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(shè)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(guān)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(dǎo)體、光伏等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)必不可缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,在國家高科技競爭中起著至關(guān)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(shè)立確定的新礦種高純石英礦,是指在當前技術(shù)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(dǎo)體、光伏、光學(xué)等高新領(lǐng)域應(yīng)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(guān)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(guān)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(shù)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(shù)攻關(guān),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(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化道路上,邁出實現(xiàn)國產(chǎn)化替代的關(guān)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(shè)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(chǔ)上,按照有關(guān)規(guī)定,組織院士、專家和有關(guān)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(wù)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(shè)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(yīng)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(guān)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(xué)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(guān)鍵原材料,其供應(yīng)安全直接關(guān)系到下游核心產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定。高純石英是制備半導(dǎo)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(shù)成熟度,相關(guān)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(shù)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(yīng)用的堵點。
“礦種不是學(xué)術(shù)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(xué)公共管理學(xué)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(quán)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(shè)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(guān)鍵發(fā)展階段所體現(xiàn)出的戰(zhàn)略價值和關(guān)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(gòu)、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(shè)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(guān)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的資源保障能力奠定了基礎(chǔ)。
高純石英礦的獨立成種,則是為了支撐半導(dǎo)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(gòu)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(shè)立,將助力找礦更高效。
中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所有關(guān)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。“因為沒有獨立的工業(yè)指標,評審礦床時無法科學(xué)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。”該負責人說。如今,高純石英礦成為獨立礦種,意味著相應(yīng)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(guān)負責人表示,高純石英礦作為關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,設(shè)立新礦種后需要進一步加強頂層設(shè)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(guān),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(shù)指導(dǎo),提供找礦靶區(qū)和勘查區(qū)塊。
二是資源保護方面。“我們在新的《礦產(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(guān)技術(shù)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(xué)合理規(guī)劃高純石英礦勘查開采提供依據(jù)?!?/p>
三是科技攻關(guān)方面。優(yōu)化高純石英領(lǐng)域科技創(chuàng)新平臺布局,建設(shè)高純石英資源開發(fā)利用工程技術(shù)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(wù),聚焦高純石英礦成礦理論與勘查評價技術(shù)研究、分離提純技術(shù)與檢測分析技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)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?!敝袊刭|(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所有關(guān)負責人認為,科學(xué)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(wù)之急,也是國家安全和國計民生的基本保障。