Sajrone periode "Rencana Lima Taun 14", miturut rencana strategis "puncak karbon lan netral karbon" negara, industri fotovoltaik bakal nyebabake pangembangan eksplosif. Wabah industri fotovoltaik wis "nyiptakake kasugihan" kanggo kabeh rantai industri. Ing rantai sing nggumunake iki, kaca fotovoltaik minangka tautan sing penting. Dina iki, nyengkuyung konservasi energi lan perlindungan lingkungan, panjaluk kaca fotovoltaik saya tambah saben dina, lan ora seimbang antara pasokan lan permintaan. Ing wektu sing padha, wedhi kuarsa wesi lan ultra-putih, bahan penting kanggo kaca fotovoltaik, uga mundhak, lan regane saya tambah lan pasokan kurang. Pakar industri prédhiksi manawa wedhi kuarsa wesi rendah bakal ngalami paningkatan jangka panjang luwih saka 15% luwih saka 10 taun. Ing angin kuwat saka photovoltaic, produksi wedhi kuarsa kurang wesi wis kepincut akeh manungsa waé.
1. Pasir kuarsa kanggo kaca fotovoltaik
Kaca fotovoltaik umume digunakake minangka panel enkapsulasi modul fotovoltaik, lan kontak langsung karo lingkungan njaba. Ketahanan cuaca, kekuatan, transmisi cahya lan indikator liyane nduweni peran penting ing urip modul fotovoltaik lan efisiensi pembangkit listrik jangka panjang. Ion wesi ing wedhi kuarsa gampang dicelup, lan kanggo njamin transmisi surya sing dhuwur saka kaca asli, isi wesi kaca fotovoltaik luwih murah tinimbang kaca biasa, lan wedhi kuarsa wesi rendah kanthi kemurnian silikon sing dhuwur. lan isi impurity kurang kudu digunakake.
Saiki, ana sawetara wedhi kuarsa wesi murah sing gampang ditambang ing negara kita, lan utamane disebar ing Heyuan, Guangxi, Fengyang, Anhui, Hainan lan papan liyane. Ing mangsa ngarep, kanthi tuwuhing kapasitas produksi kaca embossed ultra-putih kanggo sel surya, wedhi kuarsa berkualitas tinggi kanthi area produksi winates bakal dadi sumber daya sing relatif langka. Pasokan wedhi kuarsa sing berkualitas lan stabil bakal mbatesi daya saing perusahaan kaca fotovoltaik ing mangsa ngarep. Mulane, carane efektif ngurangi isi wesi, aluminium, titanium lan unsur impurity liyane ing wedhi kuarsa lan nyiyapake wedhi kuarsa kemurnian dhuwur minangka topik riset panas.
2. Produksi pasir kuarsa wesi rendah kanggo kaca fotovoltaik
2.1 Pemurnian Pasir Kuarsa kanggo Kaca Photovoltaic
Saiki, proses pemurnian kuarsa tradisional sing ditrapake kanthi dewasa ing industri kalebu ngurutake, scrubbing, quenching banyu kalsinasi, grinding, sieving, pamisahan magnetik, pamisahan gravitasi, flotasi, leaching asam, leaching mikroba, degassing suhu dhuwur, lan sapiturute. Pemurnian jero Proses kalebu roasting chlorinated, ngurutake werna iradiasi, ngurutake Magnetik superconducting, vakum suhu dhuwur lan ing. Proses beneficiation umum saka pemurnian wedhi kuarsa domestik uga wis dikembangaké saka awal "grinding, misahake Magnetik, ngumbah" kanggo "pemisahan → coarse crushing → calcination → quenching banyu → grinding → screening → misahake Magnetik → flotation → asam Proses beneficiation gabungan saka kecemplung → ngumbah → pangatusan, digabungake karo gelombang mikro, ultrasonik lan liya-liyane kanggo pretreatment utawa pemurnian tambahan, nemen nambah efek pemurnian. Ing tampilan saka syarat-wesi kurang saka kaca photovoltaic, riset lan pangembangan cara aman wedhi kuarsa sing utamané ngenalaken.
Umume wesi ana ing enem wangun umum ing bijih kuarsa:
① Ana ing wangun partikel alus ing lempung utawa feldspar kaolinized
②Ditempelake ing permukaan partikel kuarsa ing wangun film wesi oksida
③ Mineral wesi kayata hematite, magnetit, specularite, qinite, etc. utawa wesi-ngemot mineral kayata mika, amphibole, garnet, etc.
④Iku ing negara kecemplung utawa lensa nang partikel kuarsa
⑤ Ana ing negara solusi padhet ing kristal kuarsa
⑥ Sejumlah wesi sekunder bakal dicampur ing proses penggilingan lan penggilingan
Kanggo misahake mineral sing ngemot wesi kanthi efektif saka kuarsa, perlu kanggo mesthekake luwih dhisik kahanan kedadeyan saka impurities wesi ing bijih kuarsa lan milih cara beneficiation sing cukup lan proses pamisahan kanggo entuk penghapusan impurities wesi.
(1) Proses pamisahan magnetik
Proses pamisahan magnetik bisa mbusak mineral pengotor magnetik sing ringkih kayata hematite, limonite lan biotit kalebu partikel conjoined nganti paling gedhe. Miturut kekuatan Magnetik, pamisahan Magnetik bisa dipérang dadi misahake Magnetik kuwat lan misahake Magnetik banget. Pemisahan magnetik sing kuat biasane nggunakake pemisah magnetik sing kuat utawa pemisah magnetik sing dhuwur.
Umumé ngandika, wedhi kuarsa ngemot utamané lemah Magnetik impurity mineral kayata limonite, hematite, biotite, etc., bisa dipilih nggunakake udan-jinis mesin Magnetik kuwat ing Nilai ndhuwur 8.0 × 105A / m; Kanggo mineral magnetik sing kuwat sing didominasi bijih wesi, luwih becik nggunakake mesin magnetik sing lemah utawa mesin magnetik medium kanggo misahake. [2] Saiki, kanthi aplikasi pemisah magnetik medan magnet sing dhuwur-gradien lan kuwat, pamisahan lan pemurnian magnetik wis saya apik banget dibandhingake karo jaman biyen. Contone, nggunakake pemisah magnetik jinis roller induksi elektromagnetik sing kuat kanggo mbusak wesi ing kekuatan medan magnet 2.2T bisa nyuda isi Fe2O3 saka 0.002% dadi 0.0002%.
(2) Proses flotasi
Flotasi minangka proses pamisahan partikel mineral liwat sifat fisik lan kimia sing beda ing permukaan partikel mineral. Fungsi utama yaiku mbusak mika mineral sing gegandhengan lan feldspar saka wedhi kuarsa. Kanggo pamisahan flotasi saka mineral sing ngemot wesi lan kuarsa, nemokake wujud kedadeyan impurities wesi lan wangun distribusi saben ukuran partikel minangka kunci kanggo milih proses pamisahan sing tepat kanggo ngilangi wesi. Umume mineral sing ngemot wesi duwe titik listrik nol ing ndhuwur 5, sing diisi kanthi positif ing lingkungan asam, lan miturut teori cocok kanggo panggunaan kolektor anionik.
Asam lemak (sabun), hidrokarbil sulfonat utawa sulfat bisa digunakake minangka kolektor anionik kanggo flotasi bijih besi oksida. Pyrite bisa dadi flotasi pirit saka kuarsa ing lingkungan pickling kanthi agen flotasi klasik kanggo isobutyl xanthate plus bubuk ireng butylamine (4: 1). Dosis kira-kira 200ppmw.
Flotasi ilmenit umume nggunakake sodium oleate (0.21mol / L) minangka agen flotasi kanggo nyetel pH dadi 4 ~ 10. Reaksi kimia dumadi ing antarane ion oleat lan partikel wesi ing permukaan ilmenit kanggo ngasilake oleate wesi, sing diserap sacara kimia ion Oleate tetep ilmenit kanthi floatability sing luwih apik. Kolektor asam fosfonik adhedhasar hidrokarbon sing dikembangake ing taun-taun pungkasan nduweni selektivitas lan kinerja koleksi sing apik kanggo ilmenit.
(3) Proses pencucian asam
Tujuan utama proses leaching asam yaiku mbusak mineral wesi sing larut ing larutan asam. Faktor sing mengaruhi efek pemurnian saka leaching asam kalebu ukuran partikel pasir kuarsa, suhu, wektu, jinis asam, konsentrasi asam, rasio ngalangi-Cairan, etc., lan nambah suhu lan solusi asam. Konsentrasi lan ngurangi radius partikel kuarsa bisa nambah tingkat leaching lan tingkat leaching saka Al. Efek pemurnian saka asam siji diwatesi, lan asam campuran nduweni efek sinergis, sing bisa ningkatake tingkat penghapusan unsur impurity kayata Fe lan K. Asam anorganik umum yaiku HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4. , H2C2O4, umume loro utawa luwih dicampur lan digunakake ing proporsi tartamtu.
Asam oksalat minangka asam organik sing umum digunakake kanggo asam leaching. Bisa mbentuk kompleks sing relatif stabil karo ion logam sing larut, lan impurities gampang dicuci. Wis kaluwihan saka dosis kurang lan tingkat aman wesi dhuwur. Sawetara wong nggunakake ultrasonik kanggo mbantu pemurnian asam oksalat, lan nemokake yen dibandhingake karo ultrasonik pengadukan lan tangki konvensional, ultrasonik probe nduweni tingkat penghapusan Fe paling dhuwur, jumlah asam oksalat kurang saka 4g / L, lan tingkat penghapusan wesi tekan. 75,4%.
Anane asam encer lan asam hidrofluorat bisa kanthi efektif mbusak impurities logam kayata Fe, Al, Mg, nanging jumlah asam hidrofluorat kudu dikontrol amarga asam hidrofluorat bisa ngrusak partikel kuarsa. Panganggone macem-macem jinis asam uga mengaruhi kualitas proses pemurnian. Antarane wong-wong mau, asam campuran HCl lan HF nduweni efek pangolahan sing paling apik. Sawetara wong nggunakake agen leaching campuran HCl lan HF kanggo ngresiki pasir kuarsa sawise pamisahan magnetik. Liwat leaching kimia, jumlah total unsur impurity punika 40.71μg / g, lan kemurnian SiO2 minangka dhuwur minangka 99.993wt%.
(4) Limbah mikroba
Mikroorganisme digunakake kanggo ngresiki wesi film tipis utawa impregnating wesi ing permukaan partikel pasir kuarsa, yaiku teknik sing bubar dikembangake kanggo ngilangi wesi. Pasinaon manca nuduhake yen panggunaan Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus lan mikroorganisme liyane kanggo leaching wesi ing permukaan film kuarsa wis entuk asil sing apik, sing efek saka Aspergillus niger leaching wesi optimal. Tingkat penghapusan Fe2O3 biasane luwih saka 75%, lan tingkat konsentrasi Fe2O3 kurang saka 0,007%. Lan ditemokake yen efek saka wesi leaching kanthi pre-budidaya bakteri lan jamur sing paling apik bakal luwih apik.
2.2 Kemajuan riset liyane saka pasir kuarsa kanggo kaca fotovoltaik
Kanggo nyuda jumlah asam, nyuda kesulitan ngolah limbah, lan ramah lingkungan, Peng Shou [5] et al. dibeberke cara kanggo nyiapake 10ppm wedhi kuarsa kurang wesi dening proses non-pickling: urat alam kuarsa digunakake minangka bahan mentahan, lan telung tataran crushing, Ing tataran pisanan mecah lan klasifikasi tataran kapindho bisa njaluk 0.1 ~ 0.7mm grit ; grit wis dipisahake dening tataran pisanan saka misahake Magnetik lan tataran kapindho aman Magnetik kuwat wesi mechanical lan wesi-prewangan mineral diwenehi wedhi misahake Magnetik; pamisahan Magnetik saka wedhi dipikolehi dening flotasi tataran kapindho isi Fe2O3 luwih murah tinimbang 10ppm wedhi kuarsa wesi kurang, flotation nggunakake H2SO4 minangka regulator, nyetel pH = 2 ~ 3, nggunakake sodium oleate lan propilena diamine basis lenga klapa minangka kolektor. . Pasir kuarsa sing disiapake SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, memenuhi syarat bahan baku silika sing dibutuhake kanggo kaca optik, kaca tampilan fotolistrik, lan kaca kuarsa.
Ing sisih liya, kanthi nyuda sumber daya kuarsa sing berkualitas tinggi, panggunaan sumber daya sing kurang lengkap wis narik perhatian sing akeh. Xie Enjun saka China Bahan Bangunan Bengbu Glass Industry Design and Research Institute Co., Ltd. nggunakake tailing kaolin kanggo nyiapake wedhi kuarsa wesi rendah kanggo kaca fotovoltaik. Komposisi mineral utama tailing kaolin Fujian yaiku kuarsa, sing ngemot jumlah cilik mineral pengotor kayata kaolinit, mika, lan feldspar. Sawise tailings kaolin diproses dening proses beneficiation saka "grinding-hydraulic klasifikasi-magnetik misahake-flotation", isi 0.6 ~ 0.125mm ukuran partikel luwih saka 95%, SiO2 punika 99,62%, Al2O3 punika 0,065%, Fe2O3 punika 92 × 10-6 wedhi kuarsa nggoleki nyukupi syarat kualitas pasir kuarsa wesi rendah kanggo kaca fotovoltaik.
Shao Weihua lan liya-liyane saka Zhengzhou Institute of Comprehensive Utilization of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, nerbitake paten penemuan: cara kanggo nyiapake wedhi kuarsa kanthi kemurnian dhuwur saka tailing kaolin. Langkah-langkah metode: a. Tailings Kaolin digunakake minangka bijih mentah, sing disaring sawise diaduk lan digosok kanggo entuk bahan +0.6mm; b. +0.6mm materi wis lemah lan diklasifikasikaké, lan 0.4mm0.1mm materi mineral tundhuk operasi misahake Magnetik , Kanggo njupuk bahan Magnetik lan non-Magnetik, bahan non-Magnetik ngetik operasi misahake gravitasi kanggo njupuk gravitasi misahake mineral cahya lan gravitasi misahake mineral abot, lan gravitasi misahake mineral cahya ngetik operasi regrind kanggo layar diwenehi +0.1mm mineral; c.+0.1mm Mineral mlebu operasi flotasi kanggo entuk konsentrasi flotasi. Banyu ndhuwur konsentrasi flotasi dibusak lan banjur diasinake kanthi ultrasonik, banjur disaring kanggo entuk bahan kasar +0.1mm minangka wedhi kuarsa kemurnian dhuwur. Cara penemuan kasebut ora mung bisa entuk produk konsentrasi kuarsa sing bermutu, nanging uga nduweni wektu pangolahan sing cendhak, aliran proses sing prasaja, konsumsi energi sing kurang, lan konsentrasi kuarsa sing dipikolehi kanthi kualitas dhuwur, sing bisa nyukupi syarat kualitas kemurnian dhuwur. kuarsa.
Kaolin tailing ngemot sumber daya kuarsa sing akeh. Liwat beneficiation, pemurnian lan pangolahan jero, bisa nyukupi syarat kanggo nggunakake bahan mentah kaca ultra-putih fotovoltaik. Iki uga menehi gagasan anyar kanggo pemanfaatan komprehensif sumber daya tailing kaolin.
3. Ringkesan pasar pasir kuarsa wesi kurang kanggo kaca fotovoltaik
Ing sisih siji, ing separo kapindho 2020, kapasitas produksi sing dikendhaleni ekspansi ora bisa ngatasi panjaluk sing mbledhos ing kamakmuran sing dhuwur. Pasokan lan panjaluk kaca fotovoltaik ora seimbang, lan rega saya mundhak. Ing telpon gabungan saka akeh perusahaan modul fotovoltaik, ing Desember 2020, Kementerian Perindustrian lan Teknologi Informasi ngetokake dokumen sing njlentrehake manawa proyek kaca gulung fotovoltaik bisa uga ora nyusun rencana penggantian kapasitas. Dipengaruhi dening kebijakan anyar, tingkat pertumbuhan produksi kaca fotovoltaik bakal ditambah saka 2021. Miturut informasi umum, kapasitas kaca fotovoltaik sing digulung kanthi rencana sing jelas kanggo produksi ing 21/22 bakal tekan 22250/26590t/d, kanthi tingkat wutah taunan 68,4/48,6%. Ing kasus kabijakan lan jaminan sisih dikarepake, wedhi fotovoltaik samesthine bakal nyebabake wutah sing eksplosif.
2015-2022 kapasitas produksi industri kaca photovoltaic
Ing tangan liyane, Tambah substansial ing kapasitas produksi kaca photovoltaic bisa nimbulaké pasokan wedhi silika kurang wesi ngluwihi sumber, kang siji mbatesi produksi nyata saka kapasitas produksi kaca photovoltaic. Miturut statistik, wiwit taun 2014, produksi pasir kuarsa domestik negara saya umume rada luwih murah tinimbang permintaan domestik, lan pasokan lan permintaan tetep seimbang.
Ing wektu sing padha, sumber daya placer kuarsa wesi lemah domestik negara saya langka, konsentrasi ing Heyuan saka Guangdong, Beihai saka Guangxi, Fengyang saka Anhui lan Donghai saka Jiangsu, lan akeh sing kudu diimpor.
Wedhi kuarsa ultra-putih wesi rendah minangka salah sawijining bahan mentah sing penting (kira-kira 25% saka biaya bahan mentah) ing taun-taun pungkasan. Rega uga wis mundhak. Ing jaman biyen, wis suwe udakara 200 yuan/ton. Sawise wabah epidemi Q1 ing 20 taun, wis mudhun saka tingkat dhuwur, lan saiki tetep operasi stabil kanggo wektu iki.
Ing taun 2020, panjaluk pasir kuarsa negara saya 90,93 yuta ton, output 87,65 yuta ton, lan impor netto 3,278 yuta ton. Miturut informasi umum, jumlah watu kuarsa ing 100kg kaca molten kira-kira 72,2kg. Miturut rencana ekspansi saiki, paningkatan kapasitas kaca fotovoltaik ing 2021/2022 bisa tekan 3.23 / 24500t / d, miturut produksi taunan Diwilang sajrone 360 dina, total produksi bakal cocog karo permintaan sing mentas mundhak. wedhi silika wesi 836/635 yuta ton/taun, yaiku, panjaluk anyar kanggo wedhi silika wesi rendah sing digawa dening kaca fotovoltaik ing 2021/2022 bakal nyathet pasir kuarsa sakabèhé ing 2020 9.2% / 7.0% saka panjaluk. . Ngelingi wedhi silika wesi kurang mung minangka bagean saka total permintaan pasir silika, tekanan pasokan lan permintaan ing pasir silika wesi rendah sing disebabake dening investasi skala gedhe kapasitas produksi kaca fotovoltaik bisa uga luwih dhuwur tinimbang tekanan ing industri pasir kuarsa sakabèhé.
—Artikel saka Powder Network
Wektu kirim: Dec-11-2021