石英作为一种重要的矿产资源在自然界中分布广泛，以石英为原料生产的产品广泛应用于玻璃、陶瓷、耐火材料、冶金和化工等领域。熔融石英材料作为太阳能多晶硅铸锭用熔融石英陶瓷坩埚原料，其纯度对熔融石英陶瓷坩埚的使用性能及多晶硅电池的光电转化率有重要影响。本论文以江苏省东海地区产脉石英为原料，结合熔融石英粉体材料生产工艺，分别从石英原料的纯度控制、熔融过程中的纯度控制和熔融石英加工过程中的纯度控制三个工艺环节进行了研究，确定了高纯熔融石英材料生产过程中的最佳纯度控制方法。由矿区开采来的脉石英原矿表面附着粘土杂质，将脉石英原矿经过4mm振动筛，通水冲洗，去除筛下料，除去粘土的同时降低了铁、铝杂质的含量。为满足酸处理工艺和熔融工艺对石英粒度的要求，需将脉石英原矿破碎，分别采用锤式破碎机、颚式破碎机和反击式破碎机进行脉石英原矿的破碎实验。实验结果表明：相比于另两种破碎设备，锤式破碎机破碎后的石英颗粒粒形最好，多为球形；4～25mm石英颗粒产率高，达到了89.11%；破碎后石英原料的铁增加率为9.15%。综合考虑破碎效果对后续工艺生产效率及产品纯度的影响，最终确定锤式破碎机为最适合的脉石英原矿破碎设备。采用酸处理的方式去除脉石英矿石原料中的铁质杂质，对比单一酸处理和混合酸处理的除铁效果，实验研究不同混合酸组成、配比、用量、酸浸温度和时间对脉石英矿石除铁效果的影响。研究结果表明，混合酸处理的除铁效果优于单一酸处理，最适宜的酸处理条件为：盐酸和氢氟酸组成的混合酸，混合酸配比是盐酸︰氢氟酸为95%︰5%，混合酸用量为500kg/t，酸浸温度为50℃，酸浸时间为24h。使用自制石英熔融炉熔炼高纯石英原料，研究熔融工艺对熔融石英产品纯度的影响，并重点分析了熔融后的产物。研究结果表明，石墨棒应确保在炉体中央，装料应均匀，否则石墨棒受力不均，易发生断裂导致熔融过程的失败；熔融过程中，电流应稳定在2700A，确保熔融炉内温度不低于2000℃；熔融时间应在5小时以上，保证炉内石英原料充分熔融。熔融产物中，“一级料”是主要产物，其杂质含量符合熔融石英陶瓷坩埚使用要求；对“棉絮”和“夹生料”进行了XRD及SEM分析，确定其均为玻璃熔体析晶的产物，但“棉絮”中晶体所占的比例较小，可以作熔融石英陶瓷坩埚原料使用，“夹生料”中晶体所占比例较大，不能作为熔融石英陶瓷坩埚原料使用；“黑点杂质”主要元素成分是Fe，是熔融石英产物中须严格控制的杂质。自制拣选与风力除杂装置去除熔融石英块料中的明显杂质；改进离心式破碎机转子的结构，在甩料通道和推料板边缘安装硬质合金钢耐磨衬板，使得破碎后的熔融石英粉料中铁杂质含量增加率由改进前的14.97%降至4.48%；磁选实验结果表明，进料速度为1.2t/h，磁场强度为1.6万高斯时，磁选效果好，生产效率高。利用本论文研究确定的高纯熔融石英材料纯度控制技术生产的熔融石英粉料，其SiO2含量≥99.99％，杂质总量≤80ppm，Fe元素含量在10ppm以下，满足熔融石英陶瓷坩埚对熔融石英原料纯度的要求。