高純石英砂采用高品位的石英石（SiO2含量大于99.80%）經過選礦、颚碎、煅燒、水淬、錘破對輥破、篩分、磁選色選、酸洗、浮選、濕篩分、水洗、固液分離、烤砂、強磁選等工藝生産而成。
高純度石英砂産品從中低端到高端一般應用路徑為光源行業（99.5%~99.99%）、高端光學器件、雷射器件（99.99%以上）、到光纖通信、半導體、光伏、微電子等領域（99.995~99.9999%）。
近年來，随着我國電子資訊産業、電光源産業的迅速發展、光伏産業的爆發式增長，石英制品行業工業總産值保持較快增長。
在半導體領域中，石英是不可或缺的原料。幾乎所有工序從生産輔助部件到用于實際矽片加工的工具都或多或少的使用着石英制品。石英坩埚用于制造單晶矽環節，石英玻璃鐘罩用于光刻工程，石英管制作的石英舟和石英支架可以用于IC外延、擴散和光刻工程等。半導體行業的快速發展将帶動上遊高純石英材料的需求增長。
在光纖通信領域，高純石英玻璃産品是光纖生産過程中的重要材料。廣泛應用于光纖預制棒制成和光纖拉絲工藝中，其中芯棒的純度要求最高（大于5N）。光纖半導體市場對石英材料的純淨度、規格精度、品質穩定性要求高，國内大部分石英制品生産企業不具備生産高純石英砂及電子級石英制品的能力，是以，目前國内光纖半導體廠商仍以向國外企業進口石英制品為主。國際知名石英企業——賀利氏、邁圖、信越石英等占據了中國大部分光纖半導體應用市場。光纖芯棒以及套管的制造原材料主要由尤尼明壟斷。目前光纖預制棒石英套管産品主要依賴進口，進口光纖石英套管成本較高，國産替代需求強烈。
目前，國家已經制定了多項石英行業現行國家标準、行業标準和地方标準。例如對于光伏高純石英砂要求，具有一定透明度的白色顆粒，無異色；石英砂的粒徑應在70~350μm範圍内，且在該粒徑範圍的累積品質分數應大于或等于90%。粒徑小于100μm或大于300μm的累積品質分數均應小于1%。二氧化矽含量應大于或等于99.99%，灼燒失量應小于或等于0.01%；雜質元素含量應小于或等于25μg/g，其中鉀、锂、鈉含量總和小于2.5μg/g等具體名額。
Harben根據商業石英産品的純度，将加工後的石英按雜質總量的多少進行分類，在該分類方案中，将雜質元素總量低于50μg/g的石英定義為高檔石英材料，包括高純石英（雜質元素總量：8～50μg/g）、極高純石英（雜質元素總量：1～8μg/g）和超純石英（雜質元素總量＜1μg/g）。其中，後兩者在自然界中匮乏或無，需要用純度較高的天然石英原料進行加工合成。
Müller等在研究挪威不同地區的藍晶石石英岩時，嘗試根據石英中Al和Ti的含量來判斷自然産出的石英能否作為高純石英。通常Al和Ti在石英中的元素含量較高，通過簡單的提純工藝很難将其除去，而精細的提純會增加生産成本，是以石英中的Al和Ti的含量是制約石英純度的主要因素。據此，當石英中的Al和Ti的含量分别小于25ug/g和10μg/g的天然石英，可以歸結為為高純石英範疇。
值得注意的是，Harben對石英的劃分是基于商業石英産品的，難以适用于天然産出的石英。同時，石英中的雜質元素有多種，每種雜質元素在石英中的含量和對提純加工的影響不盡相同，是以有必要考慮主要雜質元素含量的上限，而不單純的設定總量上限。Müller等提出的标準雖然可以适用于天然石英，并且主要考慮了Al和Ti含量的影響，但沒能充分考慮其他雜質元素。
基于上述原因以及石英研究的進步，Müller等對評判标準進行了修正。修正方案主要考察了石英中主要的9種有害元素的含量，包括Na、K、Li、Al、Ca、Fe、Ti、B和P，每種雜質元素含量允許的上限分别為Al＜30μg/g、Ti＜10μg/g、Na＜8μg/g、K＜8μg/g、Li＜5μg/g、Ca＜5μg/g、Fe＜3μg/g、P＜2μg/g和B＜1μg/g，同時這些元素的總量不能超過50μg/g，這樣的石英才能夠作為高純石英。Müller等的評價方案不僅适用于天然的石英，還适用于加工後的石英産品，具有更廣的适用性。另外，Müller等指出，石英的微量元素可通過原位分析測試得到，如EPMA、LAICP-MS或SIMS，這是為了避免受到外來礦物和包裹體的影響。理論上，原位分析測試得到的結果是晶格雜質元素含量和亞顯微包裹體元素含量的疊加，如果原位分析顯示出石英的雜質元素含量過高，那麼天然石英提純成高純石英的潛力相對較小。
目前，可實作的規模化生産的最高的純度可以達到99.999%（5N）以上。其産品的價格與純度關聯緊密，低端産品二氧化矽含量為99.5～99.99%（2～4N），價格在600~800元每噸左右。中端産品的純度在99.995~9.999%（4~5N）之間。産品價格約為30000元每噸左右。而高端的5N以上的高純石英砂價格在60000元每噸，且市場供不應求。
資料來源：《楊曉勇,孫超,曹荊亞,施建斌.高純石英的研究進展及發展趨勢[J].地學前緣:2021》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請注明出處！