中国粉体网讯  高纯石英砂是光伏、半导体、高端电子玻璃的核心战略原料。与合成石英不同，天然高纯石英砂取自脉石英、石英岩等矿石，矿物特性、杂质赋存和气液包裹体直接决定提纯上限与产品稳定性。国内石英资源普遍存在化验指标相近、实际品质差异悬殊的问题，原料甄别、包裹体管控、深度提纯、分质梯级利用是产业化核心瓶颈。

原料评价是提纯首要环节，仅靠常规元素分析难以稳定产出4N8级高纯产品。任子杰教授团队构建工艺矿物学、杂质解析、包裹体定量表征一体化评价体系，提出双极端对比检测法（DECA），实现包裹体快速定量，解决行业只能定性观测的痛点；气液包裹体也是高端石英器件高温鼓泡、开裂失效的主要诱因，是高低端石英砂的核心分界指标。

天然石英杂质类型多、去除难度大。任子杰教授团队开发色选—磨矿分级—高梯度磁选—反浮选—酸浸—煅烧水淬—碱浸活化耦合提纯工艺，针对海相沉积石英、脉石英、石英岩、高岭土伴生石英尾矿等不同资源适配药剂与浸出制度，去除多类型杂质；依靠煅烧水淬产生微裂隙打通浸出通道，配合碱浸活化、高压酸浸，溶出包裹体内杂质，突破传统酸浸局限。

我国优质脉石英资源有限，梯级分质利用是产业可持续发展的必由之路。任子杰教授团队坚持“分级分选、按质定用”思路，对石英资源分层开发：品质一般的原料优先生产光伏玻璃砂；优质脉石英定向制备单晶拉制坩埚用高纯砂；杂质、包裹体控制优异的原料，面向集成电路特种石英原料攻关。同时推动高岭土尾矿、选矿尾砂中的伴生石英资源化，该技术经鉴定达到国际领先水平，获非金属矿科学技术一等奖，入选自然资源部先进适用技术目录。

规模化稳定生产，离不开绿色工艺与标准化管控。高纯石英提纯大量使用酸碱，药剂减量、废水循环、绿色浸出体系是持续优化方向。团队同步搭建杂质管控指标体系，参与硅材料相关标准研制，补齐原料评价、产品分级、工艺管控的标准短板。目前团队已完成多批次国内及海外石英矿技术开发，打通选矿试验、工艺包、产线设计一体化工程链条，解决企业原料预判难、工艺调试难、指标波动大等痛点。

研究成果覆盖光伏（光伏玻璃石英砂、单晶硅拉制坩埚高纯石英砂）、电子（电子玻璃基板石英原料）、半导体及特种石英（4N-4N8级高端高纯石英原料预选与提纯工艺攻关）三大天然石英材料赛道。

2026年11月19-20日，中国粉体网将在安徽·凤阳举办“2026第十届全国石英大会暨展览会”。届时，武汉理工大学矿物加工与材料系主任任子杰教授将带来题为《天然高纯石英砂加工与应用关键》的报告。他将详细解读天然高纯石英砂加工与应用关键，为高纯石英原料国产化攻关提供技术思路与方案参考。

任子杰，教授，博士生导师。湖北省青年拔尖人才，新加坡国立大学访问学者，武汉理工大学资源与环境工程学院系主任；矿物资源加工与环境湖北省重点实验室副主任。兼任中国非金属矿专家委员会委员，中国硅酸盐学会矿物材料分会青年理事，中关村绿色矿山产业联盟非金属矿专委会委员等。

主持国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目6项，主持企业横向项目40余项。为众多企业提供非金属矿石品质评价、选矿提纯技术开发、项目可行性研究、生产线设计等方面技术服务。在国内外学术刊物发表论文80余篇，其中SCI/EI检索论文近30篇。授权中国发明专利23项，国际发明专利2项，转让5项。获自然资源科学技术一等奖1项，中国有色金属工业科技一等奖1项，非金属矿科技一等奖2项、二等奖1项。

参考来源：

刘宇航，任子杰等.粒度分级对脉石英提纯效果影响研究

陈意帆，任子杰，何宇豪，等.酸浸提纯某石英岩及浸出动力学研究

何宇豪，任子杰，宋昱晗，等.浮选对不同脉石英高纯化提纯影响研究

何宇豪，宋昱晗，任子杰等.组合捕收剂浮选去除脉石英中富流体包裹体颗粒及其机理分析

孙睿，任子杰等.某海相沉积型石英砂选矿提纯试验研究

(中国粉体网编辑整理/九思)

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