【寻材问料】
科技日报讯 （记者陈曦 通讯员焦德芳）记者日前从天津大学获悉，该校化工学院科研团队将矿石中的硅元素，炼成了纯度极高的多晶硅。该研究有望进一步为提炼高技术产业的“黄金”——高纯石英提供支撑。
前段时间，自然资源部宣布将高纯石英矿正式列为我国第174号法定矿种。高纯石英矿纯度达99.995%，相当于每10万个原子中只有5个杂质。该材料耐高温、绝缘性强，还能让光线“畅通无阻”，是制造光伏板高温炉管、光纤预制棒的核心原料。然而，全球90%的高端高纯石英砂曾长期依赖美国等国的矿山。
我国科学家在河南东秦岭和新疆阿勒泰发现了与美国矿床品质相近的高纯石英矿。但矿石的发现只是第一步，真正的挑战在于如何将这些石头变成能用于制造高科技产品的超纯材料。
为此，天津大学化工学院科研团队研发了氯硅烷精馏提纯工艺。该技术可将矿石中的杂质层层过滤，最终得到纯度极高的多晶硅。这项工艺不仅使产品质量达到国际顶尖水平，还通过“多塔差压耦合”技术大幅降低生产能耗，实现绿色制造。
值得一提的是，团队发明的一体化反应精馏技术将传统需要多道工序的硅烷制备过程浓缩到一个反应塔中完成。这种“一步到位”的工艺可使我国硅烷产量提升至全球90%以上。
上述成果有望使我国半导体级高纯石英砂的年产能突破5万吨，中低端产品逐步实现自给自足。“过去需要进口的制造材料，如今能够通过我们的技术，用本土矿石进行提炼；曾经被外国企业垄断的定价权，正在因中国的技术创新而松动。”天津大学化工学院研发团队负责人说，“一块‘石头’的价值，不仅在于地下的储量，更在于实验室里的汗水和智慧。”
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