Atol sa "ika-14 nga Lima ka Tuig nga Plano", sumala sa estratehikong plano sa nasud nga "carbon peak ug carbon neutral", ang industriya sa photovoltaic mosangpot sa kusog nga pag-uswag. Ang pag-usbong sa industriya sa photovoltaic "nakamugna og bahandi" alang sa tibuok kadena sa industriya. Niining makapahingangha nga kadena, ang photovoltaic nga bildo usa ka kinahanglanon nga sumpay. Karon, tungod sa pagpasiugda sa pagdaginot sa enerhiya ug pagpanalipod sa kalikupan, ang panginahanglan alang sa photovoltaic nga bildo nagkadaghan matag adlaw, ug adunay dili balanse tali sa suplay ug panginahanglan. Sa samang higayon, ang low-iron ug ultra-white quartz sand, usa ka importante nga materyal alang sa photovoltaic nga bildo, misaka usab, ug ang presyo misaka ug ang suplay kulang. Ang mga eksperto sa industriya nagtagna nga ang low-iron quartz sand adunay dugay nga pagtaas nga labaw sa 15% sulod sa kapin sa 10 ka tuig. Ubos sa kusog nga hangin sa photovoltaic, ang produksiyon sa low-iron quartz sand nakadani og daghang atensyon.
1. Balas nga quartz para sa photovoltaic nga bildo
Ang photovoltaic glass kasagarang gigamit isip encapsulation panel sa mga photovoltaic module, ug kini direktang nakigkontak sa gawas nga palibot. Ang resistensya niini sa panahon, kusog, transmittance sa kahayag ug uban pang mga indikasyon adunay hinungdanon nga papel sa kinabuhi sa mga photovoltaic module ug sa dugay nga kahusayan sa pagmugna og kuryente. Ang mga iron ion sa quartz sand dali nga tinaon, ug aron masiguro ang taas nga solar transmittance sa orihinal nga bildo, ang iron content sa photovoltaic glass mas ubos kaysa sa ordinaryong bildo, ug ang low-iron quartz sand nga adunay taas nga silicon purity ug ubos nga impurity content kinahanglan gamiton.
Sa pagkakaron, diyutay ra ang taas nga kalidad nga low-iron quartz sands nga dali ra minahon sa atong nasud, ug kini kasagarang giapod-apod sa Heyuan, Guangxi, Fengyang, Anhui, Hainan ug uban pang mga lugar. Sa umaabot, uban sa pagtubo sa kapasidad sa produksiyon sa ultra-white embossed glass para sa solar cells, ang taas nga kalidad nga quartz sand nga adunay limitado nga lugar sa produksiyon mahimong usa ka medyo limitado nga kapanguhaan. Ang suplay sa taas nga kalidad ug lig-on nga quartz sand maglimite sa kompetisyon sa mga kompanya sa photovoltaic glass sa umaabot. Busa, kung giunsa epektibo nga makunhuran ang sulud sa iron, aluminum, titanium ug uban pang mga elemento sa hugaw sa quartz sand ug pag-andam sa taas nga kaputli nga quartz sand usa ka mainit nga hilisgutan sa panukiduki.
2. Produksyon sa low-iron quartz sand para sa photovoltaic glass
2.1 Pagputli sa Quartz Sand para sa Photovoltaic Glass
Sa pagkakaron, ang tradisyonal nga mga proseso sa pagputli sa quartz nga hamtong nga gigamit sa industriya naglakip sa pag-sort, pagkuskos, calcination-water quenching, paggaling, pagsala, magnetic separation, gravity separation, flotation, acid leaching, microbial leaching, high temperature degassing, ug uban pa. Ang mga proseso sa deep purification naglakip sa chlorinated roasting, irradiated color sorting, superconducting magnetic sorting, high temperature vacuum ug uban pa. Ang kinatibuk-ang proseso sa beneficiation sa domestic quartz sand purification naugmad usab gikan sa sayo nga "grinding, magnetic separation, washing" hangtod sa "separation → coarse crushing → calcination → water quenching → grinding → screening → magnetic separation → flotation → acid. Ang hiniusa nga proseso sa beneficiation sa immersion→washing→drying, inubanan sa microwave, ultrasonic ug uban pang paagi alang sa pretreatment o auxiliary purification, dako nga nagpauswag sa epekto sa pagputli. Tungod sa ubos nga kinahanglanon sa iron sa photovoltaic glass, ang panukiduki ug pagpalambo sa mga pamaagi sa pagtangtang sa quartz sand kasagaran gipaila.
Kasagaran ang puthaw anaa sa mosunod nga unom ka komon nga porma sa quartz ore:
① Anaa sa porma sa pino nga mga partikulo sa lapok o kaolinized feldspar
②Gidikit sa nawong sa mga partikulo sa quartz sa porma sa iron oxide film
③Mga mineral nga puthaw sama sa hematite, magnetite, specularite, qinite, ug uban pa o mga mineral nga adunay puthaw sama sa mica, amphibole, garnet, ug uban pa.
④Naa kini sa estado sa pagpaunlod o lente sa sulod sa mga partikulo sa quartz
⑤ Anaa sa estado sa solidong solusyon sulod sa kristal nga quartz
⑥ Usa ka piho nga gidaghanon sa ikaduhang puthaw ang isagol sa proseso sa pagdugmok ug paggaling
Aron epektibong mabulag ang mga mineral nga adunay iron gikan sa quartz, kinahanglan una nga mahibal-an ang kahimtang sa presensya sa mga hugaw sa iron sa quartz ore ug mopili og makatarunganon nga pamaagi sa benepisyasyon ug proseso sa pagbulag aron makuha ang mga hugaw sa iron.
(1) Proseso sa pagbulag sa magnetiko
Ang proseso sa magnetic separation makatangtang sa mga mineral nga huyang sa magnetic impurity sama sa hematite, limonite ug biotite lakip na ang nagkadugtong nga mga partikulo sa labing dako nga sukod. Sumala sa kusog sa magnetic, ang magnetic separation mahimong bahinon sa kusog nga magnetic separation ug huyang nga magnetic separation. Ang kusog nga magnetic separation kasagaran mogamit og basa nga kusog nga magnetic separator o taas nga gradient magnetic separator.
Sa kinatibuk-an, ang quartz sand nga adunay mga mineral nga weak magnetic impurity sama sa limonite, hematite, biotite, ug uban pa, mahimong mapili gamit ang wet-type strong magnetic machine sa kantidad nga labaw sa 8.0×105A/m; Para sa strong magnetic minerals nga gidominar sa iron ore, mas maayo nga mogamit og weak magnetic machine o medium magnetic machine para sa pagbulag. [2] Karong panahona, uban sa paggamit sa high-gradient ug strong magnetic field magnetic separators, ang magnetic separation ug purification miuswag pag-ayo kon itandi sa kaniadto. Pananglitan, ang paggamit og electromagnetic induction roller type strong magnetic separator aron makuha ang iron ubos sa 2.2T magnetic field strength makapakunhod sa sulod sa Fe2O3 gikan sa 0.002% ngadto sa 0.0002%.
(2) Proseso sa paglutaw
Ang flotation usa ka proseso sa pagbulag sa mga partikulo sa mineral pinaagi sa lain-laing pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa ibabaw sa mga partikulo sa mineral. Ang pangunang gimbuhaton mao ang pagtangtang sa may kalabutan nga mineral nga mica ug feldspar gikan sa balas nga quartz. Alang sa pagbulag sa mga mineral nga adunay iron ug quartz pinaagi sa flotation, ang pagpangita sa porma sa pagtungha sa mga hugaw sa iron ug ang porma sa distribusyon sa matag gidak-on sa partikulo mao ang yawe sa pagpili sa husto nga proseso sa pagbulag alang sa pagtangtang sa iron. Kadaghanan sa mga mineral nga adunay iron adunay zero electric point nga labaw sa 5, nga positibo nga gikarga sa usa ka acidic nga palibot, ug sa teorya angay alang sa paggamit sa mga anionic collector.
Ang fatty acid (sabon), hydrocarbyl sulfonate o sulfate mahimong gamiton isip anionic collector para sa flotation sa iron oxide ore. Ang Pyrite mahimong flotation sa pyrite gikan sa quartz sa usa ka pickling environment gamit ang classic flotation agent para sa isobutyl xanthate plus butylamine black powder (4:1). Ang dosage kay mga 200ppmw.
Ang paglutaw sa ilmenite kasagaran mogamit og sodium oleate (0.21mol/L) isip flotation agent aron ma-adjust ang pH ngadto sa 4~10. Usa ka kemikal nga reaksyon ang mahitabo tali sa mga oleate ions ug mga iron particle sa ibabaw sa ilmenite aron makamugna og iron oleate, nga masuhop sa kemikal. Ang mga oleate ions nagpabilin sa ilmenite nga mas dali molutaw. Ang mga hydrocarbon-based phosphonic acid collector nga naugmad sa bag-ohay nga mga tuig adunay maayo nga selectivity ug collection performance para sa ilmenite.
(3) Proseso sa pagtunaw sa asido
Ang pangunang katuyoan sa proseso sa acid leaching mao ang pagtangtang sa matunaw nga mga mineral nga puthaw sa solusyon sa asido. Ang mga hinungdan nga makaapekto sa epekto sa pagputli sa acid leaching naglakip sa gidak-on sa partikulo sa quartz sand, temperatura, oras, tipo sa asido, konsentrasyon sa asido, ratio sa solid-liquid, ug uban pa, ug pagdugang sa temperatura ug solusyon sa asido. Ang konsentrasyon ug pagkunhod sa radius sa mga partikulo sa quartz makadugang sa rate sa leaching ug rate sa leaching sa Al. Ang epekto sa pagputli sa usa ka asido limitado, ug ang gisagol nga asido adunay synergistic nga epekto, nga makapausbaw pag-ayo sa rate sa pagtangtang sa mga elemento sa hugaw sama sa Fe ug K. Ang kasagarang mga inorganic acid mao ang HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4, H2C2O4, kasagaran duha o labaw pa niini ang gisagol ug gigamit sa usa ka piho nga proporsyon.
Ang oxalic acid usa ka kasagarang gigamit nga organic acid para sa acid leaching. Mahimo kini nga moporma og medyo lig-on nga complex uban sa natunaw nga metal ions, ug ang mga hugaw dali ra mahugasan. Kini adunay mga bentaha sa ubos nga dosis ug taas nga iron removal rate. Ang ubang mga tawo naggamit og ultrasound aron matabangan ang pagputli sa oxalic acid, ug nakit-an nga kon itandi sa naandan nga stirring ug tank ultrasound, ang probe ultrasound adunay pinakataas nga Fe removal rate, ang gidaghanon sa oxalic acid ubos sa 4g/L, ug ang iron removal rate moabot sa 75.4%.
Ang presensya sa dilute acid ug hydrofluoric acid epektibong makatangtang sa mga hugaw sa metal sama sa Fe, Al, Mg, apan ang gidaghanon sa hydrofluoric acid kinahanglan nga kontrolon tungod kay ang hydrofluoric acid mahimong makadaot sa mga partikulo sa quartz. Ang paggamit sa lain-laing klase sa asido makaapekto usab sa kalidad sa proseso sa pagputli. Lakip niini, ang gisagol nga asido sa HCl ug HF ang adunay pinakamaayong epekto sa pagproseso. Ang ubang mga tawo naggamit sa HCl ug HF mixed leaching agent aron limpyohan ang quartz sand human sa magnetic separation. Pinaagi sa chemical leaching, ang kinatibuk-ang gidaghanon sa mga elemento sa hugaw kay 40.71μg/g, ug ang kaputli sa SiO2 kay moabot sa 99.993wt%.
(4) Pag-leaching sa mikrobyo
Ang mga mikroorganismo gigamit sa pag-leaching sa nipis nga film nga puthaw o pag-impregnate sa puthaw sa ibabaw sa mga partikulo sa quartz sand, nga usa ka bag-o lang naugmad nga teknik sa pagtangtang sa puthaw. Gipakita sa mga pagtuon sa gawas sa nasud nga ang paggamit sa Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus ug uban pang mga mikroorganismo sa pag-leaching sa puthaw sa ibabaw sa quartz film nakab-ot ang maayong mga resulta, diin ang epekto sa Aspergillus niger leaching iron labing maayo. Ang rate sa pagtangtang sa Fe2O3 kasagaran labaw sa 75%, ug ang grado sa Fe2O3 concentrate ubos ra sa 0.007%. Ug nakit-an nga ang epekto sa pag-leaching sa puthaw nga adunay pre-cultivation sa kadaghanan sa mga bakterya ug agup-op mas maayo.
2.2 Ubang pag-uswag sa panukiduki sa quartz sand para sa photovoltaic glass
Aron makunhuran ang gidaghanon sa asido, makunhuran ang kalisud sa pagtambal sa hugaw, ug mahimong mahigalaon sa kalikopan, si Peng Shou [5] et al. nagbutyag ug usa ka pamaagi sa pag-andam sa 10ppm nga low-iron quartz sand pinaagi sa proseso nga dili pag-pickling: ang natural vein quartz gigamit isip hilaw nga materyal, ug tulo ka yugto nga pagdugmok. Ang unang yugto sa paggaling ug ang ikaduhang yugto nga klasipikasyon makakuha og 0.1~0.7mm grit; ang grit gibulag pinaagi sa unang yugto sa magnetic separation ug ang ikaduhang yugto sa kusog nga magnetic removal sa mechanical iron ug iron-bearing minerals aron makakuha og magnetic separation sand; ang magnetic separation sa balas makuha pinaagi sa ikaduhang yugto sa flotation. Ang Fe2O3 content mas ubos kay sa 10ppm low-iron quartz sand, ang flotation naggamit ug H2SO4 isip regulator, nag-adjust sa pH=2~3, naggamit ug sodium oleate ug coconut oil-based propylene diamine isip collectors. Ang giandam nga quartz sand nga SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, nakakab-ot sa mga kinahanglanon sa siliceous raw materials nga gikinahanglan para sa optical glass, photoelectric display glass, ug quartz glass.
Sa laing bahin, tungod sa pagkahurot sa mga dekalidad nga quartz resources, ang komprehensibo nga paggamit sa mga low-end resources nakadani sa kaylap nga atensyon. Si Xie Enjun sa China Building Materials Bengbu Glass Industry Design and Research Institute Co., Ltd. migamit og kaolin tailings aron sa pag-andam og low-iron quartz sand para sa photovoltaic glass. Ang pangunang mineral nga komposisyon sa Fujian kaolin tailings mao ang quartz, nga adunay gamay nga kantidad sa mga impurity mineral sama sa kaolinite, mica, ug feldspar. Human maproseso ang kaolin tailings pinaagi sa proseso sa beneficiation nga "grinding-hydraulic classification-magnetic separation-flotation", ang sulod sa 0.6~0.125mm nga gidak-on sa partikulo mas dako pa sa 95%, ang SiO2 kay 99.62%, ang Al2O3 kay 0.065%, ug ang Fe2O3 kay 92×10-6 nga pino nga quartz sand nga nakab-ot ang mga kinahanglanon sa kalidad sa low-iron quartz sand para sa photovoltaic glass.
Si Shao Weihua ug ang uban gikan sa Zhengzhou Institute of Comprehensive Utilization of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, nagpatik ug usa ka patente sa imbensyon: usa ka pamaagi sa pag-andam sa high-purity quartz sand gikan sa kaolin tailings. Ang mga lakang sa pamaagi: a. Ang kaolin tailings gigamit isip hilaw nga ore, nga gisala human sa pagkutaw ug pagkuskos aron makakuha og +0.6mm nga materyal; b. Ang +0.6mm nga materyal gigaling ug giklasipikar, ug ang 0.4mm nga mineral nga materyal gipailalom sa magnetic separation operation. Aron makakuha og magnetic ug non-magnetic nga mga materyales, ang non-magnetic nga mga materyales mosulod sa gravity separation operation aron makuha ang gravity separation light minerals ug ang gravity separation heavy minerals, ug ang gravity separation light minerals mosulod sa regrind operation aron i-screen aron makakuha og +0.1mm nga minerals; c.+0.1mm Ang mineral mosulod sa flotation operation aron makuha ang flotation concentrate. Ang ibabaw nga tubig sa flotation concentrate gikuha ug dayon gi-pickle sa ultrasonically, ug dayon gisala aron makuha ang +0.1mm nga coarse nga materyal isip high-purity quartz sand. Ang pamaagi sa imbensyon dili lamang makakuha og taas nga kalidad nga mga produkto sa quartz concentrate, apan adunay usab mubo nga oras sa pagproseso, yano nga pag-agos sa proseso, ubos nga konsumo sa enerhiya, ug taas nga kalidad sa nakuha nga quartz concentrate, nga makatubag sa mga kinahanglanon sa kalidad sa taas nga kaputli nga quartz.
Ang mga tailing sa kaolin adunay daghang gidaghanon sa mga kahinguhaan sa quartz. Pinaagi sa beneficiation, purification ug lawom nga pagproseso, kini makatubag sa mga kinahanglanon alang sa paggamit sa photovoltaic ultra-white glass raw materials. Naghatag usab kini og bag-ong ideya alang sa komprehensibo nga paggamit sa mga kahinguhaan sa tailing sa kaolin.
3. Kinatibuk-ang Pagtan-aw sa Merkado sa Ubos nga Iron nga Quartz nga Balang para sa Photovoltaic nga Bildo
Sa usa ka bahin, sa ikaduhang katunga sa 2020, ang kapasidad sa produksiyon nga gipugngan sa pagpalapad dili makasugakod sa kusog nga panginahanglan ubos sa taas nga kauswagan. Ang suplay ug panginahanglan sa photovoltaic glass dili balanse, ug ang presyo nagkataas. Ubos sa hiniusa nga panawagan sa daghang mga kompanya sa photovoltaic module, niadtong Disyembre 2020, ang Ministry of Industry and Information Technology nagpagawas ug dokumento nga nagklaro nga ang proyekto sa photovoltaic rolled glass mahimong dili maghimo ug plano sa pag-ilis sa kapasidad. Naapektuhan sa bag-ong palisiya, ang rate sa pagtubo sa produksiyon sa photovoltaic glass palapdan gikan sa 2021. Sumala sa impormasyon sa publiko, ang kapasidad sa rolled photovoltaic glass nga adunay klaro nga plano alang sa produksiyon sa 21/22 moabot sa 22250/26590t/d, nga adunay tinuig nga rate sa pagtubo nga 68.4/48.6%. Sa kaso sa palisiya ug mga garantiya sa demand-side, ang photovoltaic sand gilauman nga magdala sa kusog nga pagtubo.
Kapasidad sa produksiyon sa industriya sa photovoltaic glass 2015-2022
Sa laing bahin, ang dakong pag-usbaw sa kapasidad sa produksiyon sa photovoltaic glass mahimong hinungdan nga molapas ang suplay sa low-iron silica sand sa suplay, nga sa baylo maglimite sa aktuwal nga produksiyon sa kapasidad sa produksiyon sa photovoltaic glass. Sumala sa estadistika, sukad sa 2014, ang produksiyon sa quartz sand sa atong nasud sa kinatibuk-an gamay nga mas ubos kaysa sa panginahanglan sa nasud, ug ang suplay ug panginahanglan nagpabilin nga hugot nga balanse.
Sa samang higayon, ang lokal nga mga kahinguhaan sa low-iron quartz placer sa akong nasud nihit, nga natipon sa Heyuan sa Guangdong, Beihai sa Guangxi, Fengyang sa Anhui ug Donghai sa Jiangsu, ug daghan niini ang kinahanglan nga i-import.
Ang low-iron ultra-white quartz sand usa sa mga importanteng hilaw nga materyales (nga nagkantidad og mga 25% sa gasto sa hilaw nga materyales) sa bag-ohay nga mga tuig. Nagkataas usab ang presyo. Kaniadto, kini mga 200 yuan/tonelada sa dugay nga panahon. Human sa pag-ulbo sa epidemya sa Q1 sulod sa 20 ka tuig, kini miubos gikan sa taas nga lebel, ug karon kini nagpadayon sa pagmentinar sa lig-on nga operasyon sa pagkakaron.
Sa tuig 2020, ang kinatibuk-ang panginahanglan sa akong nasud alang sa quartz sand moabot sa 90.93 milyon ka tonelada, ang output moabot sa 87.65 milyon ka tonelada, ug ang net import moabot sa 3.278 milyon ka tonelada. Sumala sa impormasyon sa publiko, ang gidaghanon sa quartz stone sa 100kg nga tinunaw nga bildo mga 72.2kg. Sumala sa kasamtangang plano sa pagpalapad, ang pagtaas sa kapasidad sa photovoltaic glass sa 2021/2022 mahimong moabot sa 3.23/24500t/d, sumala sa tinuig nga produksiyon. Kung kalkulado sulod sa 360 ka adlaw, ang kinatibuk-ang produksiyon katumbas sa bag-ong nadugangan nga panginahanglan alang sa low-iron silica sand nga 836/635 milyon ka tonelada/tuig, nga mao, ang bag-ong panginahanglan alang sa low-iron silica sand nga gidala sa photovoltaic glass sa 2021/2022 mo-amot sa kinatibuk-ang quartz sand sa 2020 nga 9.2%/7.0% sa panginahanglan. Tungod kay ang low-iron silica sand naglangkob lamang sa usa ka bahin sa kinatibuk-ang panginahanglan sa silica sand, ang presyur sa suplay ug panginahanglan sa low-iron silica sand nga gipahinabo sa dakong pamuhunan sa kapasidad sa produksiyon sa photovoltaic glass mahimong mas taas kaysa sa presyur sa kinatibuk-ang industriya sa quartz sand.
—Artikulo gikan sa Powder Network
Oras sa pag-post: Disyembre 11, 2021