本報記者 孔德晨

高純石英中試線

高純石英礦礦石

高純石英砂

高純石英中試樣品 自然資源部供圖

一種礦產(chǎn)的身份之變，映射出一個國家產(chǎn)業(yè)的升級之路。近日，高純石英礦作為“十四五”時期唯一新增礦種，正式進入國家礦種序列。過去，高純石英資源常被籠統(tǒng)歸入普通石英礦，如今獨立成種，意味著什么？這將對高端制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生什么影響？

認識“高純石英礦”

正式成立!隨著自然資源部發(fā)布《新發(fā)現(xiàn)礦種公告》，高純石英礦被確立為我國第174號礦種，成為我國又一新礦種。這也是我國“十四五”時期，唯一設立的新礦種。

高純石英礦是什么？

我們身邊，以二氧化硅為主的石英無處不在。河道的沙子、沙灘的卵石，家居裝修用的沙子、廚房的石英石臺面、首飾裝飾用的水晶等都是石英。但自然界中，高純石英礦非常稀有，堪稱超級“硅”族。

自然資源部有關負責人告訴記者，高純石英具有耐高溫、耐腐蝕、低熱膨脹性、高絕緣性和透光性等特性，是半導體、光伏等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)必不可缺的關鍵基礎材料，在國家高科技競爭中起著至關重要的作用。獲取高純石英需要具有高純石英原料礦石——也就是高純石英礦。

本次設立確定的新礦種高純石英礦，是指在當前技術經(jīng)濟條件下，經(jīng)選礦、提純可獲得高純石英砂二氧化硅(SiO?)純度不低于99.995%(4N5)，雜質(zhì)、包裹體含量以及粒度滿足半導體、光伏、光學等高新領域應用要求的巖石。

按照礦石類型的不同，高純石英礦可分為花崗偉晶巖型、脈石英型、天然水晶型、石英巖型等。其選礦、提純產(chǎn)品為高純石英砂。

高純石英礦作為世界稀缺、我國高度依賴進口的戰(zhàn)略性資源，其成礦地質(zhì)特性、開采條件特殊，與其他礦產(chǎn)有顯著的區(qū)別。那么，高純石英礦是如何從發(fā)現(xiàn)到成為新礦種的？

自然資源部有關負責人介紹，近年來，自然資源部積極推進實施新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動，中國地質(zhì)調(diào)查局以及河南省相關單位在河南東秦嶺、新疆阿勒泰等地區(qū)發(fā)現(xiàn)了與美國高純石英礦床類型相似的高純石英礦產(chǎn)資源，發(fā)現(xiàn)多處可以制備高純石英砂的礦區(qū)，在高純石英礦調(diào)查評價與勘查、深度提純、定向除雜技術等方面也取得了重要突破。中國地質(zhì)調(diào)查局、河南省以及全國多家地勘和科研單位，分別開展了高純石英選礦技術攻關，成功獲得了4N5級以上中試產(chǎn)品，一些樣品達到4N8級，在利用本土資源開展高純石英提純的技術積累和產(chǎn)業(yè)化道路上，邁出實現(xiàn)國產(chǎn)化替代的關鍵一步。

2024年7月，河南省自然資源廳向自然資源部提出申請設立高純石英礦新礦種。自然資源部在開展大量調(diào)查研究的基礎上，按照有關規(guī)定，組織院士、專家和有關單位代表進行了審核論證，論證意見認為高純石英礦符合申報新礦種的條件。經(jīng)國務院批準同意，高純石英礦正式成為我國新的法定礦種。

“新礦種的設立，體現(xiàn)了我國高度重視高純石英礦資源安全，對培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、提升我國產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈韌性和安全水平，將產(chǎn)生積極影響?！痹撠撠熑苏f。

如何理解新礦種？

什么樣的礦產(chǎn)能成為新礦種？

業(yè)內(nèi)人士告訴記者，從專業(yè)角度看，一種礦產(chǎn)能脫穎而出成為新礦種，通常需滿足三個關鍵條件：首先，需要具有資源的獨特性與不可替代性，即其成因、礦物學特征或品質(zhì)要求顯著區(qū)別于現(xiàn)有大類礦種，需單獨制定工業(yè)指標。高純石英便是典型，它對原礦中雜質(zhì)元素的種類、含量及賦存狀態(tài)有嚴苛限制，普通石英礦的工業(yè)標準不能完全適用。

其次是需求的戰(zhàn)略性與緊迫性，該資源必須是對國家安全和經(jīng)濟發(fā)展具有重大現(xiàn)實意義的關鍵原材料，其供應安全直接關系到下游核心產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定。高純石英是制備半導體硅芯、光纖管棒等高端產(chǎn)品的唯一或主要原料，屬于典型的“卡脖子”類礦產(chǎn)。

最后是產(chǎn)業(yè)與技術成熟度，相關產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成，獨立的資源分類管理能產(chǎn)生立竿見影的促進作用。目前，我國在石英礦提純技術上已實現(xiàn)重大突破，下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大且需求迫切，此時將其單列，能夠最有效地打通從地質(zhì)找礦到材料應用的堵點。

“礦種不是學術分類，而是國家礦產(chǎn)資源治理體系的重要制度性擴展。”中國人民大學公共管理學院教授、國家社科基金重大專項首席專家劉大海告訴記者，新增一個礦種，往往意味著在國家層面同步啟動戰(zhàn)略規(guī)劃、礦權管理、統(tǒng)計體系、標準體系和產(chǎn)業(yè)政策等一攬子制度調(diào)整。

近年來我國新增礦種數(shù)量極少。在此次設立高純石英礦之前，過去15年間也僅新增了頁巖氣、天然氣水合物(可燃冰)兩個礦種。

劉大海表示，分析這幾個礦種的共同特點，不在于資源本身“新”，而在于其在關鍵發(fā)展階段所體現(xiàn)出的戰(zhàn)略價值和關鍵意義。

頁巖氣成為獨立礦種，標志著其從長期被視為勘探潛力資源，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩虡I(yè)化開發(fā)能力的重要非常規(guī)天然氣資源，為優(yōu)化我國能源結(jié)構、提升天然氣供給能力提供了制度支撐。

天然氣水合物(可燃冰)不同于傳統(tǒng)能源礦產(chǎn)，其埋藏于海洋沉積物和凍土層中，既是潛在規(guī)模巨大的能量資源，也是礦產(chǎn)資源治理體系必須覆蓋的新型能源類別，其獨立設種體現(xiàn)了國家對深海資源與未來能源勘查開發(fā)的前瞻布局。

值得一提的是，“十四五”時期，我國還在氦氣勘察開發(fā)方面實現(xiàn)了從無到有的重大飛躍。近年來，中國依托新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動，在氦氣資源探明和儲量增長方面取得階段性成果，為扭轉(zhuǎn)長期依賴進口局面、增強相關戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的資源保障能力奠定了基礎。

高純石英礦的獨立成種，則是為了支撐半導體、光伏、光纖等高端制造產(chǎn)業(yè)鏈安全與穩(wěn)定運行。

“這一決策的影響將是全局性和結(jié)構性的。它將迅速激活商業(yè)性勘查市場，吸引社會資本投入找礦，有望在我國中部、西北等成礦有利區(qū)快速形成新的資源儲備?！眲⒋蠛Ｕf。

從資源突破邁向產(chǎn)業(yè)安全

新礦種的設立，將助力找礦更高效。

中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所有關負責人介紹，此前，在實際找礦中，地質(zhì)人員遇到的難題往往不是“找石英”，而是確定石英是否“高純”。由于純度要求高，在野外靠經(jīng)驗、靠肉眼難以滿足取得直接找礦突破的需要，一般的實驗室也難以達到4N5這樣的測試精度?！耙驗闆]有獨立的工業(yè)指標，評審礦床時無法科學計算其‘高純石英’部分的資源儲量，只能籠統(tǒng)地歸入‘石英礦’，嚴重低估了礦床的真實經(jīng)濟價值?！痹撠撠熑苏f。如今，高純石英礦成為獨立礦種，意味著相應的勘查規(guī)范、邊界品位、共伴生組分、可采厚度等指標有了標準可參照。

今后如何開展高純石英礦資源管理？

自然資源部有關負責人表示，高純石英礦作為關鍵基礎材料，設立新礦種后需要進一步加強頂層設計和統(tǒng)籌謀劃，加強高純石英礦資源的開發(fā)利用和保護。

一是找礦勘查方面。進一步加大高純石英礦找礦力度，統(tǒng)籌部署全國高純石英礦資源調(diào)查工作，加大地質(zhì)成礦理論攻關，加強不同類型高純石英資源成礦地質(zhì)條件對比研究，加強技術指導，提供找礦靶區(qū)和勘查區(qū)塊。

二是資源保護方面?！拔覀冊谛碌摹兜V產(chǎn)資源法實施細則》起草過程中將高純石英礦列入礦種目錄?！痹撠撠熑苏f，“同時，將進一步健全高純石英礦相關技術指標體系，研究制定高純石英礦地質(zhì)勘查規(guī)范，確定評價工業(yè)指標等，摸清資源家底，為科學合理規(guī)劃高純石英礦勘查開采提供依據(jù)。”

三是科技攻關方面。優(yōu)化高純石英領域科技創(chuàng)新平臺布局，建設高純石英資源開發(fā)利用工程技術創(chuàng)新中心，組織籌建自然資源部礦物新材料重點實驗室，部署重點研發(fā)專項任務，聚焦高純石英礦成礦理論與勘查評價技術研究、分離提純技術與檢測分析技術研究和產(chǎn)業(yè)化技術研究等方向，提高高純石英礦資源保障能力和綜合利用水平。

“‘家里有礦，心中不慌’。中國制造的產(chǎn)品銷往全世界，進口礦產(chǎn)品或原材料并不只是滿足國內(nèi)的基本需要，也在滿足全世界的需要。”中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所有關負責人認為，科學制定當前和今后一段時期內(nèi)礦產(chǎn)資源的目錄清單，對礦產(chǎn)資源進行合理分類，助力找礦及高質(zhì)量開發(fā)利用，不但是當務之急，也是國家安全和國計民生的基本保障。