高純石英砂是指SiO2含量大于99.9%的石英礦產品，是生產高檔石英制品的原料，因其產品具有耐高溫、耐腐蝕、低熱膨脹性、高度絕緣性和透光性等優異的物理化學性質，廣泛應用于光纖通訊、太陽能光伏、航空航天、電子及半導體等高新技術產業，戰略地位十分重要。
什么是高純石英原料?
高純石英原料是指那些能被現有成熟的礦物加工技術將其SiO2純度提純至99.9%及以上的天然石英礦物資源，提純后的高純石英砂滿足現代高新產業使用效能的嚴格要求。
研究表明：規模大、品位高、品質好的高純石英礦床有3個基本地質條件：
(1)硅源充足；
(2)無同期金屬礦床伴生以保證硅源和礦石的純度；
(3)動定相宜的構造環境以提供大規模硅質運移通道、穩定的壓力一溫度和充分的高純石英結晶時間(P-T-t)以及足夠的成礦空間。
水晶曾是主要的高純石英原料，但國內資源儲量僅為0.47億噸，經過30多年的開采，已逐漸枯竭，不能滿足高純石英砂日益增長的需求，脈石英、石英巖和石英砂巖等逐漸替代水晶成為主要的高純石英原料。
如何判定石英礦可用作高純石英原料?
在不同地質成因下形成的石英礦的礦物學特征存在明顯差異，其礦物組成、嵌布粒度特征、晶體結構與晶格雜質、化學成分和雜質元素賦存狀態直接影響礦石原料的質量。
了解石英原料的工藝礦物學特征，詳細查明礦石性質，是確定石英原礦品質、選礦提純工藝方案和產品方向的基礎。
(1)化學成分
化學成分是石英原料內各元素組成的集中體現，原礦中的雜質元素的含量高低對加工生產的高純石英砂品質有關鍵影響，決定了產品經濟價值和應用領域。
例如，石英玻璃是高純石英砂的主要產品之一，其性能指標在一定程度上取決于熔制工藝，化學純度就只與原料的純度相關，若Al、B、P、堿金屬元素和關鍵的過渡金屬元素的含量超過要求，將影響熔體粘度并引起產品失透、高溫變形、低軟化點和光損耗等缺陷。
對高純石英產品性能有害的微量元素，影響較大的12種元素為A1、B、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na和Ni，查明這些有害元素的賦存狀態類型和具體的存在形式，對于了解原料性質和選礦提純的工藝設計都有重要指導意義。
(2)礦物組成
對石英原料進行礦物組成分析，可推斷石英礦的形成過程和方式，并根據脈石礦物的種類選擇合適的選礦提純方法。
化學成分中含有害雜質元素的獨立礦物構成了石英原料中的脈石礦物，特別是一些鋁硅酸鹽礦物中堿金屬元素和A1元素的含量較高(例如白云母)，是雜質元素的主要載體礦物，這些礦物的種類、含量和粒度對石英原料的質量有嚴重影響。
長石、云母是石英原料中最常見的脈石礦物，其他脈石礦物則與礦石類型有關?
石英巖中還有鋯英石、電氣石、方解石、黃鐵礦、褐鐵礦、石榴子石等脈石礦物；
石英砂巖中常見蛋白石、玉髓等膠結物，往往還含有電氣石、磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦、鐵白云石和金紅石等；
脈石英中含有典型的熱液礦物，螢石、鐵質礦物等。
(3)嵌布粒度特征
不同類型的石英原料的嵌布粒度特征存在明顯的差異，這與礦床成因密切相關。
如脈石英的嵌布粒度主要受成礦環境制約和巖漿活動影響，常常共生有白云母等鋁硅酸鹽礦物，這些礦物的嵌布粒度大小直接影響石英的單體解離度，當粉碎顆粒粒度小于后期石英脈寬時，脈石礦物才能從連生體中解離出來。
石英受成巖作用和變質作用改造強度越大，與其他礦物的嵌布粒度差異越明顯，與白云母等脈石礦物的連生體類型也漸由毗鄰型變為縫狀、甚至包裹型，越不容易解離。
(4)包裹體特征
在石英晶體生長過程中，殘余的熱液組分或副礦物易混入形成包裹體，高壓變質作用也可能導致子礦物包裹體(如金紅石)的出溶形成。
包裹體本身可提供共生組合、溫度和流體的化學成分等豐富的成礦信息，包裹體的分布、相態、均一溫度和化學成分等特征可以區別不同成因的石英。對于高純石英原料來講，包裹體類型和含量都對高純石英砂的品質有顯著影響一方面構成了雜質元素的主要來源；另一方面也將改變石英工業原料的熔融行為。
(5)晶格雜質
除脈石礦物和包裹體外，有少量雜質元素以類質同象形式賦存于石英晶體中，構成石英原料中的晶格雜質。
在目前的高純石英礦物加工過程中，晶格雜質幾乎不能被除去，其含量高低決定了原料提純潛力的極限。
(6)晶體結構
α-石英(低溫石英)是地殼中分布最廣的礦物之一，廣泛存在于巖漿巖、沉積巖和變質巖中。α-石英晶體結構屬三方晶系，這種晶體結構在常壓且溫度低于573℃的情況下，都能夠穩定存在，幾乎是唯一的高純石英礦物的來源。
(7)熱效應特征
石英的熱學性質是晶體結構、化學成分和包裹體特征等在溫壓變化過程的具體表現，對石英原料進行熱分析不僅有利于查明礦物學特征，對于后期加工也有重要意義。
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