Gedurende die “14de Vyfjaarplan”-tydperk, volgens die land se “koolstofpiek en koolstofneutrale” strategiese plan, sal die fotovoltaïese industrie tot plofbare ontwikkeling lei.Die uitbreek van die fotovoltaïese industrie het "welvaart geskep" vir die hele industriële ketting.In hierdie skitterende ketting is fotovoltaïese glas 'n onontbeerlike skakel.Vandag, wat energiebesparing en omgewingsbeskerming voorstaan, neem die vraag na fotovoltaïese glas elke dag toe, en daar is 'n wanbalans tussen vraag en aanbod.Terselfdertyd het lae-yster en ultra-wit kwartssand, 'n belangrike materiaal vir fotovoltaïese glas, ook gestyg, en die prys het toegeneem en die aanbod is min.Bedryfskenners voorspel dat lae-yster kwartssand 'n langtermyn-toename van meer as 15% vir meer as 10 jaar sal hê.Onder die sterk wind van fotovoltaïese, het die produksie van lae-yster kwartssand baie aandag getrek.
1. Kwartssand vir fotovoltaïese glas
Fotovoltaïese glas word oor die algemeen gebruik as die inkapselingspaneel van fotovoltaïese modules, en dit is in direkte kontak met die eksterne omgewing.Die weerbestandheid, sterkte, ligoordrag en ander aanwysers speel 'n sentrale rol in die lewe van fotovoltaïese modules en langtermyn kragopwekkingsdoeltreffendheid.Die ysterione in die kwartsand is maklik om te kleur, en om die hoë sonoordrag van die oorspronklike glas te verseker, is die ysterinhoud van fotovoltaïese glas laer as dié van gewone glas, en lae-yster kwartssand met hoë silikonsuiwerheid en lae onsuiwerheidsinhoud moet gebruik word.
Tans is daar min hoëgehalte lae-yster kwartssand wat maklik is om in ons land te ontgin, en dit word hoofsaaklik in Heyuan, Guangxi, Fengyang, Anhui, Hainan en ander plekke versprei.In die toekoms, met die groei van die produksievermoë van ultra-wit reliëfglas vir sonselle, sal hoëgehalte kwartssand met beperkte produksiegebied 'n relatief skaars hulpbron word.Die verskaffing van hoëgehalte en stabiele kwartssand sal die mededingendheid van fotovoltaïese glasmaatskappye in die toekoms beperk.Daarom, hoe om die inhoud van yster, aluminium, titanium en ander onsuiwerheidselemente in kwartssand effektief te verminder en hoë-suiwer kwartssand voor te berei, is 'n warm navorsingsonderwerp.
2. Produksie van lae-yster kwartssand vir fotovoltaïese glas
2.1 Suiwering van kwartssand vir fotovoltaïese glas
Tans sluit die tradisionele kwartssuiweringsprosesse wat volwasse in die bedryf toegepas word, sortering, skrop, kalsinasie-water blus, maal, sif, magnetiese skeiding, swaartekrag skeiding, flotasie, suur loging, mikrobiese loging, hoë temperatuur ontgassing, ens., diep suiwering Prosesse sluit in gechloreerde roostering, bestraalde kleursortering, supergeleidende magnetiese sortering, hoë temperatuur vakuum ensovoorts.Die algemene veredelingsproses van huishoudelike kwartssandsuiwering is ook ontwikkel vanaf die vroeë "maal, magnetiese skeiding, was" tot "skeiding → growwe vergruising → kalsinering → water blus → maal → sifting → magnetiese skeiding → flotasie → suur Die gekombineerde veredelingsproses van onderdompeling → was → droog, gekombineer met mikrogolf, ultrasoniese en ander middele vir voorbehandeling of hulpsuiwering, verbeter die suiweringseffek aansienlik.In die lig van die lae-ystervereistes van fotovoltaïese glas, word die navorsing en ontwikkeling van metodes vir die verwydering van kwartssand hoofsaaklik bekendgestel.
Oor die algemeen bestaan yster in die volgende ses algemene vorme in kwartserts:
① Bestaan in die vorm van fyn deeltjies in klei of kaoliniseerde veldspaat
② Geheg aan die oppervlak van kwartsdeeltjies in die vorm van ysteroksiedfilm
③Ysterminerale soos hematiet, magnetiet, spekulariet, qiniet, ens. of ysterbevattende minerale soos mika, amfibool, granaat, ens.
④ Dit is in die toestand van onderdompeling of lens binne die kwartsdeeltjies
⑤ Bestaan in die toestand van vaste oplossing binne die kwartskristal
⑥ 'n Sekere hoeveelheid sekondêre yster sal in die maal- en maalproses gemeng word
Om ysterbevattende minerale effektief van kwarts te skei, is dit nodig om eers die voorkomstoestand van ysteronsuiwerhede in die kwartserts vas te stel en 'n redelike veredelingsmetode en skeidingsproses te kies om die verwydering van ysteronsuiwerhede te bewerkstellig.
(1) Magnetiese skeidingsproses
Die magnetiese skeidingsproses kan die swak magnetiese onreinheidminerale soos hematiet, limoniet en biotiet, insluitend saamgevoegde deeltjies tot die grootste mate verwyder.Volgens die magnetiese sterkte kan magnetiese skeiding verdeel word in sterk magnetiese skeiding en swak magnetiese skeiding.Die sterk magnetiese skeiding neem gewoonlik nat sterk magnetiese skeiding of hoëgradiënt magnetiese skeiding aan.
Oor die algemeen kan die kwartssand wat hoofsaaklik swak magnetiese onsuiwerheidsminerale soos limoniet, hematiet, biotiet, ens. bevat, gekies word met 'n nattipe sterk magnetiese masjien teen 'n waarde bo 8.0×105A/m;Vir sterk magnetiese minerale wat deur ystererts oorheers word, is dit beter om 'n swak magnetiese masjien of 'n medium magnetiese masjien vir skeiding te gebruik.[2] Deesdae, met die toepassing van hoëgradiënt en sterk magnetiese veld magnetiese skeiers, is magnetiese skeiding en suiwering aansienlik verbeter in vergelyking met die verlede.Byvoorbeeld, die gebruik van 'n elektromagnetiese induksie roller tipe sterk magnetiese skeier om yster onder 2.2T magnetiese veldsterkte te verwyder, kan die inhoud van Fe2O3 van 0.002% tot 0.0002% verminder.
(2) Flotasieproses
Flotasie is 'n proses om minerale deeltjies te skei deur verskillende fisiese en chemiese eienskappe op die oppervlak van minerale deeltjies.Die hooffunksie is om die verwante minerale mika en veldspaat uit die kwartssand te verwyder.Vir die flotasieskeiding van ysterbevattende minerale en kwarts, is die uitvind van die voorkomsvorm van ysteronsuiwerhede en die verspreidingsvorm van elke deeltjiegrootte die sleutel tot die keuse van 'n behoorlike skeidingsproses vir ysterverwydering.Die meeste ysterbevattende minerale het 'n nul-elektriese punt bo 5, wat positief gelaai is in 'n suur omgewing, en teoreties geskik vir die gebruik van anioniese versamelaars.
Vetsuur (seep), hidrokarbilsulfonaat of sulfaat kan gebruik word as anioniese versamelaar vir flotasie van ysteroksiederts.Piriet kan flotasie van piriet uit kwarts in 'n piekelomgewing wees met die klassieke flotasiemiddel vir isobutielxantaat plus butielamien swart poeier (4:1).Die dosis is ongeveer 200ppmw.
Die flotasie van ilmeniet gebruik gewoonlik natriumoleaat (0.21mol/L) as 'n flotasiemiddel om die pH na 4~10 aan te pas.'n Chemiese reaksie vind plaas tussen oleaatione en ysterdeeltjies op die oppervlak van die ilmeniet om ysteroleaat te produseer, wat chemies geadsorbeer word. Oleaatione hou ilmeniet met beter dryfbaarheid.Die koolwaterstofgebaseerde fosfonsuurversamelaars wat in onlangse jare ontwikkel is, het goeie selektiwiteit en versamelingsprestasie vir ilmeniet.
(3) Suurlogingsproses
Die hoofdoel van die suurlogingsproses is om oplosbare ysterminerale in die suuroplossing te verwyder.Die faktore wat die suiweringseffek van die suurloging beïnvloed, sluit in kwartssanddeeltjiegrootte, temperatuur, tyd, suurtipe, suurkonsentrasie, vastestof-vloeistofverhouding, ens., en verhoog die temperatuur en suuroplossing.Konsentrasie en die vermindering van die radius van die kwartsdeeltjies kan die logingtempo en logingtempo van Al verhoog.Die suiweringseffek van 'n enkele suur is beperk, en die gemengde suur het 'n sinergistiese effek, wat die verwyderingstempo van onsuiwerheidselemente soos Fe en K aansienlik kan verhoog. Algemene anorganiese sure is HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4 , H2C2O4, oor die algemeen word twee of meer van hulle gemeng en in 'n sekere verhouding gebruik.
Oksaalsuur is 'n algemeen gebruikte organiese suur vir suurloging.Dit kan 'n relatief stabiele kompleks met die opgeloste metaalione vorm, en die onsuiwerhede word maklik uitgewas.Dit het die voordele van 'n lae dosis en 'n hoë ysterverwyderingstempo.Sommige mense gebruik ultraklank om die suiwering van oksaalsuur te help, en het gevind dat in vergelyking met konvensionele roer- en tenkultraklank, sonde-ultraklank die hoogste Fe-verwyderingstempo het, die hoeveelheid oksaalsuur is minder as 4g/L, en die ysterverwyderingstempo bereik 75,4%.
Die teenwoordigheid van verdunde suur en fluoorsuur kan metaal onsuiwerhede soos Fe, Al, Mg effektief verwyder, maar die hoeveelheid fluoorsuur moet beheer word omdat fluoorsuur die kwartsdeeltjies kan korrodeer.Die gebruik van verskillende soorte sure beïnvloed ook die kwaliteit van die suiweringsproses.Onder hulle het die gemengde suur van HCl en HF die beste verwerkingseffek.Sommige mense gebruik HCl en HF gemengde logingsmiddel om die kwartssand te suiwer na magnetiese skeiding.Deur chemiese loging is die totale hoeveelheid onsuiwerheidselemente 40.71μg/g, en die suiwerheid van SiO2 is so hoog as 99.993gew.%.
(4) Mikrobiese loging
Mikro-organismes word gebruik om dunfilmyster te loog of yster op die oppervlak van kwartssanddeeltjies te loog, wat 'n onlangs ontwikkelde tegniek is om yster te verwyder.Buitelandse studies het getoon dat die gebruik van Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus en ander mikroörganismes te loging yster op die oppervlak van die kwarts film het goeie resultate behaal, waarvan die effek van Aspergillus niger loging yster optimaal.Die verwyderingstempo van Fe2O3 is meestal bo 75%, en die graad Fe2O3-konsentraat is so laag as 0,007%.En daar is gevind dat die effek van uitloging van yster met die voorbewerking van die meeste bakterieë en skimmels beter sou wees.
2.2 Ander navorsingsvordering van kwartssand vir fotovoltaïese glas
Ten einde die hoeveelheid suur te verminder, die moeilikheid van rioolbehandeling te verminder en omgewingsvriendelik te wees, het Peng Shou [5] et al.het 'n metode geopenbaar vir die voorbereiding van 10 dpm lae-yster kwartssand deur 'n nie-piekelproses: natuurlike aarkwarts word as 'n grondstof gebruik, en drie-stadium breek, Die eerste stadium maal en die tweede stadium klassifikasie kan 0.1 ~ 0.7 mm korrel kry ;die korrel word geskei deur die eerste fase van magnetiese skeiding en die tweede fase van sterk magnetiese verwydering van meganiese yster en ysterdraende minerale om magnetiese skeidingsand te verkry;die magnetiese skeiding van die sand word verkry deur die tweede stadium flotasie Fe2O3 inhoud is laer as 10ppm lae-yster kwartssand, flotasie gebruik H2SO4 as reguleerder, pas pH=2~3 aan, gebruik natriumoleaat en klapperolie-gebaseerde propileendiamien as versamelaars .Die voorbereide kwartssand SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, voldoen aan die vereistes van siliciumhoudende grondstowwe wat benodig word vir optiese glas, foto-elektriese vertoonglas en kwartsglas.
Aan die ander kant, met die uitputting van hoë kwaliteit kwartsbronne, het die omvattende benutting van lae-end hulpbronne wydverspreide aandag getrek.Xie Enjun van China Building Materials Bengbu Glass Industry Design and Research Institute Co., Ltd. het kaolienafval gebruik om lae-yster kwartssand vir fotovoltaïese glas voor te berei.Die hoofmineraalsamestelling van Fujian-kaolienuitskot is kwarts, wat 'n klein hoeveelheid onreinheidminerale soos kaoliniet, mika en veldspaat bevat.Nadat die kaolienuitskot verwerk is deur die veredelingsproses van "maal-hidrouliese klassifikasie-magnetiese skeiding-flotasie", is die inhoud van 0,6 ~ 0,125 mm deeltjiegrootte groter as 95%, SiO2 is 99,62%, Al2O3 is 0,065%, Fe2O3 is 92×10-6 fyn kwartssand voldoen aan die gehaltevereistes van lae-yster kwartssand vir fotovoltaïese glas.
Shao Weihua en ander van die Zhengzhou Instituut vir Omvattende Benutting van Minerale Hulpbronne, Chinese Akademie vir Geologiese Wetenskappe, het 'n uitvindingspatent gepubliseer: 'n metode vir die voorbereiding van hoë-suiwer kwartssand uit kaolienuitskot.Die metodestappe: a.Kaolienuitskot word as rou erts gebruik, wat gesif word nadat dit geroer en geskrop is om +0.6mm materiaal te verkry;b.+0.6mm materiaal word gemaal en geklassifiseer, en 0.4mm0.1mm minerale materiaal word onderwerp aan magnetiese skeidingswerking. Om magnetiese en nie-magnetiese materiale te verkry, gaan die nie-magnetiese materiale die swaartekrag-skeidingsoperasie binne om die swaartekrag-skeiding lig minerale te verkry en die swaartekrag skeiding swaar minerale, en die swaartekrag skeiding ligte minerale gaan die hermaal bewerking in om te skerm om +0.1mm minerale te verkry;c.+0.1mm Die mineraal gaan die flotasie-operasie binne om die flotasiekonsentraat te verkry.Die boonste water van die flotasiekonsentraat word verwyder en dan ultrasonies gepekel, en dan gesif om die +0.1mm growwe materiaal as hoë-suiwer kwartssand te verkry.Die metode van die uitvinding kan nie net produkte van hoë gehalte kwartskonsentraat verkry nie, maar het ook 'n kort verwerkingstyd, eenvoudige prosesvloei, lae energieverbruik en 'n hoë gehalte van die verkrygde kwartskonsentraat, wat aan die kwaliteitsvereistes van hoë suiwerheid kan voldoen. kwarts.
Kaolienuitskot bevat 'n groot hoeveelheid kwartsbronne.Deur veredeling, suiwering en diep verwerking kan dit voldoen aan die vereistes vir die gebruik van fotovoltaïese ultra-wit glasgrondstowwe.Dit bied ook 'n nuwe idee vir die omvattende benutting van kaolienuitskothulpbronne.
3. Markoorsig van lae-yster kwartssand vir fotovoltaïese glas
Aan die een kant, in die tweede helfte van 2020, kan die uitbreiding-beperkte produksievermoë nie die plofbare vraag onder hoë welvaart hanteer nie.Die vraag en aanbod van fotovoltaïese glas is ongebalanseerd, en die prys styg.Onder die gesamentlike oproep van baie fotovoltaïese module maatskappye, in Desember 2020, het die Ministerie van Nywerheid en Inligtingstegnologie 'n dokument uitgereik wat verduidelik dat die fotovoltaïese rolglasprojek nie 'n kapasiteitsvervangingsplan mag formuleer nie.Geaffekteer deur die nuwe beleid, sal die groeikoers van fotovoltaïese glasproduksie vanaf 2021 uitgebrei word. Volgens openbare inligting sal die kapasiteit van gerolde fotovoltaïese glas met 'n duidelike plan vir produksie in 21/22 22250/26590t/d bereik, met 'n jaarlikse groeikoers van 68,4/48,6%.In die geval van beleid- en vraagkantwaarborge sal fotovoltaïese sand na verwagting plofbare groei inlei.
2015-2022 fotovoltaïese glas industrie produksie kapasiteit
Aan die ander kant kan die aansienlike toename in die produksievermoë van fotovoltaïese glas veroorsaak dat die aanbod van lae-yster silikasand die aanbod oorskry, wat op sy beurt die werklike produksie van fotovoltaïese glasproduksievermoë beperk.Volgens statistieke was my land se binnelandse kwartssandproduksie sedert 2014 oor die algemeen effens laer as binnelandse vraag, en vraag en aanbod het 'n noue balans gehandhaaf.
Terselfdertyd is my land se binnelandse lae-yster-kwartsplaserhulpbronne skaars, gekonsentreer in Heyuan van Guangdong, Beihai van Guangxi, Fengyang van Anhui en Donghai van Jiangsu, en 'n groot hoeveelheid daarvan moet ingevoer word.
Lae-yster ultra-wit kwartssand is een van die belangrike grondstowwe (wat sowat 25% van die grondstofkoste uitmaak) die afgelope jare.Die prys het ook gestyg.In die verlede was dit lankal sowat 200 yuan/ton.Na die uitbreek van die Q1-epidemie in 20 jaar, het dit van 'n hoë vlak gedaal, en dit handhaaf tans 'n stabiele werking vir eers.
In 2020 sal my land se algehele vraag na kwartssand 90,93 miljoen ton wees, die uitset sal 87,65 miljoen ton wees, en die netto invoer sal 3,278 miljoen ton wees.Volgens openbare inligting is die hoeveelheid kwartssteen in 100 kg gesmelte glas ongeveer 72,2 kg.Volgens die huidige uitbreidingsplan kan die kapasiteitsverhoging van fotovoltaïese glas in 2021/2022 3.23/24500t/d bereik, volgens die jaarlikse produksie Bereken oor 'n 360-dae tydperk, sal die totale produksie ooreenstem met die nuut verhoogde vraag na lae -ystersilikasand van 836/635 miljoen ton/jaar, dit wil sê, die nuwe vraag na lae-ystersilikasand wat deur fotovoltaïese glas in 2021/2022 gebring word, sal die algehele kwartssand in 2020 9.2%/7.0% van die vraag uitmaak .As in ag geneem word dat lae-yster silikasand slegs 'n deel van die totale silikasandvraag uitmaak, kan die vraag- en aanboddruk op lae-yster silikasand veroorsaak deur die grootskaalse investering van fotovoltaïese glasproduksievermoë baie hoër wees as die druk op silikasand. die algehele kwartssandbedryf.
—Artikel van Powder Network
Postyd: 11 Desember 2021