“14-cü beşillik” dövründə ölkənin “karbon zirvəsi və neytral karbon” strateji planına əsasən, fotovoltaik sənaye partlayıcı inkişafa səbəb olacaqdır.Fotovoltaik sənayenin baş verməsi bütün sənaye zənciri üçün “sərvət yaratdı”.Bu göz qamaşdıran zəncirdə fotovoltaik şüşə əvəzolunmaz halqadır.Bu gün enerjiyə qənaət və ətraf mühitin mühafizəsini müdafiə edən fotovoltaik şüşəyə tələbat günü-gündən artır və tələb və təklif arasında balanssızlıq var.Eyni zamanda, fotovoltaik şüşə üçün vacib material olan az dəmirli və ultra-ağ kvars qumu da bahalaşıb, qiymət artıb və tədarük qıtlığı yaranıb.Sənaye mütəxəssisləri, aşağı dəmir kvars qumunun 10 ildən çox müddətə 15% -dən çox uzunmüddətli artım olacağını proqnozlaşdırırlar.Güclü fotovoltaik küləyi altında dəmiri az olan kvars qumunun istehsalı böyük diqqəti cəlb etmişdir.
1. Fotovoltaik şüşə üçün kvars qumu
Fotovoltaik şüşə ümumiyyətlə fotovoltaik modulların enkapsulyasiya paneli kimi istifadə olunur və xarici mühitlə birbaşa təmasdadır.Onun hava şəraitinə davamlılığı, gücü, işıq keçiriciliyi və digər göstəriciləri fotovoltaik modulların istifadəsində və uzunmüddətli enerji istehsalının səmərəliliyində mərkəzi rol oynayır.Kvars qumunun tərkibindəki dəmir ionlarının rənglənməsi asandır və orijinal şüşənin yüksək günəş keçiriciliyini təmin etmək üçün fotovoltaik şüşənin dəmir tərkibi adi şüşədən aşağıdır və yüksək silisium təmizliyinə malik aşağı dəmir kvars qumu. və az miqdarda çirklilikdən istifadə edilməlidir.
Hazırda ölkəmizdə hasilatı asan olan yüksək keyfiyyətli aşağı dəmir kvars qumları azdır və onlar əsasən Heyuan, Guangxi, Fengyang, Anhui, Hainan və digər yerlərdə yayılmışdır.Gələcəkdə günəş batareyaları üçün ultra-ağ rəngli qabartma şüşə istehsal gücünün artması ilə məhdud istehsal sahəsi olan yüksək keyfiyyətli kvars qumu nisbətən qıt resursa çevriləcəkdir.Yüksək keyfiyyətli və sabit kvars qumunun tədarükü gələcəkdə fotovoltaik şüşə şirkətlərinin rəqabət qabiliyyətini məhdudlaşdıracaq.Buna görə də, kvars qumunda dəmir, alüminium, titan və digər çirk elementlərinin tərkibini necə effektiv şəkildə azaltmaq və yüksək saflıqda kvars qumu hazırlamaq isti tədqiqat mövzusudur.
2. Fotovoltaik şüşə üçün az dəmirli kvars qumunun istehsalı
2.1 Fotovoltaik şüşə üçün kvars qumunun təmizlənməsi
Hal-hazırda sənayedə yetkin şəkildə tətbiq olunan ənənəvi kvars təmizləmə proseslərinə çeşidləmə, ovuşdurma, kalsinasiya-suyun söndürülməsi, üyüdülməsi, süzülməsi, maqnitlə ayrılması, cazibə qüvvəsi ilə ayrılması, flotasiya, turşu ilə yuyulması, mikrobların yuyulması, yüksək temperaturda deqazasiya və s., dərin təmizləmə Proseslərinə xlorlu qovurma, şüalanmış rəng çeşidləmə, superkeçirici maqnit çeşidləmə, yüksək temperaturlu vakuum və s. daxildir.Yerli kvars qumunun təmizlənməsinin ümumi zənginləşdirmə prosesi də erkən “üyüdülmə, maqnit ayırma, yuyulma”dan “ayırma → qaba əzmə → kalsinasiya → suyun söndürülməsi → üyüdülmə → süzülmə → maqnit ayırma → flotasiya → turşuya qədər hazırlanmışdır. daldırma→yuma→qurutma, mikrodalğalı soba, ultrasəs və digər vasitələrlə birlikdə ilkin və ya köməkçi təmizləmə üçün təmizləyici effekti xeyli yaxşılaşdırır.Fotovoltaik şüşənin aşağı dəmir tələblərini nəzərə alaraq, əsasən kvars qumunun çıxarılması üsullarının tədqiqi və inkişafı tətbiq olunur.
Ümumiyyətlə dəmir kvars filizində aşağıdakı altı ümumi formada mövcuddur:
① Gildə və ya kaolinləşmiş feldispatda incə hissəciklər şəklində mövcuddur
②Dəmir oksidi filmi şəklində kvars hissəciklərinin səthinə yapışdırılır
③Hematit, maqnetit, spekulyarit, kinit və s. kimi dəmir mineralları və ya slyuda, amfibol, qranat və s. kimi dəmir tərkibli minerallar.
④Kvars hissəciklərinin içərisində immersion və ya linza vəziyyətindədir
⑤ Kvars kristalının içərisində bərk məhlul vəziyyətində mövcuddur
⑥ Əzmə və üyütmə prosesində müəyyən miqdarda ikinci dərəcəli dəmir qarışdırılacaq
Dəmir tərkibli mineralları kvarsdan effektiv şəkildə ayırmaq üçün ilk növbədə kvars filizində dəmir çirklərinin baş vermə vəziyyətini müəyyən etmək və dəmir çirklərinin çıxarılmasına nail olmaq üçün ağlabatan zənginləşdirmə metodu və ayırma prosesini seçmək lazımdır.
(1) Maqnit ayırma prosesi
Maqnit ayırma prosesi hematit, limonit və biotit kimi zəif maqnit çirkli mineralları, o cümlədən birləşmiş hissəcikləri böyük ölçüdə təmizləyə bilər.Maqnit gücünə görə, maqnit ayrılması güclü maqnit ayrılmasına və zəif maqnit ayrılmasına bölünə bilər.Güclü maqnit ayırma adətən nəm güclü maqnit separatorunu və ya yüksək gradient maqnit ayırıcısını qəbul edir.
Ümumiyyətlə, limonit, hematit, biotit və s. kimi əsasən zəif maqnit çirkli minerallardan ibarət kvars qumu 8,0×105A/m-dən yuxarı dəyərdə nəm tipli güclü maqnit maşınından istifadə etməklə seçilə bilər;Dəmir filizi üstünlük təşkil edən güclü maqnit mineralları üçün zəif maqnit maşını və ya ayrılması üçün orta maqnit maşını istifadə etmək daha yaxşıdır.[2] Hal-hazırda yüksək qradientli və güclü maqnit sahəsinə malik maqnit separatorlarının tətbiqi ilə keçmişlə müqayisədə maqnit ayırma və təmizləmə xeyli təkmilləşdirilmişdir.Məsələn, 2,2T maqnit sahəsinin gücü altında dəmiri çıxarmaq üçün elektromaqnit induksiya rulonu tipli güclü maqnit ayırıcıdan istifadə Fe2O3 tərkibini 0,002%-dən 0,0002%-ə qədər azalda bilər.
(2) Flotasiya prosesi
Flotasiya mineral hissəciklərin səthində müxtəlif fiziki və kimyəvi xassələrə görə mineral hissəciklərin ayrılması prosesidir.Əsas funksiya kvars qumundan əlaqəli mineral slyuda və feldispatları çıxarmaqdır.Dəmir tərkibli mineralların və kvarsın flotasiya üsulu ilə ayrılması üçün dəmir çirklərinin əmələ gəlmə formasını və hər hissəcik ölçüsünün paylanma formasını tapmaq dəmirin çıxarılması üçün düzgün ayırma prosesinin seçilməsinin açarıdır.Dəmir tərkibli mineralların əksəriyyətində 5-dən yuxarı sıfır elektrik nöqtəsi var, turşu mühitdə müsbət yüklüdür və nəzəri cəhətdən anion kollektorların istifadəsi üçün əlverişlidir.
Dəmir oksid filizinin flotasiyası üçün anion kollektoru kimi yağ turşusu (sabun), hidrokarbil sulfonat və ya sulfat istifadə edilə bilər.Pirit, izobutil ksantat və butilamin qara toz üçün klassik flotasiya agenti ilə turşu mühitində kvarsdan piritin flotasiyası ola bilər (4:1).Dozaj təxminən 200ppmw-dir.
İlmenitin flotasiyası ümumiyyətlə pH-ı 4-10-a tənzimləmək üçün flotasiya agenti kimi natrium oleatdan (0,21mol/L) istifadə edir.İlmenitin səthində oleat ionları ilə dəmir hissəcikləri arasında kimyəvi reaksiya baş verir ki, kimyəvi cəhətdən adsorbsiya olunan dəmir oleat əmələ gəlir.Son illərdə hazırlanmış karbohidrogen əsaslı fosfonik turşu kollektorları ilmenit üçün yaxşı seçiciliyə və toplama performansına malikdir.
(3) Turşuların yuyulması prosesi
Turşu ilə yuyulma prosesinin əsas məqsədi turşu məhlulunda həll olunan dəmir minerallarını çıxarmaqdır.Turşu ilə yuyulmanın təmizlənmə effektinə təsir edən amillər arasında kvars qumu hissəciklərinin ölçüsü, temperatur, vaxt, turşu növü, turşu konsentrasiyası, bərk-maye nisbəti və s., temperaturu və turşu məhlulunu artırır.Kvars hissəciklərinin konsentrasiyası və radiusunun azaldılması Al-ın yuyulma sürətini və yuyulma sürətini artıra bilər.Tək bir turşunun təmizləyici təsiri məhduddur və qarışıq turşu sinergetik təsirə malikdir, Fe və K kimi çirkli elementlərin çıxarılması sürətini çox artıra bilər. Ümumi qeyri-üzvi turşular HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4-dir. , H2C2O4, ümumiyyətlə iki və ya daha çoxu qarışdırılır və müəyyən nisbətdə istifadə olunur.
Oksalat turşusu turşuların yuyulması üçün çox istifadə edilən üzvi turşudur.O, həll edilmiş metal ionları ilə nisbətən sabit bir kompleks yarada bilər və çirkləri asanlıqla yuyulur.Onun üstünlükləri aşağı dozada və yüksək dəmir xaricetmə sürətinə malikdir.Bəzi insanlar oksalat turşusunun təmizlənməsinə kömək etmək üçün ultrasəsdən istifadə edir və adi qarışdırma və tank ultrasəsi ilə müqayisədə prob ultrasəsinin ən yüksək Fe xaric etmə dərəcəsinə malik olduğunu, oksalik turşunun miqdarının 4 q/l-dən az olduğunu və dəmirin xaric olma sürətinin çatır. 75,4%.
Seyreltilmiş turşu və hidrofluorik turşunun olması Fe, Al, Mg kimi metal çirkləri effektiv şəkildə aradan qaldıra bilər, lakin hidrofluorik turşunun miqdarına nəzarət edilməlidir, çünki hidrofluorik turşu kvars hissəciklərini korlaya bilər.Müxtəlif növ turşuların istifadəsi də təmizlənmə prosesinin keyfiyyətinə təsir göstərir.Onların arasında HCl və HF-nin qarışıq turşusu ən yaxşı emal effektinə malikdir.Bəzi insanlar maqnit ayrıldıqdan sonra kvars qumunu təmizləmək üçün HCl və HF qarışıq qələviləşdirmə agentindən istifadə edirlər.Kimyəvi yuyulma yolu ilə çirk elementlərinin ümumi miqdarı 40,71μg/q, SiO2-nin təmizliyi isə 99,993wt%-ə qədər yüksəkdir.
(4) Mikrobların yuyulması
Mikroorqanizmlər nazik təbəqəli dəmirin yuyulması və ya kvars qumu hissəciklərinin səthində dəmirin hopdurulması üçün istifadə olunur ki, bu da dəmiri çıxarmaq üçün bu yaxınlarda hazırlanmış bir texnikadır.Xarici tədqiqatlar göstərmişdir ki, Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus və digər mikroorqanizmlərin kvars plyonkasının səthində dəmirin yuyulması üçün istifadəsi yaxşı nəticələr əldə etmişdir ki, bunun da Aspergillus niger leaching dəmirinin təsiri optimal olmuşdur.Fe2O3-ün xaric olma dərəcəsi əsasən 75%-dən yuxarı, Fe2O3 konsentratının dərəcəsi isə 0,007%-ə qədər aşağıdır.Və məlum oldu ki, əksər bakteriya və kiflərin əvvəlcədən becərilməsi ilə dəmirin yuyulmasının effekti daha yaxşı olar.
2.2 Fotovoltaik şüşə üçün kvars qumunun digər tədqiqat tərəqqisi
Turşunun miqdarını azaltmaq, çirkab sularının təmizlənməsinin çətinliyini azaltmaq və ekoloji cəhətdən təmiz olmaq üçün Peng Shou [5] et al.10ppm az dəmirli kvars qumunun turşulanmayan bir proseslə hazırlanması üsulunu açıqladı: təbii damar kvars xammal kimi istifadə olunur və üç mərhələli sarsıdıcı, Birinci mərhələ üyüdülməsi və ikinci mərhələ təsnifatı 0,1 ~ 0,7 mm qum əldə edə bilər. ;qrunt maqnit ayırmanın birinci mərhələsi və maqnit ayırma qumunu əldə etmək üçün mexaniki dəmir və dəmir tərkibli mineralların güclü maqnitlə çıxarılmasının ikinci mərhələsi ilə ayrılır;qumun maqnitlə ayrılması ikinci mərhələdə flotasiya ilə əldə edilir Fe2O3 tərkibi 10ppm az dəmirli kvars qumundan aşağıdır, flotasiya tənzimləyici kimi H2SO4-dən istifadə edir, pH=2~3-ü tənzimləyir, kollektor kimi natrium oleat və kokos yağı əsaslı propilen diamindən istifadə edir. .Hazırlanmış kvars qumu SiO2≥99,9%, Fe2O3≤10ppm optik şüşə, fotoelektrik ekran şüşəsi və kvars şüşəsi üçün tələb olunan silisli xammalın tələblərinə cavab verir.
Digər tərəfdən, yüksək keyfiyyətli kvars ehtiyatlarının tükənməsi ilə aşağı səviyyəli ehtiyatların hərtərəfli istifadəsi geniş diqqəti cəlb etdi.Çin Tikinti Materialları Bengbu Glass Industry Design and Research Institute Co., Ltd şirkətindən Xie Enjun fotovoltaik şüşə üçün az dəmirli kvars qumu hazırlamaq üçün kaolin tullantılarından istifadə etdi.Fujian kaolin tullantılarının əsas mineral tərkibi kvarsdır, tərkibində kaolinit, mika və feldispat kimi az miqdarda çirkli minerallar var.Kaolin tullantıları “daşlama-hidravlik təsnifat-maqnit ayırma-flotasiya” zənginləşdirmə prosesi ilə emal edildikdən sonra 0,6~0,125 mm hissəcik ölçüsünün tərkibi 95% -dən çox, SiO2 99,62%, Al2O3 0,065%, Fe2O3 92×10-6 incə kvars qumu fotovoltaik şüşə üçün aşağı dəmir kvars qumunun keyfiyyət tələblərinə cavab verir.
Çin Geologiya Elmləri Akademiyasının Zhengzhou Mineral Ehtiyatların Kompleks İstifadəsi İnstitutundan Şao Veyhua və başqaları ixtira patentini dərc etdilər: kaolin tullantılarından yüksək təmizlikdə kvars qumunun hazırlanması üsulu.Metod addımları: a.Kaolin tullantıları xam filiz kimi istifadə olunur, qarışdırıldıqdan və +0,6 mm material əldə etmək üçün ələkdən keçirilir;b.+0.6mm material torpaq və təsnif edilir və 0.4mm0.1mm mineral material maqnit ayırma əməliyyatına məruz qalır , Maqnit və qeyri-maqnit materialları əldə etmək üçün qeyri-maqnit materialları çəkisi ayırma yüngül mineralları əldə etmək üçün cazibə ayırma əməliyyatına daxil olur və qravitasiya ilə ayrılan ağır minerallar və qravitasiya ilə ayrılan yüngül minerallar +0,1 mm mineralları əldə etmək üçün ekranlaşdırmaq üçün yenidən üyütmə əməliyyatına daxil olur;c.+0.1mm Mineral flotasiya konsentratını əldə etmək üçün flotasiya əməliyyatına daxil olur.Flotasiya konsentratının yuxarı suyu çıxarılır və sonra ultrasəs üsulu ilə duzlanır və sonra yüksək təmizlikdə kvars qumu kimi +0,1 mm qaba material əldə etmək üçün ələkdən keçirilir.İxtiranın üsulu yüksək keyfiyyətli kvars konsentrat məhsullarını əldə etməklə yanaşı, həm də qısa emal müddətinə, sadə proses axınına, aşağı enerji sərfiyyatına və yüksək təmizliyə malik kvars konsentratının keyfiyyət tələblərinə cavab verə bilən yüksək keyfiyyətə malikdir. kvars.
Kaolin tullantılarında çoxlu miqdarda kvars ehtiyatları var.Zənginləşdirmə, təmizlənmə və dərin emal yolu ilə o, fotovoltaik ultra-ağ şüşə xammalının istifadəsi tələblərinə cavab verə bilər.Bu, həm də kaolin tullantıları ehtiyatlarının hərtərəfli istifadəsi üçün yeni ideya təqdim edir.
3. Fotovoltaik şüşə üçün aşağı dəmir kvars qumunun bazara baxışı
Bir tərəfdən, 2020-ci ilin ikinci yarısında, genişlənmə ilə məhdudlaşan istehsal gücü yüksək rifah şəraitində partlayıcı tələbatın öhdəsindən gələ bilmir.Fotovoltaik şüşənin tələb və təklifi balanssızdır və qiymət yüksəlir.Bir çox fotovoltaik modul şirkətinin birgə çağırışı altında, 2020-ci ilin dekabr ayında Sənaye və İnformasiya Texnologiyaları Nazirliyi fotovoltaik haddelenmiş şüşə layihəsinin gücün dəyişdirilməsi planını tərtib edə bilməyəcəyini aydınlaşdıran bir sənəd verdi.Yeni siyasətdən təsirlənən fotovoltaik şüşə istehsalının artım tempi 2021-ci ildən genişlənəcək. İctimai məlumatlara görə, 21/22-də istehsal üçün dəqiq planı olan prokat fotovoltaik şüşənin tutumu 22250/26590 t/gün təşkil edəcək. illik artım tempi 68,4/48,6% təşkil edib.Siyasət və tələb tərəfi zəmanətləri vəziyyətində, fotovoltaik qumun partlayıcı artıma səbəb olacağı gözlənilir.
2015-2022 fotovoltaik şüşə sənayesi istehsal gücü
Digər tərəfdən, fotovoltaik şüşə istehsal gücünün əhəmiyyətli dərəcədə artması, aşağı dəmirli silisium qumunun tədarükünün tədarükdən çox olmasına səbəb ola bilər ki, bu da öz növbəsində fotovoltaik şüşə istehsal gücünün faktiki istehsalını məhdudlaşdırır.Statistikaya görə, 2014-cü ildən bəri ölkəmdə yerli kvars qumu istehsalı ümumilikdə daxili tələbatdan bir qədər aşağı olub və tələb və təklif sıx balansı qoruyub.
Eyni zamanda, mənim ölkəmin yerli aşağı dəmir kvars ehtiyatları azdır, Quangdongun Heyuan, Guangxi'nin Beihai, Anhui'nin Fengyang və Jiangsu'nun Donghai şəhərlərində cəmləşmişdir və onların böyük bir miqdarı idxal edilməlidir.
Aşağı dəmirli ultra ağ kvars qumu son illərdə vacib xammallardan biridir (xammal dəyərinin təxminən 25% -ni təşkil edir).Qiymət də qalxıb.Keçmişdə uzun müddətdir ki, 200 yuan/ton civarında idi.20 il ərzində 1-ci rüb epidemiyasının başlanmasından sonra o, yüksək səviyyədən aşağı düşüb və hazırda o, stabil fəaliyyətini davam etdirir.
2020-ci ildə ölkəmin kvars qumuna ümumi tələbatı 90,93 milyon ton, hasilatı 87,65 milyon ton, xalis idxalı isə 3,278 milyon ton olacaq.İctimai məlumatlara görə, 100 kq ərinmiş şüşədə kvars daşının miqdarı təxminən 72,2 kq-dır.Mövcud genişləndirmə planına əsasən, 2021/2022-ci illərdə fotovoltaik şüşənin tutum artımı 3,23/24500 t/gün-ə çata bilər, 360 gün müddətində hesablanan illik istehsala görə, ümumi istehsal aşağı səviyyəyə yeni artan tələbata uyğun olacaq. -ildə 836/635 milyon ton dəmir silisium qumu, yəni 2021/2022-ci illərdə fotovoltaik şüşənin gətirdiyi az dəmirli silisium qumuna yeni tələbat 2020-ci ildə ümumi kvars qumunu tələbatın 9,2%-ni/7,0%-ni təşkil edəcək. .Aşağı dəmirli silisiumlu qumun cəmi silisium qumu tələbatının yalnız bir hissəsini təşkil etdiyini nəzərə alsaq, fotovoltaik şüşə istehsal gücünə geniş miqyaslı investisiyanın səbəb olduğu aşağı dəmirli silisium qumuna olan tələb və təklif təzyiqi, silisium qumuna olan təzyiqdən xeyli yüksək ola bilər. ümumi kvars qumu sənayesi.
-Powder Network-dən məqalə
Göndərmə vaxtı: 11 dekabr 2021-ci il