2025年11月20—21日，由中國粉體網(wǎng)主辦的第九屆全國石英大會暨展覽會在江蘇徐州盛大召開。會議聚焦高純石英砂、石英制品、硅微粉等核心議題，吸引了全產(chǎn)業(yè)鏈同仁齊聚。會議期間，中國粉體網(wǎng)特別邀請到我國礦物材料學(xué)和高純石英領(lǐng)域知名專家——成都理工大學(xué)汪靈教授做客對話訪談欄目，圍繞我國高純石英產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵議題展開深度交流。

中國粉體網(wǎng)：汪教授，我們關(guān)注到，您今年發(fā)表的《石英提純定律研究》一文，引起業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注和廣泛好評，想向您請教，這篇研究的創(chuàng)作背景是什么？其核心學(xué)術(shù)價值與行業(yè)意義又體現(xiàn)在哪些方面？

汪教授：首先衷心感謝粉體網(wǎng)對我們工作的關(guān)注與支持！記得這篇相關(guān)文章發(fā)布后，粉體網(wǎng)第一時間就給予了報道，后續(xù)數(shù)據(jù)也很亮眼，這份傳播力讓我們深感認(rèn)可與鼓舞。今天會上我簡要介紹了“石英提純定律”，這是今年我國高純石英產(chǎn)業(yè)公開報道的最重要的學(xué)術(shù)技術(shù)信息之一。它的發(fā)表，標(biāo)志著我國在石英領(lǐng)域，特別是高純石英的理論認(rèn)知層面，實現(xiàn)了新的突破與躍升。過去行業(yè)內(nèi)普遍存在“技術(shù)萬能”的認(rèn)知，認(rèn)為只要技術(shù)達(dá)標(biāo)，就能加工出任意規(guī)格的石英產(chǎn)品。我們最初也持有類似觀點(diǎn)，曾認(rèn)為問題的關(guān)鍵在于技術(shù)短板而非礦石本身；但經(jīng)過大量實驗研究與系統(tǒng)調(diào)研分析后，我們得出了一個核心結(jié)論：在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，要生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的高純石英產(chǎn)品，技術(shù)是重要支撐，但更重要的是依賴礦石本身的天然資源稟賦與自然屬性。

這一理論認(rèn)知的突破，對我國高純石英產(chǎn)業(yè)意義重大——要知道，目前該領(lǐng)域我們?nèi)悦媾R“卡脖子”困境，而這一定律的提出，正是為破解難題提供了關(guān)鍵的認(rèn)知指引與理論基礎(chǔ)。

以光伏坩堝內(nèi)層砂為例，核心的內(nèi)層砂仍需從美國和挪威進(jìn)口——不僅產(chǎn)量有限，售價還居高不下。原本整只坩堝都該用最高品質(zhì)的高純石英砂，現(xiàn)在只能在內(nèi)層少量使用，中外層則搭配品質(zhì)稍低的高純石英砂料。這部分中外層砂的礦石原料，主要依賴從印度進(jìn)口。直到今天，行業(yè)依然是這個現(xiàn)狀：要么直接進(jìn)口成品砂，要么進(jìn)口礦石原料。從產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全來看，我們還有大量工作要做。其實我們早就著手相關(guān)研究，最初也堅信國內(nèi)礦石能達(dá)標(biāo)，但研究后發(fā)現(xiàn)——這也是我今天報告里提到的關(guān)鍵：國外的優(yōu)質(zhì)礦石，經(jīng)過一套標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)提純工藝就能達(dá)到要求；而國內(nèi)部分礦石，即便反復(fù)提純加工試驗，甚至不計成本投入，也難以達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

這些試驗讓我們發(fā)現(xiàn)了一個此前未被充分認(rèn)知的關(guān)鍵——礦石的自然屬性至關(guān)重要。在對天然水晶、脈石英、花崗巖石英等進(jìn)行大量研究后，我們明確：每一種礦石都有其由自然條件決定的、相對固定的二氧化硅純度上限。這也意味著，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，一種礦石能加工出何種等級的產(chǎn)品，其實早已由其自然屬性決定。2022年粉體網(wǎng)就曾用“你的礦能夠加工什么純度的石英砂產(chǎn)品，天生注定”這樣精準(zhǔn)的表述做過精彩報道。今年，我們通過更系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C，將這一核心觀點(diǎn)以正式學(xué)術(shù)論文的形式在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《巖石學(xué)報》公開發(fā)表——這對行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展極具意義，也讓我們找準(zhǔn)了努力方向：除了持續(xù)提升提純加工技術(shù)，更要把重心放在找礦上，發(fā)掘優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源，這才是保障我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全的關(guān)鍵。

石英提純定律的價值，從我國174號高純石英新礦種的設(shè)立就能充分證明。如果沒有這一定律所揭示的“純度天花板”——要是任何礦石都能加工出任意等級的產(chǎn)品，這個新礦種就沒必要設(shè)立。而它的成功設(shè)立，本身就是對這一定律的有力印證。

其次，石英提純定律的存在，為礦產(chǎn)資源評價提供了關(guān)鍵理論依據(jù)。借助這一定律，我們能提前研判礦石的自然屬性，為其合理定位與高效開發(fā)提供明確支撐；若沒有這一定律，行業(yè)就缺乏這樣科學(xué)的評價依據(jù)。

第三，這一定律還為高純石英等礦產(chǎn)的品級劃分提供了明確依據(jù)。以高純石英為例，可根據(jù)其最終能提純加工的產(chǎn)品等級，劃分為A、B、C、D四級：A級對應(yīng)高端高純石英產(chǎn)品，B級對應(yīng)中高端產(chǎn)品，C級對應(yīng)中端產(chǎn)品，D級對應(yīng)低端產(chǎn)品，為礦石品級的科學(xué)劃分提供了清晰指導(dǎo)。

最后，這一定律的重要意義還體現(xiàn)在對我國高純石英產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略指引上。有人評價，它揭示了我國高純石英產(chǎn)業(yè)的核心矛盾與關(guān)鍵規(guī)律——核心癥結(jié)在于礦產(chǎn)資源。因此，要破解國內(nèi)產(chǎn)業(yè)困境，除了持續(xù)優(yōu)化提純加工工藝，更需大力推進(jìn)找礦工作與地質(zhì)學(xué)研究。

令人欣慰的是，隨著國家174號新礦種的設(shè)立，加之行業(yè)內(nèi)外的共同努力，當(dāng)前國內(nèi)找礦熱情高漲。高純石英找礦已被相關(guān)部門列為“十四五”期間的重要方向，我相信“十五五”期間也將持續(xù)重點(diǎn)推進(jìn)。可見，這一定律無論在行業(yè)發(fā)展還是國家戰(zhàn)略層面，都具有重要價值。

中國粉體網(wǎng)：本次會議您聚焦偉晶巖型高純石英這一方向，其在當(dāng)前石英行業(yè)中的戰(zhàn)略意義是什么？為何選擇在大會上重點(diǎn)分享這一主題？

汪教授：石英大會無疑是石英原材料行業(yè)最具影響力的會議。這次選擇重點(diǎn)分享花崗偉晶巖石英相關(guān)內(nèi)容，主要原因是：國際上最知名的高純石英產(chǎn)品來自美國，其原料正是典型的花崗偉晶巖石英，如今它已成為半導(dǎo)體級、光伏級高純石英的國際標(biāo)準(zhǔn)，也是我們的追趕目標(biāo)。美國的成功開發(fā)引發(fā)國內(nèi)廣泛關(guān)注，花崗偉晶巖石英也因此成為當(dāng)前國內(nèi)研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)。

前幾次會議我僅零星提及相關(guān)內(nèi)容，當(dāng)時因研究積累不足未能系統(tǒng)分享。此次之所以詳細(xì)介紹，一方面是因為其行業(yè)重要性，另一方面是這些年我們已完成對新疆阿勒泰、秦嶺以北（陜西、河南）、川西、云南、內(nèi)蒙古等多地樣品的系統(tǒng)分析，對該礦床工業(yè)類型的石英形成了較為系統(tǒng)的認(rèn)知，希望借此次風(fēng)向標(biāo)式的行業(yè)會議，集中展示研究成果。當(dāng)然，我在會上也提到，我們的工作仍有局限性，不能涵蓋所有情況，但相信能為行業(yè)內(nèi)的礦產(chǎn)開發(fā)、產(chǎn)品研發(fā)從業(yè)者提供有價值的參考。

中國粉體網(wǎng)：偉晶巖型高純石英原料在中國的資源分布有何特點(diǎn)？相較于脈石英等其他類型原料，它的核心優(yōu)勢是什么？

汪教授：花崗偉晶巖型石英的特點(diǎn)是分布極廣，甚至比脈石英更為普遍。

目前重點(diǎn)區(qū)域主要有幾大塊：新疆阿勒泰地區(qū)位于多金屬成礦帶，前人已發(fā)現(xiàn)的花崗偉晶巖脈有成千上萬條，儲量規(guī)模遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)孛}石英；秦嶺以北的陜西、河南一帶，作為我國重要的偉晶巖型多金屬成礦帶，花崗偉晶巖脈同樣廣泛分布，數(shù)量可觀；川西高原（含四川至青海區(qū)域）的花崗偉晶巖脈也數(shù)以萬計，且以含鋰輝石為特色；此外，內(nèi)蒙古、云南等地也有不少分布。

正如我在報告最后提到的，花崗偉晶巖石英與脈石英、天然水晶一樣，可按提純后的品質(zhì)劃分為A、B、C、D四級。此前因研究有限，我們曾推論：在眾多花崗偉晶巖石英中，能加工高端產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)礦（A級礦）也應(yīng)當(dāng)僅為極個別。經(jīng)這幾年我們與行業(yè)同仁的研究驗證，這一推論已得到證實。不過需要說明的是，目前我們的研究樣品中，尚未發(fā)現(xiàn)能與美國、印度優(yōu)質(zhì)礦相媲美的花崗偉晶巖石英原料，這也是行業(yè)后續(xù)需要持續(xù)發(fā)力的重點(diǎn)。

中國粉體網(wǎng)：與國外主流的花崗偉晶巖型高純石英資源相比，中國典型的偉晶巖型石英原料在礦物學(xué)特征、雜質(zhì)賦存狀態(tài)等方面，有哪些最顯著的區(qū)別？這些先天差異決定了提純加工技術(shù)路線有哪些“獨(dú)特性”？

汪教授：不同地區(qū)花崗偉晶巖石英的品質(zhì)差異，本質(zhì)是深層的地質(zhì)學(xué)問題。今天我已系統(tǒng)展示了美國、印度、巴基斯坦及中國重點(diǎn)區(qū)域的礦石樣品，大家能明顯看到外觀上的區(qū)別；而無論是標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)提純法，還是疊加氯化焙燒的深度提純，結(jié)果也印證了這種差異的存在。

我國相關(guān)地區(qū)的花崗偉晶巖石英，提純后有個突出特點(diǎn)：鋁、鋰、鈦含量普遍偏高。其中鋰的殘留量雖相對可接受，但常規(guī)提純工藝難以進(jìn)一步降低，不過美國School House礦的半導(dǎo)體級IOTA-8系列產(chǎn)品，已實現(xiàn)將鋰含量從小數(shù)點(diǎn)后一位降至兩位，說明仍有優(yōu)化空間，需行業(yè)共同探索。鋰方面，業(yè)內(nèi)對坩堝等高純石英制品的要求是≤1ppm（部分場景需≤0.5ppm），但我國樣品中鋰含量多在2-3ppm，甚至更高，會直接導(dǎo)致石英產(chǎn)品析晶。鈦的問題更突出：美國標(biāo)準(zhǔn)為≤1.5ppm，我國樣品中除個別情況外，鈦含量普遍達(dá)2-8ppm，且提純難度遠(yuǎn)超鋰。鈦的賦存狀態(tài)決定了去除難度——若以雜質(zhì)礦物形式存在尚可處理，但四價鈦與四價硅形成類質(zhì)同象、替代晶格中硅的情況，目前尚無有效提取手段，這也是“石英提純定律”提出的重要學(xué)術(shù)與技術(shù)背景。從實踐來看，鈦含量偏高會直接影響產(chǎn)品性能：光纖、光學(xué)材料中會干擾折射率，會降低力學(xué)強(qiáng)度，因此它已是不可忽視的關(guān)鍵雜質(zhì)。

綜上，我國花崗偉晶巖石英資源儲量豐富，但在核心雜質(zhì)（鋁、鋰、鈦）含量及部分產(chǎn)品性能上，與國外優(yōu)質(zhì)礦仍有差距，后續(xù)需持續(xù)深化地質(zhì)學(xué)研究與提純技術(shù)探索。

中國粉體網(wǎng)：當(dāng)前我國偉晶巖型高純石英原料的開發(fā)利用處于什么階段？面臨的主要瓶頸有哪些？

汪教授：當(dāng)前行業(yè)積極性已充分調(diào)動，國家層面及科研院所、大專院校、地質(zhì)隊等各類機(jī)構(gòu)均在布局推進(jìn)花崗偉晶巖石英相關(guān)的礦產(chǎn)資源調(diào)查評價工作，整體態(tài)勢良好。

這里需明確一個關(guān)鍵概念：花崗巖石英包含花崗偉晶巖石英（簡稱偉晶巖型石英）和白崗巖，二者雖同屬淺色花崗巖，化學(xué)成分可能相似，但存在明顯區(qū)別——按巖石學(xué)定義，偉晶巖型石英具有偉晶結(jié)構(gòu)，其石英、長石、云母等礦物晶體粒徑通常≥10毫米；而白崗巖不具備這種偉晶結(jié)構(gòu)。

根據(jù)中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所吳福元院士的研究，偉晶巖型與白崗巖型石英在空間上存在結(jié)晶分異關(guān)系與伴生關(guān)系。過去行業(yè)更多關(guān)注偉晶巖型，如今研究發(fā)現(xiàn)，白崗巖或許是值得重點(diǎn)關(guān)注的新方向。目前我們已開展相關(guān)樣品測試，雖從已發(fā)表成果來看，白崗巖在重點(diǎn)區(qū)域尚未形成普遍性優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)出，但已有部分樣品表現(xiàn)良好，這無疑是重要進(jìn)展。

當(dāng)前新疆等地已釋放部分礦權(quán)，相關(guān)單位也在加大投入，隨著行業(yè)研究與開發(fā)工作的推進(jìn)，后續(xù)有望實現(xiàn)新的突破。

中國粉體網(wǎng)：您認(rèn)為，面對國外高純石英產(chǎn)品的市場壟斷，國產(chǎn)高純石英要實現(xiàn)進(jìn)口替代，還需要在哪些方面發(fā)力？

汪教授：結(jié)合我們的研究及石英提純定律的啟示，要保障我國高純石英產(chǎn)業(yè)及供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定，核心方向仍需聚焦高純石英優(yōu)質(zhì)礦（A級礦）的發(fā)掘與利用。

目前國產(chǎn)脈石英已取得實質(zhì)性進(jìn)展：前幾年報道的相關(guān)研究已落地，針對該礦特性搭建了專屬全自動化提純加工生產(chǎn)線，目前進(jìn)入產(chǎn)品驗證階段；受今年行業(yè)淡季影響，驗證進(jìn)度有所放緩，但產(chǎn)業(yè)化已推進(jìn)至關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

今年春天，我在粉體網(wǎng)主辦的會議上還分享了石英巖提純加工的重要突破——過去行業(yè)普遍低估其價值，認(rèn)為僅能用于普通浮法玻璃、超白玻璃等中低端產(chǎn)品，而我們的研究發(fā)現(xiàn)，部分石英巖具備生產(chǎn)高端高純產(chǎn)品的潛力，且化學(xué)指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異。因相關(guān)論文尚未發(fā)表，這一進(jìn)展未列入我今天會上講的今年石英行業(yè)三大公開重要信息。

這些階段性成果讓我們對破解高純石英供應(yīng)鏈安全難題充滿底氣與信心。通過行業(yè)各界的共同努力，我們完全有能力保障國內(nèi)供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定。

中國粉體網(wǎng)：汪教授，從技術(shù)轉(zhuǎn)化角度，高校的科研成果如何更好地與企業(yè)結(jié)合，落地到實際生產(chǎn)中？您在產(chǎn)學(xué)研合作方面有哪些經(jīng)驗或建議？

汪教授：你關(guān)心的這個問題已超出石英領(lǐng)域本身，是個很有價值的宏觀議題。其實核心答案很明確：國家提出的“四個面向”——面向人民生命健康、面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向國際前沿，正是科研選題與成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵指引。

只要科研立項緊扣這“四個面向”，本身就貼合國家和市場的核心需求，成果轉(zhuǎn)化自然順理成章——服務(wù)重大需求、解決產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)、關(guān)乎民生健康的研究，必然具備天然的轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)。相關(guān)部門若按這個方向布局項目、引導(dǎo)選題，也能從源頭上降低轉(zhuǎn)化難度。

我這些年在頁巖陶粒、高純石英高端產(chǎn)品的成果轉(zhuǎn)化能受到關(guān)注，核心就是選題源于國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場和國家重大需求，長期深耕后自然具備轉(zhuǎn)化條件。當(dāng)然，科研工作者也需多向企業(yè)學(xué)習(xí)，在實踐中了解市場、積累經(jīng)驗，這能進(jìn)一步加速成果落地。

當(dāng)前成果轉(zhuǎn)化是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。若能始終以“四個面向”為導(dǎo)向做科研選題、布局項目，相信會有效改善這一局面。