我国高纯石英高端产品、甚至中高端产品，主要依赖产品和矿石进口，仍然处于被处处掣肘的状态。作为芯片等关键领域的卡脖子材料，近年来我国一直在强化高纯石英资源的勘查评价体系。
当前关税壁垒升级的背景下，进一步凸显了我国高纯石英资源自主保障能力的短板问题，这也是倒逼国内产业升级的契机。
4月7日，全球金融市场遭遇“黑色星期一”，A股创业板指跌12.5%，创史上最大单日跌幅，沪指失守3100点，全市场超5200只个股下跌，逾2900只个股跌停，仅百余股录得上涨。这上涨的百余股，其中就包含了高纯石英砂行业的两大明星企业：国内人造石英石领域龙头企业之一的中旗新材和全球高纯石英砂龙头企业之一的石英股份[1]。
在此背景下，自然资源部新近公布的《新发现矿种公告》将高纯石英独立列为新矿种，下一步就是将高纯石英矿列入战略性矿产资源目录，建立相关调查和研发中心，进行科技攻关，这体现了国家层面对关键基础材料安全的重视。
这是好的开始，但仍任重道远。
石英，既是重要的传统工业原料，也可是一种高端的新兴材料。
传统在于，石英在玻璃、陶瓷、铸造、建筑和宝玉石装饰等传统行业的广泛应用和不可或缺。而且，20世纪80年代以来，石英的工业应用进一步扩大到石油压裂支撑剂和3D打印砂等新领域。
高端在于，计算机、新材料和新能源等新兴产业对石英原材料产品的纯度提出更高要求，发展出「高纯石英」这一概念。
「高纯石英」广泛应用于电子信息、光伏、光通信和电光源等行业，更是我国芯片发展必不可少的关键材料，关乎新兴产业、国防军工和国家安全发展。
用央视新闻中的话来说，就是：
作为世界稀缺、我国高度依赖进口的战略性资源，高纯石英矿具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高绝缘性和透光性这些特点，是半导体、光伏等战略性新兴产业必不可缺少的关键基础材料，在国家高科技竞争中起到至关重要的作用。
当前，国际上的高纯石英高端产品，主要被美国和挪威等少数国家垄断。我国高纯石英高端产品，仍然处于被卡脖子的状态。
99.995%这个纯度，看起来很唬人，其实即使低端高纯石英的SiO₂纯度也会大于99.9%。不过，这个纯度也已达到了中高端水准，小数点后几位的影响还是挺大的。
高纯石英，是SiO₂纯度大于99.9%的石英砂系列产品的总称，是以天然石英矿为原料，经过一系列工艺提纯加工，进而获得的具有极高SiO₂纯度、具有一定粒度组成的石英晶体原材料[2]。
其按照SiO₂纯度可以划分为四个等级[3]：
99.995%的纯度，属于中高端产品（4N5级），代表杂质总含量≤50×10⁻⁶。
该纯度表明，矿石原料属于B级矿（上等矿或上等原料），能够通过提纯工艺稳定生产4N5级产品。
PS：高纯石英原料可以划分出A（优质）、B（上等）、C（中等）和D（下等）四个品级。
接近国际高端标准（如美国尤尼明IOTA系列产品），可满足光伏、光纤等领域需求。
但是，暂时还无法从根本上解决我国最为稀缺的高端高纯石英产品（4N8级）的问题。
高纯石英矿提纯，面临难点众多：原料品质、杂质特性、工艺复杂性、设备要求等等。
石英在自然界中分布极为广泛，有天然水晶、石英砂岩、石英岩、粉石英、脉石英、天然石英砂和花岗伟晶岩石英等7种矿床工业类型[4]。
但是，能够加工高纯石英的原料，只有天然水晶、脉石英和花岗伟晶岩石英3种矿床类型。
全球高纯石英原料主要分布在美国、加拿大、挪威等地，其中美国的斯普鲁斯派恩的花岗伟晶岩石英矿是公认的优质矿床，供给了全球 90%以上的高纯石英砂需求量，在全球高纯石英砂市场占据垄断地位[4]。
（1）天然水晶
天然水晶是早期的主要原料，我国天然水晶资源分布广泛，几乎每个省区都有产出。
但是，天然水晶存在两个先天不足：
一是储量小，开采条件差，资源匮乏，价格昂贵，很难满足大规模生产的需求；
二是标准化困难，水晶的晶体化学成分，容易受到形成环境变化的影响，难以满足大批量、稳定化高纯石英高端产品生产的需要。
（2）脉石英
脉石英通常是热液成因，在野外呈脉状产出，SiO₂纯度较高（99%~99.9%）。
我国脉石英矿产资源分布广泛，但也存在较多问题：
一是矿床成因多为岩浆热液作用，矿床规模通常不大，多为中小型矿床，体量有限；
二是脉石英的产出条件，多为不规则脉状，产状较陡，单体较小，开采难度较大，成本较高；
三是矿石中普遍存在气液包裹体、矿物包裹体和类质同象等多种杂质，提纯难度非常大；
（3）花岗伟晶岩石英
花岗伟晶岩是岩浆演化后期物质分异形成，杂质和包裹体较少，是国际公认的优质原料（可提纯至4N8级）。
这也是美国尤尼明公司（Unimin Corp）和挪威石英公司（The Quartz Corp）生产的高纯石英高端系列产品能获得国际垄断地位的根本原因。
需要指出的是，我国并不缺少中低端高纯石英生产的原料，但是对于能够加工4N8高纯石英高端产品的优质原料，极为稀缺[2]。
尽管天然水晶和脉石英可作为加工高纯石英的原料，但能够提纯加工4N8高纯石英高端产品的优质原料，是极少数[3]。
目前，为了降低生产成本，我国的很多高质量原料仍需高价从美国、挪威等国进口，而质量要求略低的矿石原料，也需要从印度等国进口。也就是说，我国高纯石英高端产品、甚至中高端产品，要么产品进口，要么矿石进口，仍然处于被处处掣肘的状态[2]。
在众所周知的形式逼迫之下，我国对于花岗伟晶岩石英矿的勘查极为重视，并在新疆阿尔泰、河南东秦岭、江西宁都等地区的找矿方面取得初步进展，被证实具有极高的提纯潜力，可以制备4N至4N5级以上的高纯石英产品。
此外，在安徽潜山、山东邹城、陕西安康、湖南城步、湖北鄂东南、青海中祁连脉等地区调查发现的脉石英矿床也具有生产高纯石英的潜力[4]。
像此次央视新闻报道中所说的：
近年来，我国通过推进新一轮找矿突破战略行动，在河南东秦岭、新疆阿勒泰等地区，发现了多处高纯石英矿，全国多家企业和科研单位分别开展了技术攻关。
也是近年来矿产勘查成果的总结概括。
发展高纯石英技术是一项系统工程，除了原料选择，高纯石英技术还包括提纯工艺、加工装备和质量检测等技术，四大技术之间，既相互独立，又相互联系和相互制约，缺一不可[5]
（PS：限于所学有限，本文不具体展开，感兴趣的读者可据参考资料拓展阅读）。
当前高纯石英被卡脖子，除了在于高纯石英优质原料找矿困难，还难在必须根据原料中杂质的特点及其赋存状态，以具有针对性的提纯工艺技术、先进的生产装备技术、可靠的质量检测技术作保障等等。
总而言之，4N5级（纯度超 99.995% ）高纯石英矿的发现和提纯技术突破是国产替代的关键一步，难在资源禀赋不足、核心技术滞后和设备依赖等。近年来我国在推进本土资源生产高纯石英砂的产业化上，迈出了关键一步。例如，在河南东秦岭、新疆阿勒泰等地区，发现了多处高纯石英矿。全国多家企业和科研单位通过技术攻关，成功获得了4N5级以上中试产品，一些样品达到4N8级（如四川罗江生产线）。虽已大幅缓解中高端领域卡脖子风险，为后续技术升级奠定基础，但要稳定量产仍需攻克晶格杂质去除、设备精度和环保工艺等瓶颈。
尤其是在我国芯片和光伏产业必需的4N8高纯石英高端产品这一关键基础材料，仍受制于人，还有很长的路要走。只有实现从“原料—技术—设备—标准”的全链条突破，才能彻底扭转受制于人的局面。