高純石英是由水晶、脈石英、花崗偉晶巖等礦石作為原料經提純后的一種礦產品，是硅產業高端產品的物質基礎，廣泛應用于戰略性新興產業。
全球高純石英原料礦床主要分布于巴西、美國、加拿大、挪威、澳大利亞、俄羅斯、中國等。據美國地質調查局統計數據，截至2019年底，全球高純石英原料礦產資源約7300萬t，其中，巴西是全球第一大資源量國，資源量為2111萬t，礦石類型主要為天然水晶；美國是第二大資源量國，資源量為1822萬t，礦石類型主要為花崗偉晶巖型石英。加拿大位列全球第三，資源量為1000萬t，礦石類型主要為脈石英。
國際上公認的是美國的花崗偉晶巖型石英礦床，以儲量大、品質好最為著名。我國高純石英原料礦以脈石英和水晶為主，資源量共計為685萬t，其中水晶資源量僅為0.69萬t。我國的高純石英原料礦床主要分布在湖北蘄春（靈虬山脈石英礦SiO2含量為99.35%）、江蘇東海（SiO2含量為99.19%）、安徽旌德（版書鄉龍川脈石英礦SiO2含量為99.01%）和太湖等地區，其中以江蘇東海的水晶品質最為優越，但保有資源量已接近枯竭。另外在安徽鳳陽、江蘇新沂、新疆阿勒泰地區也有分布。
今天，一起看看全球七大國高純石英原料礦分布，純度超乎你想象！
1. 美國
1.1斯普魯斯派恩礦床
斯普魯斯派恩（Spruce Pine）高純石英原料礦坐落于美國北卡羅來納州西部米切爾縣（Mitchell County）的斯普魯斯派恩鎮。采礦區有超過100年的悠久采礦歷史。石英的雜質元素含量極低，經機械和化學提純后，制得的高純和超純石英主要用于半導體晶體、精密光學玻璃以及光伏、照明等產業。該礦供給了全球90%以上的高純石英砂需求量，在相當長時間內甚至是唯一的來源地。2009年BBC稱此地為“地球上最具戰略價值的平方英畝”（Nelson，2009）。
1.2博維爾礦床
博維爾礦位于愛達荷州北部拉塔縣博維爾鎮（Bovill，Latah County）。經電子探針分析，該礦石中石英晶體的純度大于99.9%。2010年，艾礦產股份公司（I-Minerals，Inc.）完成預可行性研究，研發出SiO2純度為99.9%~99.997%的高純石英砂產品。礦床鉀長石和石英的探明資源量437.8萬噸，控制資源量885.7萬噸，共計1323.5萬噸（I-Minerals，2020a）。博維爾礦高純石英資源量巨大，礦石的提純加工難度較低。采用傳統浮選提純工藝，即可生產高純石英砂。
2. 澳大利亞
澳大利亞的石英資源非常豐富，主要分布于昆士蘭州北部、維多利亞州和西澳大利亞州。其中，昆士蘭州北部為主要的高純石英原料礦來源地，目前已發現燈塔（Lighthouse）、糖袋山（Sugarbag Hill）、白泉（White Springs）、石英山（Quartz Hill）等多處礦床。
2.1燈塔礦床
礦床位于昆士蘭州北部的喬治敦區(Georgetown)。艾恩斯利(Einasleigh) 鎮在礦區西南16km，是最近的城鎮。燈塔礦床由東、西兩座狀似燈塔、高出地表約440m的石英山峰組成，因此得名。該礦區礦石純凈、呈半透明或乳白色、塊狀，近直立狀充填于斷層中。經測試東、西礦體的礦石純度＞99.9%，主要雜質元素Al、Ti、Fe、P、Ca 等含量均較低，經過簡單機械提純后，純度即可達99.95%以上，證明燈塔礦床為優質的高純石英原料礦。
2.2糖袋山礦床
礦床位于喬治敦區（Georgetown），西北距離喬治敦鎮約25km，東距燈塔礦60km。礦石質量極為優質，原位SiO2純度可達99.99%以上。2016年普查結果表明，礦體長約600m，平均厚度20m，鉆孔揭示礦體深度60~80m（Alper，2019）。經取樣測試和選礦提純實驗，可制得高純石英砂純度達99.995%~99.999%，滿足太陽能和半導體產業的質量要求。目前，糖袋山礦床尚未開采和生產高純石英砂，但其探明和控制的資源量規模可觀，可露天開采。
2.3白泉和石英山礦床
從喬治敦鎮到驚喜山鎮（Mt.Surprise）的1號公路沿線分布著白泉和石英山礦。礦床均為熱液石英脈型。白泉礦的礦石質量優異，原料SiO2純度達99.99%以上，被推斷高純石英的資源量150萬噸。石英山礦石原料純度大于99.5%，預測高純石英資源量達1400萬噸，資源規模巨大。白泉礦可生產的高純石英砂純度涵蓋99.99%~99.999%，年產高純石英砂3萬噸，應用于光伏和半導體產業領域。目前，石英山礦床尚未進入開采期。
2.4克雷西克
礦床礦床位于澳大利亞維多利亞州（Victoria）中南部的克雷西克區（Creswick）。礦床為金礦尾礦型，由19世紀淘金熱開采金礦廢棄后的尾礦組成(Hughes，2013) 。礦石是尾礦中6～200mm的石英礫石，質量優異，雜質元素含量低，尤其是B和P含量很低，可用于液晶顯示器、光伏、半導體、光學玻璃等產業。經澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）采用傳統機械和化學提純工藝處理后，制得的高純石英砂SiO2純度可達99.995%。
3. 俄羅斯
在俄羅斯烏拉爾山脈的東側，有2處高純石英礦床，分別是亞極地烏拉爾的薩蘭保爾（Saranpaul）礦床和南烏拉爾的克什特姆（Kyshtym）礦床。其中，克什特姆礦的規模較大，開發程度高，其高純石英產品質量優，在國際市場占有一定比例。
3.1克什特姆礦床
克什特姆礦床位于俄羅斯車里雅賓斯克州（Chelyabinsk）的克什特姆市( Kyshtym)，東南距離車里雅賓斯克市100km。礦床為熱液脈石英型。礦區總長15km，寬1~3km，面積20km2，石英儲量136萬噸。礦床開發始于20世紀60~70年代，至今已超過50年。早期采礦主要用于建筑材料、玻璃等傳統行業。2011年之后開始開采生產高純石英砂。2022年產能預計達6000噸/年，礦山可滿足滿負荷生產30年服務年限。
3.2薩蘭保爾礦床
薩蘭保爾礦床地處俄羅斯漢特－曼西自治區（Khanty-Mansi Autonomous Okrug-Ugra）別列佐夫斯基區（Berezovsky District）的西北緣，東南距薩蘭保爾村（Saranpaul＇）85km。礦床為熱液脈石英型。礦石呈半透明－透明狀，玻璃光澤。根據2014年礦區的勘探報告，可用作高純石英的資源量為33萬噸（Development Corporation JSC，2017）。此外，在礦區范圍外發現有多條尚未勘探的石英脈，遠景資源量可能更為可觀。
4. 毛里塔尼亞
4.1烏姆阿奎尼納礦床礦床位于毛里塔尼亞西部的努瓦迪布灣省（Dakhlet Nouadhibou），西距努瓦迪布（Nouadhibou）港口130km。礦床為熱液脈石英型。礦石呈淺灰色的半透明狀、光滑透明狀，部分采樣礦石的SiO2含量大于99.8%。地表出露的礦體表現為破碎的大塊脈石英礫石，其上覆蓋少量紅土。石英的推斷資源量為500~1000萬噸（Feytis，2010），但因缺少鉆孔驗證和測試分析以及必備的選礦實驗，可用作高純石英原料的資源量不明。截至目前未進行有效的采礦活動。
4.2查米礦床查米礦床
位于努瓦迪布灣省（Dakhlet Nouadhibou）東部，距烏姆阿奎尼納礦20km。礦床成因、礦石類型、圍巖、賦存特征與烏姆阿奎尼納礦類似，礦石呈半透明狀、光滑透明狀，礦石SiO2含量為98% ~99.9%。表層2.7m以上礦體的高純石英原料探明儲量72.5萬噸; 2.7m以下礦體可延伸至8m，探明儲量有進一步擴大的空間。
5. 加拿大
在加拿大魁北克省東南部約翰比茲灣（Johan Beetz Bay）的海岸帶，10條北東－南西向的熱液脈石英礦體出露地表，即約翰比茲高純石英原料礦。結果顯示礦石的SiO2含量為98.7%~99.6%，雜質元素B和P的平均含量分別低于0.25×10-6和0.2×10-6，可用來生產光伏石英坩堝。在計入采礦損失后，2號脈和9號脈地表礦體的高純石英控制資源量分別為174.3萬噸和50.7萬噸，合計225萬噸（Bathalon，2014）。
6. 挪威
作為南北狹長的山地之國，挪威的石英資源非常豐富，并且擁有TQC、埃肯股份（Elkem ASA）等全球石英產業巨頭。挪威地質調查局根據境內石英礦石的測試數據，還提出一套基于晶格雜質元素含量的高純石英質量評價指標（Müller et al., 2007; Müller et al., 2012）。當前，北部的德拉格礦床和南部的內索登（Nesodden）礦床是挪威主要的高純石英原料產地。
6.1德拉格礦床
德拉格礦區地處挪威北部諾爾蘭郡廷斯菲尤爾峽灣（Tysfjord）西側的德拉格村（Drag）附近，由分布在方圓5km2的數十個偉晶巖型的石英礦體組成。石英晶體純凈，粒徑平均6mm，Al、Ti、Li、B等晶格雜質元素均達到高純石英原料的質量要求（Müller et al，2012）。
德拉格礦區的開采始于1907年。早期的礦山以露天方式開采偉晶巖中的鉀長石，到了1996年開始采礦生產用于光學、照明設備、光伏的高純石英砂。
6.2內索登礦床
內索登礦（Nesodden）位于挪威西南部的霍達蘭郡的克文赫拉德市（Kvinnherad）。礦體長約580m，寬15m，延伸150m，礦石中的石英晶體較大。截至目前，尚未開采內索登高純石英礦。但是，該礦對高純石英砂及制品行業具有相當大的影響。礦床的資源量大且礦區高純石英的后備資源相當豐富。
在斷裂帶北段也發現了克瓦維克（Kvalvik）熱液脈石英礦，推斷資源量70萬噸，其礦石質量與內索登礦類似，可用作高純石英原料。
7. 中國
近年來，我國一些石英砂礦山企業正努力研發高純石英的提純工藝，取得了突破性進展。湖北蘄春、江蘇東海、安徽旌德和太湖等地的優質熱液脈石英可能具有高純石英原料的潛力（焦麗香，2019）。
靈虬山脈石英礦位于湖北省蘄春縣西北約20km的橫車鎮。鉆孔取樣分析結果表明，礦石幾乎全由石英組成，晶體粒徑1~2mm。礦石SiO2純度＞99.35%，Al2O3＜0.22%，Fe2O3＜0.02%。目前，靈虬山石英礦采用露天開采，其設計礦山規模為年采1.5萬噸礦石。