日前，自然资源部发布消息，高纯石英矿正式成为我国第174号法定矿种。这种看似普通的“石头”，却是光伏发电板、5G光纤等现代科技产品的“隐形基石”。而在这背后，天津大学化工学院的科研团队用数十年如一日的创新，将矿石中的硅元素炼成支撑国家高科技产业的“黄金”。
高纯石英矿的“神奇”之处在于纯净到极致的二氧化硅——纯度高达99.995%，相当于每10万个原子中只有5个杂质。这种材料耐高温、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。
转机出现在河南东秦岭和新疆阿勒泰。我国科学家在这里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”变成能用于高科技产品制造的“超纯材料”。
天津大学化工学院的科研团队研发的“氯硅烷精馏提纯工艺”像一套精密的“分子筛”，将矿石中的杂质层层过滤，最终得到纯度极高的多晶硅。这项技术不仅使产品质量达到国际顶尖水平，还通过“多塔差压耦合”技术大幅降低能耗，实现了绿色制造。
此外，该团队还发明了“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”的工艺让我国硅烷产量占全球90%以上，成为颗粒硅生产的“技术心脏”。颗粒硅作为新一代光伏材料，生产成本比传统工艺降低30%，为全球新能源发展注入了“中国动力”。