石英砂是重要的工业矿物原料，广泛用于水处理、玻璃、机械铸造、人造石英石、冶金、陶瓷、功能填料、超硬材料、化工、石油、玻璃纤维、硅酸钙板、光伏、半导体、照明、光纤光缆、航空航天、光学等领域。
　　
　　其中，光伏、半导体、照明、光纤光缆、航空航天、光学为高端应用领域，原料以高纯、超高纯石英砂为主。
　　
　　我国石英资源丰富，但多数只是用于玻璃、板材、填料等传统领域，普通石英供求基本平衡，需求略胜，优质乃至准高纯石英可以自给。光伏、半导体、光源等战略性产业仍需大量进口高纯、超高纯石英砂。
　　
　　石英砂传统应用领域
　　
　　1、水处理工业
　　
　　石英砂是使用最早，也是应用较广泛的废水处理滤料。石英砂在水处理行业主要作为过滤介质使用，可以高效滤除水中的无机杂质和有机杂质，具有较强的截污能力。
　　
　　石英砂滤料的粒径和厚度对过滤性能的好坏有着至关重要的作用。大部分水过滤中使用普通石英砂即可，但在电厂树脂垫层中使用的石英砂是高精制提纯石英砂，要求纯白、无粉尘、强度大。对于比较难处理的废水，有时也会对石英砂滤料进行改性处理提高过滤性能。
　　
　　2、玻璃
　　二氧化硅是玻璃的结构主体，能够保证玻璃有较高的强度和较好的化学稳定性。因此，石英砂是玻璃行业的最主要工业矿物原料，包括平板玻璃、日用玻璃、超白玻璃、光伏玻璃、石英玻璃等。
　　
　　各类硅酸盐玻璃用石英砂，约占石英砂总产量的40%以上，平板玻璃用砂约占20%。不同玻璃制品对石英砂的成分要求各不相同。
　　
　　3、机械铸造
　　
　　硅砂（石英砂）是应用最广、用量最大的铸造用砂。铸造用硅砂是以石英（SiO2）为主要矿物成分，粒径为0.020mm-3.350mm的耐火颗粒物，按其开采和加工方法的不同，分为水洗砂、擦洗砂、精选砂等天然硅砂和人工硅砂。
　　
　　天然硅砂主要用于有色合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的型砂和芯砂。精选天然硅砂主要用于以有机物作为粘结剂的各种型砂和芯砂。人工硅砂主要用于铸钢件的型砂和芯砂。
　　
　　4、人造石英石
　　人造石英石是以天然石英石（砂、粉）、硅砂、尾矿渣等无机材料（其主要成分为二氧化硅）为主要原材料，以高分子聚合物或水泥或两者混合物为粘合材料职称的人造石，简称石英石或人造石英石，俗称石英微晶合成装饰板或人造硅晶石。
　　
　　人造石英石中骨料天然石英砂（粉）约占90%以上，色料、树脂和其它调节粘接、固化等的添加剂占10%左右。其对石英原料的要求并没有统一标准，可以说只要是石英矿都可以做人造石英石的原料，如脉矿石英、砂（岩）矿石英、风化（粉）石英等，目前市场上以脉石英为主。
　　
　　5、冶金工业
　　
　　在冶金工业中，石英可用于制造耐火材料（硅砖）、冶炼硅质合金（硅铁、硅锰、硅铬）或作熔剂，二氧化硅含量较高的可作为工业硅的生产原料。所以按用途可冶金用硅石（石英）分为耐火材料用硅石、铁合金用硅石、工业硅用硅石。冶炼硅铁的硅石的SiO2含量大于97%，而且必须有良好的高温抗爆性能。
　　
　　6、陶瓷
　　石英是陶瓷生产的主要原料之一，在陶瓷坯和瓷釉中均起到至关重要的作用，包括日用陶瓷、高硅质瓷等。石英在陶瓷坯釉中最大使用量达40%，一般都是就地就近取材，用商品石英砂的情况很少。在色釉料的基本成分中，由于对配方要求比较精准，故需要选用成分较纯的石英砂作为配方。所以石英砂一般用在陶瓷釉料和成分要求较高的坯料中。石英砂在釉料中的使用量为10%～30%。
　　
　　陶瓷工业常用石英原料有脉石英、石英岩、粉石英等类型。在陶瓷应用中，石英的纯度、铁和钛含量、颗粒度、颗粒形状等都是比较重要的质量指标。
　　
　　7、功能填料
　　石英砂经粉磨加工后制成硅微粉，可作为功能填料广泛应用于覆铜板、环氧塑封料、电工绝缘材料、橡胶、塑料、涂料、胶黏剂、化妆品等多个领域。
　　
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　　例如，环氧塑封料（EMC）行业是硅微粉传统的应用市场，EMC的填充料主要用硅微粉，填充量为60%~90%。目前，国际上球形硅微粉在环氧塑封料（EMC）中的最高填充率已达90%以上。
　　
　　8、超硬材料
　　目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种。黑碳化硅是以石英砂，石油焦和优质硅石为主要原料，通过电阻炉高温冶炼而成。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料，添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。
　　
　　9、化工行业
　　在化学用品加工领域，石英砂是生产硅酸钾、硅酸钠和各种形态二氧化硅的主要原料。硅酸钠（又称水玻璃、泡花碱）是由石英砂、碱按一定比例混合后在高温下熔解而制成的可溶性硅酸盐。目前，以硅酸钠为硅系列的主要产品，其产量占整个可溶性硅酸盐的90%以上。硅酸钠是无机硅化物的母体，也是各行各业不可或缺的基础化工原料。
　　
　　生产硅酸钠对石英砂要求纯度较高，至少达到容器玻璃级石英砂标准，比如铁（Fe2O3）小于0.03%，重矿物含量应小于5×10-6，不过其对Al2O3和CaO要求比较高，其含量均要小于0.1%，有些情况下，要求更高，其含量各为0.01%-0.02%。
　　
　　10、石油行业
　　
　　目前，石油行业广泛使用的支撑剂主要有天然石英砂、人造陶粒以及覆膜支撑剂3种，其中石英砂占80%，陶粒支撑剂占10%，覆膜树脂砂占10%。
　　目前，中石油石英砂支撑剂的应用成为主流，2022年公司支撑剂共用834万吨，其中石英砂714万吨，比例达到了85.6%。其中3500米以浅页岩气石英砂比例由34%提高到75%，大庆古龙和新疆页岩油几乎100%石英砂。
　　
　　11、玻璃纤维
　　玻璃纤维是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石等主要矿物原料和硼酸、纯碱等化工原料生产的无机非金属材料，广泛应用于建筑建材、电子电器、轨道交通、石油化工、汽车制造、航天航空、风力发电、过滤除尘、环境工程、海洋工程等领域。
　　
　　从玻纤生产成本构成看，叶腊石、石英砂、石灰石等矿石原材料约占成本的21.7%，其中叶腊石约占三分之一，石英砂和石灰石两个之和也占据一定份额。
　　
　　12、硅酸钙板
　　硅酸钙板是以硅质材料、钙质材料及增强纤维为主要原材料，经流浆成型、板坯压实、蒸压养护制成的强度高、性能稳定的无机建筑板材，可广泛用于房屋建筑内外墙保温装饰、吊顶及船舱隔板、广告牌等领域。石英砂是硅酸钙制品中最重要的原材料之一，占硅酸钙板原材料质量的40%。
　　
　　石英砂高端应用领域
　　
　　13、光伏产业
　　
　　在光伏产业中，高纯石英砂主要用于多晶硅、单晶硅光伏生产用的扩散管、承载器及电弧法坩埚等石英制品。
　　
　　国产石英坩埚用外层砂、中层砂、内层砂最新报价分别为5万元/吨、10-12万元/吨、19-22万元/吨；进口砂最新报价为60万元/吨。
　　
　　单晶硅拉制对石英砂中金属杂质的含量有严格要求，以高纯石英砂为原料的石英坩埚具有良好的耐热性能，且石英坩埚与晶硅材料同属硅质材料，在高温提炼硅晶体的过程中能够避免坩埚对硅晶体造成污染。
　　
　　14、半导体领域
　　在半导体领域，高纯石英砂主要用于生产标准半导体级石英管、石英棒、石英坩埚和超高纯半导体级石英管、石英棒。
　　
　　半导体级别高纯砂主要是依靠国外进口，价格在100万元/吨左右。
　　
　　半导体级高纯石英砂要求以低铁含量和低碱金属含量为其显著特征，石英砂粒度分布集中，羟基含量低。用该类石英砂生产的石英玻璃中气泡、气线、色线等缺陷极少。
　　
　　15、照明行业
　　石英玻璃从紫外光、可见光到红外光（160nm~4500nm）均具有良好的透过率，是工业照明领域的重要原材料。由于电光源产品一般会产生高强度气体放电，其泡壳材料的表面需要承受高温和高压，为了保证灯管的质量，泡壳一般采用石英管，具体产品包括卤素灯、HID灯、汽车灯等照明产品以及红外加热灯、紫外杀菌灯等特种光源。
　　美国矽比科（原尤尼明）IOTA6、IOTASTD、IOTACG系列高纯石英砂是生产照明设备的主要原料，可以用来生产汽车疝气灯、卤素灯、高强度气体放电灯和超高性能灯。
　　
　　16、光纤光缆
　　高纯石英砂在光通讯领域主要用于制造光纤预制棒和辅材。光纤生产用高纯砂价格在4.5-5.5万元/吨左右。
　　
　　光纤预制棒是制造光纤光缆的核心原材料，被誉为光纤产业“皇冠上的明珠”，占据了光纤产业70%的价值。高纯石英套管是光纤预制棒的不可或缺的外皮材料，石英靶棒、尾棒等则是光纤拉丝用的支撑材料。芯棒和石英套管对材料纯度、羟基含量等技术参数的要求非常高。
　　
　　17、航空航天
　　
　　中国建筑材料科学研究总院石英与特种玻璃研究院研制的耐辐照石英玻璃与高纯石英玻璃，具有特定的光学特性、耐宇宙射线辐照、抗热冲击性能等，成为航天飞行器姿控系统太阳敏感器不可替代的光学元件。高纯石英砂是目前取代水晶矿，熔炼石英玻璃的主要原材料。
　　
　　石英纤维是由高纯石英砂通过特殊工艺制成的无机非金属纤维，广泛应用于导弹、飞机、卫星雷达罩，卫星、军舰天线，电磁窗（干扰、反干扰设备），隐身技术的结构材料（飞行器、军舰、潜艇）等。
　　
　　18、光学领域
　　
　　电熔工艺、气炼工艺生产的石英玻璃均是采用高纯石英砂为原料。
　　
　　石英玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。透明石英玻璃的光学性能好，折射率低，可以满足185-3500mμ波段范围内任意透光波段，因此既可以作为光学仪器的透紫外材料也可以作为透红外材料，主要产品为制造摄谱仪、红外照相机、棱镜以及透镜。同时，石英玻璃具有很强的热稳定性，数值在800~1000℃之间，光学石英玻璃还广泛应用于高空高温照相，比如：高温作业窥视窗口、高精度测距仪以及大型天文望远镜。