中国粉体网讯高纯石英砂的品质，是光伏级与半导体级石英坩埚性能的决定性因素。国内目前所用的坩埚内层砂基本采用美国Spruce Pine矿山生产?N8级IOTA-CG高纯石英砂，而中外层砂矿源主要来自印度、安哥拉、巴西等国。其中印度是我国高纯石英矿料的最重要进口地之一。但遗憾的是，我们目前对印度矿石的地质情况非常缺乏了解、br/>
据岩石圈演化与环境演变全国重点实验室吴福元院士等研究显示，印度高纯石英矿产地包括印度南部的卡纳塔克邦(Karnataka)、安得拉?Andhra Pradesh)、马哈拉施特拉邦(Maharashtra)，西部的古吉拉特?Gujarat)和拉贾斯坦邦(Rajasthan)，东部的西孟加拉?West Bengal)，以及印度西北部的喜马偕尔邦(Himachal Pradesh)和北阿坎德邦(Uttarakhand)等。印度的高纯石英原料矿至少包括石英岩和花岗伟晶岩两种类型、/p>
印度花岗伟晶?/strong>
岩石圈演化与环境演变全国重点实验室研究人员夏梅等以印度西北部的Aravalli-Delhi造山带伟晶岩石英矿石为原料，经高温煅烧、水淬、破碎、筛分、重选、磁选、浮选、酸洗和氯化焙烧得到高纯石英砂，采用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、激光烧蚀电感耦合等离子体质谱?LA-ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱?ICP-OES)对伟晶岩原料矿石和提纯石英砂的矿物学和地球化学特征进行了详细研究、/p>
印度伟晶岩石英矿矲/p>
显微特征观察结果表明，石英原料矿石具粗粒粒状变晶结构，晶粒较为完整且结晶度较好，可见石英颗粒与斜长石、白云母密切共生。石英晶体中主要为沿石英微裂隙发育的次生流体包裹体为主，晶内大面积几乎没有包裹体，仅少量分布线性排列的次生流体包裹体。提纯后的石英砂与美国矽比科公司IOTA-CG石英精砂具有非常相似的包裹体特征，仅少量残留含有气液包裹体的不纯净颗粒，更多为纯净颗粒、/p>
化学分析显示石英原料矿石中晶格杂质元素Al和Ti含量分布均匀且均较低，Al含量?.77x10-6~11.59x10-6，Ti含量?.29 x10-6~8.97 x10-6，相应配位或耦合杂质元素Li、K、Na、B等含量也呈低含量均匀分布、/p>
较低的晶格杂质元素含量印证了Aravalli-Delhi活动带伟晶岩石英结晶于演化程度较高、杂质元素较少的?晚期熔体，结晶温度范围为542~572℃。均匀的阴极发光特征进一步表明石英形成于稳定的结晶环境，且后期改造作用较弱、/p>
伟晶岩原料矿石经过提纯后制得的石英精砂仅残留杂质元素Al、Ti和其他少量的金属阳离子，总杂质元素为13.31x 10-6，SiO2纯度达到99.999%，优于美国矽比科公司IOTA-CG石英砂，对石英坩埚性能具有关键影响作用的碱金属元素Li、Na、K含量也均达到或优于IOTA-CG石英砂中Li、Na、K含量。因此，该伟晶岩原料矿石有望用于加工坩埚用内层石英砂，具有更大的经济价值、/p>
印度石英岩和脉石苰/strong>
据吴福元院士等介绍，脉石英和石英岩是目前高纯石英矿的主力类型，我国从印度进口的高纯石英主要就包括脉石英和石英?部分为花岗伟晶岩)，这两类石英矿都是从流体中结晶的，或结晶与流体关系密切，因而其形成温度较低，从而导致其各类杂质元素含量低。如印度的石英岩经纯化后甚至可得?N2的纯度，明显好于美国Spruce Pine地区的石英样品、/p>
但是，这两类石英还呈现另外一个显著特点，即它们的杂质元素含量极不均匀。此外，这些类型中石英的流体包裹体较为发育，且呈面状展布，不易在后期通过破碎和焙烧等手段得到纯化、/p>
例如研究人员通过对印度北部石英岩研磨分级-煅烧水淬-高梯度磁?浮?酸浸-氯化焙烧等系列步骤提纯后，发现石英纯度可?9.998%(4N8)，其中Al、Li、K、Na含量均较低，甚至比Spruce Pine石英砂相应杂质含量还低，但印度石英砂中Ti(~8x10-6)、Fe(1.4x10-6)、Ca(1.25x10-6)等元素含量明显较高，严重影响了它的工业用途，目前只能按照4N5类别用作光伏等行业、/p>
印度高纯石英矿原料（来源：王九一（/p>
因此，脉石英和石英岩这两类石英砂通常难以达到高纯石英的顶级要求。但是，脉石英和石英岩中石英矿物比例高，这就导致该类型高纯石英在价格上占有优势。如印度的脉石英和石英岩就是我国4N5级高纯石英的主要原料、/p>
吴福元院士等提到，原以东海水晶为主要原料的太平洋石英公司，现在主要采用的就是从印度进口的石英岩来加工各类高纯石英产品。据中国粉体网从海关总署查询到的数据显示?025年我国自印度进口的石英岩数量?3687吨，进口总金额约9046万元，进口石英岩矿石的均价约?800?吨、/p>
参考来源：
[1]夏梅等，印度西北部Aravalli-Delhi造山带伟晶岩高纯石英原料矿石矿物学特征及提纯实验研究，中国科学技术大学，岩石圈演化与环境演变全国重点实验宣/p>
[2]吴福元等，高分异花岗岩与高纯石英，中国科学院地质与地球物理研究所，岩石圈演化与环境演变全国重点实验室
（中国粉体网编辑整理/平安（/p>
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