加工提供原材料。它分布在美国北卡罗来纳州SprucePine该地区的花岗岩是世界上受阿乐汉尼绿片岩运动影响的高纯石英矿床。
在中国，石英资源储量丰富，种类繁多，但质量不高，多为石英岩、石英砂岩和天然石英砂。过去，高纯石英产品的原料主要是水晶，分布在四川、广西、贵州、黑龙江等地区；但截至2017年底，天然水晶资源储量仅为0.69万t。随着我国水晶资源的枯竭，我国已经开展了SiO2含量为2N其他石英矿物原料取代天然水晶加工高纯石英的研究，如脉冲石英、石英岩等，尚未发现具有工业价值的大型花岗岩伟晶岩矿床。
我国具有工业价值的高纯石英（水晶、脉冲石英）矿床主要可分为：热液含晶石英脉冲矿床、碳酸盐岩中热液晶矿床、变质流体含晶石英矿床三种。印度分公司、燕山岩浆活动开发区和强变质岩开发区为水晶，脉冲石英矿成矿有利地区。根据我国现有水晶、脉冲石英矿床的分布特点，分为10个高纯石英重点矿山景区，包括库卫-清河、东昆仑、东秦岭-大别、东海-赣榆、吉中-延边、阿拉善、辽东、鲁西隆起、武夷山、湘中等。
高纯石英砂的主要应用概况
高纯石英砂生产的石英管、单晶石英坩埚、石英设备等石英产品是电光源行业生产高端照明产品、光伏行业和半导体行业生产单晶硅过程中不可缺少的重要支撑材料。
半导体领域
高纯石英材料是半导体硅片生产过程中的关键材料，在硅片制造过程中的扩散和蚀刻中起着关键作用。
石英材料在半导体产业链中的应用
近年来，随着物联网、区块链、汽车电子、无人驾驶、5G，AR/VR及AI等多项创新应用发展，半导体产业保持高度繁荣。根据创新应用的发展情况。HISMarkit据统计，2017年全球半导体市场营收规模为4290亿美元，近年来预计将保持3%左右的年增长率。
全球半导体收入预测
光伏领域
在光伏领域，由于高纯石英砂具有良好的耐高温性和热稳定性，主要用于制造单晶硅石英坩埚。目前，我国光伏产业基本掌握了太阳能电池制造、多晶硅生产等关键技术，主要设备逐步自动化，工业规模快速提高，生产成本持续下降，形成了完整的产业链。在太阳能电池产业快速增长的推动下，单晶硅石英坩埚的原材料高纯石英砂市场规模也在扩大。预计到2020年，光伏产业将达到1370亿$。石英坩埚作为光伏组件的生产原料，随着光伏产业的发展，石英坩埚的市场需求不断增加。
2011-2019年全球光伏市场规模(亿美元)
电光源领域
电光源石英产品可用于生产紫外线管、高纯石英管、透明管灯，广泛应用于白炽灯、卤素灯等照明及特种光源行业，HID半导体行业使用的灯、设备和灯LED灯等。随着LED加快白炽灯的替代，LED预计到2020年渗透率将达到63.9%。石英管作为LED原材料的生产，市场需求也会不断增加。
2009—2018年全球LED照明市场规模
我国高纯石英砂供应概况
根据中国建筑玻璃与工业玻璃协会的数据，中国石英产量逐年增加，2018年中国石英砂产量8255万t，其中，普通石英砂产量3518万t，精制石英砂产量3518万t，普通高纯石英砂(SiO2≥99.产636万)t，占比较低。
2014-2018年中国石英砂分品种产量图(t)
高纯石英砂产能严重不足。目前，我国只有石英股份才能批量生产高纯石英砂。2009年，石英股份投产高纯石英砂，打破了国外垄断，成为国内石英行业的龙头企业。2017年，公司实现高纯石英砂销售10677吨，收入达到0.36亿元，同比增速108.04%，发展势头良好。然而，由于国内缺乏高纯度石英资源，石英股份使用的矿石基本来自国外采购。根据公告，石英股份通过美国Unimin中国代理北京雅博进口高纯石英砂。
高纯石英砂产能不足和需求增长导致国内高纯石英砂无法满足发展需求，目前主要依靠进口。2018年高纯石英砂(SiO2＞99.硅进口量14万t，出口量仅0.18万t。
2009-2018年中国含硅量≥99.99%的硅(HS28046190)进出口量统计(万t)
我国高纯石英砂产业发展中的问题及展望
1
缺乏高纯石英砂资源
我国高纯石英砂资源匮乏，产能不足，严重依赖进口。它也是高端产业的支撑材料。是否可以考虑将高纯石英列入关键矿产或战略性非金属矿产目录，从政策法规和战略层面对高纯石英矿产勘探、加工工艺和产业发展给予有力支持。
2
高纯石英原材选择与分级评价体系缺失
石英原料质量评价体系不完善，尚未出台统一的产品标准。国内对高纯石英砂原料的选择也有一定的盲目性，简单认为纯度2N石英原料可以简单地选择高纯石英砂，但往往很难投入大量的财力和物力来实现目标。纯石英砂产品的质量与原料中杂质元素的含量并不是简单的对应关系，而是与原料中杂质的可选性有关。高纯石英砂原料不仅可以使用SiO2.含量为标准，必须结合石英的嵌布特性、结晶特性、包裹体的含量和尺寸、杂质离子的分布等性质。
3
加工技术与国际先进水平仍有较大差距
我国高纯石英产品主要用于半导体、光伏、电光源等行业，但大多数企业没有掌握高纯石英产品精细加工的核心技术，产品基本处于中低端水平，难以满足高端电光源、半导体、光伏行业的质量要求。由于综合加工技术、设备起步晚、技术保密等原因，我国高纯石英技术与国际先进水平仍存在很大差距。
小结
高纯石英已成为新能源、光纤、激光、信息技术、航空航天、微电子等高新技术领域不可替代的关键原材料。随着2025年中国制造业的不断推进，突破高纯石英砂资源，加工技术和设备的困境也越来越重要。