Katika kipindi cha "Mpango wa 14 wa Miaka Mitano", kulingana na mpango mkakati wa nchi wa "kilele cha kaboni na kaboni isiyo na usawa", tasnia ya Photovoltaic itasababisha maendeleo ya mlipuko. Mlipuko wa sekta ya photovoltaic "umeunda utajiri" kwa mlolongo mzima wa viwanda. Katika mlolongo huu wa kuvutia, kioo cha photovoltaic ni kiungo cha lazima. Leo, kutetea uhifadhi wa nishati na ulinzi wa mazingira, mahitaji ya kioo cha photovoltaic yanaongezeka siku baada ya siku, na kuna usawa kati ya usambazaji na mahitaji. Wakati huo huo, mchanga wa quartz ya chini ya chuma na ultra-nyeupe, nyenzo muhimu kwa kioo cha photovoltaic, pia imeongezeka, na bei imeongezeka na ugavi ni mdogo. Wataalamu wa sekta wanatabiri kuwa mchanga wa quartz ya chini ya chuma utakuwa na ongezeko la muda mrefu la zaidi ya 15% kwa zaidi ya miaka 10. Chini ya upepo mkali wa photovoltaic, uzalishaji wa mchanga wa quartz ya chini ya chuma umevutia sana.
1. Mchanga wa Quartz kwa kioo cha photovoltaic
Kioo cha Photovoltaic kwa ujumla hutumiwa kama paneli ya usimbaji wa moduli za photovoltaic, na inawasiliana moja kwa moja na mazingira ya nje. Upinzani wake wa hali ya hewa, nguvu, upitishaji wa mwanga na viashiria vingine vina jukumu kuu katika maisha ya moduli za photovoltaic na ufanisi wa muda mrefu wa uzalishaji wa nguvu. Ioni za chuma kwenye mchanga wa quartz ni rahisi kupaka rangi, na ili kuhakikisha upitishaji wa juu wa jua wa glasi asili, yaliyomo kwenye glasi ya photovoltaic ni ya chini kuliko ile ya glasi ya kawaida, na mchanga wa quartz ya chuma kidogo na usafi wa hali ya juu wa silicon. na maudhui ya uchafu mdogo lazima yatumike.
Kwa sasa, kuna mchanga mdogo wa quartz wa hali ya juu wa chuma ambao ni rahisi kuchimba katika nchi yetu, na husambazwa sana huko Heyuan, Guangxi, Fengyang, Anhui, Hainan na maeneo mengine. Katika siku zijazo, pamoja na ukuaji wa uwezo wa uzalishaji wa glasi nyeupe-nyeupe kwa seli za jua, mchanga wa quartz wa hali ya juu na eneo la uzalishaji mdogo utakuwa rasilimali adimu. Ugavi wa mchanga wa quartz wenye ubora na imara utazuia ushindani wa makampuni ya kioo ya photovoltaic katika siku zijazo. Kwa hiyo, jinsi ya kupunguza kwa ufanisi maudhui ya chuma, alumini, titani na vipengele vingine vya uchafu katika mchanga wa quartz na kuandaa mchanga wa quartz wa usafi wa juu ni mada ya utafiti wa moto.
2. Uzalishaji wa mchanga wa quartz ya chini ya chuma kwa kioo cha photovoltaic
2.1 Usafishaji wa Mchanga wa Quartz kwa Kioo cha Photovoltaic
Kwa sasa, michakato ya kitamaduni ya utakaso wa quartz ambayo hutumiwa kwa ukomavu katika tasnia ni pamoja na kuchagua, kusugua, kuzima maji ya calcination, kusaga, sieving, kutenganisha sumaku, kutenganisha mvuto, kuelea, kumwaga asidi, leaching ya vijidudu, uondoaji wa joto la juu, nk. utakaso wa kina Taratibu ni pamoja na kuchoma kwa klorini, kupanga rangi kwa miale, upangaji wa sumaku wa juu zaidi, utupu wa joto la juu na kadhalika. Mchakato wa manufaa wa jumla wa utakaso wa mchanga wa quartz wa nyumbani pia umeendelezwa kutoka mwanzo wa "kusaga, kutenganisha sumaku, kuosha" hadi "kutenganisha → kusagwa vibaya → uhesabuji → kuzimwa kwa maji → kusaga → uchunguzi → mgawanyiko wa sumaku → kuelea → asidi Mchakato wa kunufaisha pamoja. ya kuzamisha→kuosha→kukausha, pamoja na microwave, ultrasonic na njia nyinginezo kwa ajili ya matibabu ya awali au utakaso msaidizi, inaboresha sana athari ya utakaso. Kwa kuzingatia mahitaji ya chini ya chuma ya kioo cha photovoltaic, utafiti na maendeleo ya mbinu za kuondolewa kwa mchanga wa quartz huletwa hasa.
Kwa ujumla chuma kipo katika aina sita zifuatazo za kawaida katika ore ya quartz:
① Ipo katika mfumo wa chembe laini katika udongo au kaoliniized feldspar
②Imeambatishwa kwenye uso wa chembe za quartz katika umbo la filamu ya oksidi ya chuma
③Madini ya chuma kama vile hematite, magnetite, specularite, qinite, n.k. au madini yenye chuma kama vile mica, amphibole, garnet, n.k.
④Iko katika hali ya kuzamishwa au lenzi ndani ya chembe za quartz
⑤ Ipo katika hali ya myeyusho thabiti ndani ya fuwele ya quartz
⑥ Kiasi fulani cha chuma cha pili kitachanganywa katika mchakato wa kusagwa na kusaga
Ili kutenganisha kwa ufanisi madini yenye chuma kutoka kwa quartz, ni muhimu kwanza kuhakikisha hali ya kutokea kwa uchafu wa chuma katika ore ya quartz na kuchagua njia ya kunufaisha inayofaa na mchakato wa kujitenga ili kufikia kuondolewa kwa uchafu wa chuma.
(1) Mchakato wa kutenganisha sumaku
Mchakato wa kutenganisha sumaku unaweza kuondoa madini dhaifu ya uchafu wa sumaku kama vile hematite, limonite na biotite ikijumuisha chembe zilizounganishwa kwa kiwango kikubwa zaidi. Kulingana na nguvu ya sumaku, mgawanyiko wa sumaku unaweza kugawanywa katika mgawanyiko wenye nguvu wa sumaku na mgawanyiko dhaifu wa sumaku. Utengano wenye nguvu wa sumaku kawaida huchukua kitenganishi chenye mvua chenye nguvu cha sumaku au kitenganishi cha sumaku chenye gradient ya juu.
Kwa ujumla, mchanga wa quartz ulio na madini dhaifu ya uchafu wa sumaku kama vile limonite, hematite, biotite, n.k., unaweza kuchaguliwa kwa kutumia mashine ya sumaku yenye nguvu ya aina ya mvua yenye thamani iliyo juu ya 8.0×105A/m; Kwa madini yenye nguvu ya sumaku yanayotawaliwa na madini ya chuma, ni bora kutumia mashine dhaifu ya sumaku au mashine ya sumaku ya kati kwa kujitenga. [2] Siku hizi, kwa utumiaji wa vitenganishi vya sumaku vya upinde wa juu na vikali vya sumaku, utengano wa sumaku na utakaso umeboreshwa kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na siku za nyuma. Kwa mfano, kwa kutumia kitenganishi chenye nguvu cha sumaku cha kupenyeza cha sumakuumeme ili kuondoa chuma chini ya uga wa sumaku wa 2.2T kunaweza kupunguza maudhui ya Fe2O3 kutoka 0.002% hadi 0.0002%.
(2) Mchakato wa kuelea
Flotation ni mchakato wa kutenganisha chembe za madini kupitia mali tofauti za kimwili na kemikali kwenye uso wa chembe za madini. Kazi kuu ni kuondoa mica ya madini inayohusiana na feldspar kutoka kwa mchanga wa quartz. Kwa mgawanyo wa kuelea wa madini yenye chuma na quartz, kutafuta aina ya tukio la uchafu wa chuma na fomu ya usambazaji wa kila ukubwa wa chembe ni ufunguo wa kuchagua mchakato sahihi wa kujitenga kwa kuondolewa kwa chuma. Madini mengi yaliyo na chuma yana sehemu ya sifuri ya umeme juu ya 5, ambayo inachajiwa vyema katika mazingira ya tindikali, na kinadharia yanafaa kwa matumizi ya watoza anionic.
Asidi ya mafuta (sabuni), hydrocarbyl sulfonate au sulfate inaweza kutumika kama mtozaji wa anionic kwa kuelea kwa ore ya oksidi ya chuma. Pyrite inaweza kuelea kutoka kwa quartz katika mazingira ya kuokota na wakala wa kawaida wa kuelea wa isobutyl xanthate pamoja na unga mweusi wa butylamine (4:1). Kipimo ni kuhusu 200ppmw.
Kuelea kwa ilmenite kwa ujumla hutumia oleate ya sodiamu (0.21mol/L) kama wakala wa kuelea ili kurekebisha pH hadi 4~10. Mwitikio wa kemikali hutokea kati ya ayoni oleate na chembe za chuma kwenye uso wa ilmenite ili kuzalisha oleate ya chuma, ambayo ina adsorbed ya kemikali Ioni za Oleate huweka ilmenite na kuelea vizuri zaidi. Watozaji wa asidi ya fosfoni yenye msingi wa haidrokaboni waliotengenezwa katika miaka ya hivi karibuni wana uteuzi mzuri na utendaji wa ukusanyaji kwa ilmenite.
(3) Mchakato wa uchujaji wa asidi
Kusudi kuu la mchakato wa kusafisha asidi ni kuondoa madini ya chuma mumunyifu katika suluhisho la asidi. Sababu zinazoathiri athari ya utakaso wa uvujaji wa asidi ni pamoja na saizi ya chembe ya mchanga wa quartz, halijoto, wakati, aina ya asidi, ukolezi wa asidi, uwiano wa kioevu-kioevu, n.k., na kuongeza kiwango cha joto na asidi. Kuzingatia na kupunguza radius ya chembe za quartz kunaweza kuongeza kiwango cha uvujaji na kiwango cha uvujaji wa Al. Athari ya utakaso wa asidi moja ni mdogo, na asidi iliyochanganywa ina athari ya synergistic, ambayo inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa kiwango cha uondoaji wa vipengele vya uchafu kama vile Fe na K. Asidi isokaboni ya kawaida ni HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4. , H2C2O4, kwa ujumla mbili au zaidi kati yao huchanganywa na kutumika kwa uwiano fulani.
Asidi ya Oxalic ni asidi ya kikaboni inayotumiwa sana kwa uvujaji wa asidi. Inaweza kuunda tata yenye utulivu na ioni za chuma zilizofutwa, na uchafu huoshwa kwa urahisi. Ina faida za kipimo cha chini na kiwango cha juu cha kuondolewa kwa chuma. Baadhi ya watu hutumia ultrasound kusaidia utakaso wa asidi ya oxalic, na waligundua kuwa ikilinganishwa na kusisimua kwa kawaida na ultrasound ya tank, uchunguzi wa uchunguzi una kiwango cha juu cha kuondoa Fe, kiasi cha asidi oxalic ni chini ya 4g/L, na kiwango cha uondoaji wa chuma hufikia. 75.4%.
Kuwepo kwa asidi ya dilute na asidi hidrofloriki kunaweza kuondoa uchafu wa chuma kama vile Fe, Al, Mg, lakini kiasi cha asidi hidrofloriki lazima kidhibitiwe kwa sababu asidi hidrofloriki inaweza kuharibu chembe za quartz. Matumizi ya aina tofauti za asidi pia huathiri ubora wa mchakato wa utakaso. Miongoni mwao, asidi iliyochanganywa ya HCl na HF ina athari bora ya usindikaji. Baadhi ya watu hutumia wakala mchanganyiko wa HCl na HF kusafisha mchanga wa quartz baada ya kutenganishwa kwa sumaku. Kupitia uchujaji wa kemikali, jumla ya vipengele vya uchafu ni 40.71μg/g, na usafi wa SiO2 ni wa juu kama 99.993wt%.
(4) Uchujaji wa vijidudu
Microorganisms hutumiwa kuvuja chuma cha filamu nyembamba au chuma cha kuingiza kwenye uso wa chembe za mchanga wa quartz, ambayo ni mbinu iliyotengenezwa hivi karibuni ya kuondoa chuma. Uchunguzi wa kigeni umeonyesha kuwa matumizi ya Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus na microorganisms nyingine kwa leaching chuma juu ya uso wa filamu Quartz imepata matokeo mazuri, ambayo athari ya Aspergillus niger leaching chuma mojawapo. Kiwango cha uondoaji wa Fe2O3 mara nyingi ni zaidi ya 75%, na kiwango cha umakini wa Fe2O3 ni cha chini hadi 0.007%. Na ilibainika kuwa athari ya chuma leaching na kilimo kabla ya bakteria wengi na molds itakuwa bora.
2.2 Maendeleo mengine ya utafiti wa mchanga wa quartz kwa kioo cha photovoltaic
Ili kupunguza kiasi cha asidi, kupunguza ugumu wa matibabu ya maji taka, na kuwa rafiki wa mazingira, Peng Shou [5] et al. Imefichua njia ya kuandaa mchanga wa quartz wa chuma cha chini wa 10ppm kwa mchakato usio wa kuokota: quartz ya mshipa wa asili hutumiwa kama malighafi, na kusagwa kwa hatua tatu, Hatua ya kwanza ya kusaga na uainishaji wa hatua ya pili inaweza kupata grit 0.1 ~ 0.7mm. ; changarawe hutenganishwa na hatua ya kwanza ya kujitenga kwa sumaku na hatua ya pili ya kuondolewa kwa nguvu ya sumaku ya chuma cha mitambo na madini yenye kuzaa chuma ili kupata mchanga wa kutenganisha sumaku; mgawanyo wa sumaku wa mchanga hupatikana kwa hatua ya pili ya kuelea yaliyomo Fe2O3 ni ya chini kuliko mchanga wa quartz ya chuma cha chini 10ppm, kuelea hutumia H2SO4 kama kidhibiti, kurekebisha pH=2~3, hutumia oleate ya sodiamu na diamine ya propylene yenye mafuta ya nazi kama wakusanyaji. . Mchanga wa quartz uliotayarishwa SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, unakidhi mahitaji ya malighafi ya siliceous inayohitajika kwa glasi ya macho, glasi ya kuonyesha umeme, na glasi ya quartz.
Kwa upande mwingine, pamoja na kupungua kwa rasilimali za quartz za ubora wa juu, matumizi ya kina ya rasilimali za chini imevutia tahadhari kubwa. Xie Enjun wa China Vifaa vya Ujenzi Bengbu Glass Industry Design and Research Institute Co., Ltd. alitumia mikia ya kaolin kuandaa mchanga wa quartz ya chuma kidogo kwa ajili ya kioo cha photovoltaic. Muundo mkuu wa madini wa mkia wa kaolini wa Fujian ni quartz, ambayo ina kiasi kidogo cha madini ya uchafu kama vile kaolinite, mica, na feldspar. Baada ya mikia ya kaolini kusindika na mchakato wa faida ya "kusaga-hydraulic classification-magnetic separation-flotation", maudhui ya 0.6 ~ 0.125mm chembe ukubwa ni kubwa kuliko 95%, SiO2 ni 99.62%, Al2O3 ni 0.065%, Fe2O3 ni Mchanga mzuri wa quartz 92 × 10-6 hukutana na mahitaji ya ubora wa mchanga wa quartz ya chini ya chuma kwa kioo cha photovoltaic.
Shao Weihua na wengine kutoka Taasisi ya Utumiaji Kina ya Rasilimali Madini ya Zhengzhou, Chuo cha Kichina cha Sayansi ya Jiolojia, walichapisha hataza ya uvumbuzi: mbinu ya kuandaa mchanga wa quartz wa kiwango cha juu kutoka kwa mikia ya kaolini. Hatua za mbinu: a. Mikia ya Kaolin hutumiwa kama madini ghafi, ambayo huchujwa baada ya kukorogwa na kusuguliwa ili kupata nyenzo za +0.6mm; b. Nyenzo za +0.6mm zimesagwa na kuainishwa, na nyenzo za madini za 0.4mm0.1mm zinakabiliwa na operesheni ya kutenganisha sumaku, Ili kupata nyenzo za sumaku na zisizo za sumaku, nyenzo zisizo za sumaku huingia kwenye operesheni ya kutenganisha mvuto ili kupata madini ya mwanga ya kutenganisha mvuto na mgawanyo wa mvuto wa madini mazito, na mgawanyiko wa madini ya mwanga wa mvuto huingia kwenye operesheni ya kusaga kwa skrini ili kupata madini ya +0.1mm; c+0.1mm Madini huingia kwenye operesheni ya kuelea ili kupata mkusanyiko wa kuelea. Maji ya juu ya mkusanyiko wa kuelea huondolewa na kisha kuchujwa kwa njia ya ultrasonic, na kisha kuchujwa ili kupata nyenzo korofi ya +0.1mm kama mchanga wa quartz wa kiwango cha juu. Njia ya uvumbuzi haiwezi tu kupata bidhaa za ubora wa juu wa quartz, lakini pia ina muda mfupi wa usindikaji, mtiririko rahisi wa mchakato, matumizi ya chini ya nishati, na ubora wa juu wa mkusanyiko wa quartz uliopatikana, ambao unaweza kukidhi mahitaji ya ubora wa usafi wa juu. quartz.
Mikia ya Kaolin ina kiasi kikubwa cha rasilimali za quartz. Kupitia faida, utakaso na usindikaji wa kina, inaweza kukidhi mahitaji ya matumizi ya malighafi ya glasi ya picha-nyeupe. Hili pia linatoa wazo jipya la matumizi ya kina ya rasilimali za mkia wa kaolin.
3. Muhtasari wa soko la mchanga wa quartz ya chini ya chuma kwa kioo cha photovoltaic
Kwa upande mmoja, katika nusu ya pili ya 2020, uwezo wa uzalishaji wenye vikwazo vya upanuzi hauwezi kukabiliana na mahitaji ya kulipuka chini ya ustawi wa juu. Ugavi na mahitaji ya kioo cha photovoltaic ni usawa, na bei inaongezeka. Chini ya wito wa pamoja wa makampuni mengi ya moduli ya photovoltaic, mnamo Desemba 2020, Wizara ya Viwanda na Teknolojia ya Habari ilitoa hati inayofafanua kwamba mradi wa kioo kilichopigwa cha photovoltaic hauwezi kuunda mpango wa uingizwaji wa uwezo. Imeathiriwa na sera mpya, kiwango cha ukuaji wa uzalishaji wa kioo cha photovoltaic kitapanuliwa kutoka 2021. Kwa mujibu wa taarifa za umma, uwezo wa kioo cha photovoltaic kilichovingirishwa na mpango wazi wa uzalishaji katika 21/22 utafikia 22250/26590t / d, na ukuaji wa kila mwaka wa 68.4/48.6%. Kwa upande wa sera na dhamana ya upande wa mahitaji, mchanga wa photovoltaic unatarajiwa kuleta ukuaji wa mlipuko.
2015-2022 uwezo wa uzalishaji wa sekta ya kioo ya photovoltaic
Kwa upande mwingine, ongezeko kubwa la uwezo wa uzalishaji wa glasi ya photovoltaic inaweza kusababisha ugavi wa mchanga wa silika ya chini ya chuma kuzidi ugavi, ambayo inazuia uzalishaji halisi wa uwezo wa uzalishaji wa kioo cha photovoltaic. Kulingana na takwimu, tangu 2014, uzalishaji wa mchanga wa quartz wa ndani wa nchi yangu kwa ujumla umekuwa chini kidogo kuliko mahitaji ya ndani, na usambazaji na mahitaji yamedumisha usawa mkali.
Wakati huo huo, rasilimali za ndani za nchi yangu za chuma cha chini cha quartz ni chache, zimejilimbikizia Heyuan ya Guangdong, Beihai ya Guangxi, Fengyang ya Anhui na Donghai ya Jiangsu, na kiasi kikubwa cha hizo kinahitaji kuagizwa kutoka nje.
Mchanga wa quartz wenye chuma kidogo ni mojawapo ya malighafi muhimu (inayochukua takriban 25% ya gharama ya malighafi) katika miaka ya hivi karibuni. Bei pia imekuwa ikipanda. Hapo awali, imekuwa karibu yuan 200/tani kwa muda mrefu. Baada ya kuzuka kwa janga la Q1 katika miaka 20, imeshuka kutoka kiwango cha juu, na kwa sasa inadumisha operesheni thabiti kwa wakati huu.
Mnamo 2020, mahitaji ya jumla ya mchanga wa quartz ya nchi yangu yatakuwa tani milioni 90.93, pato litakuwa tani milioni 87.65, na uagizaji wa jumla utakuwa tani milioni 3.278. Kulingana na habari ya umma, kiasi cha jiwe la quartz katika 100kg ya glasi iliyoyeyuka ni karibu 72.2kg. Kulingana na mpango wa sasa wa upanuzi, ongezeko la uwezo wa glasi ya photovoltaic katika 2021/2022 inaweza kufikia 3.23/24500t/d, kulingana na uzalishaji wa kila mwaka Uliohesabiwa kwa kipindi cha siku 360, jumla ya uzalishaji utafanana na mahitaji mapya yaliyoongezeka ya chini. mchanga wa silika wa chuma wa tani milioni 836/635 kwa mwaka, ambayo ni, mahitaji mapya ya mchanga wa silika ya chini ya chuma iliyoletwa na glasi ya photovoltaic mnamo 2021/2022 itachangia mchanga wa quartz wa jumla mnamo 2020 9.2%/7.0% ya mahitaji. . Kwa kuzingatia kwamba mchanga wa silika wa chini wa chuma huchangia tu sehemu ya mahitaji ya jumla ya mchanga wa silika, shinikizo la usambazaji na mahitaji kwenye mchanga wa silika wa chuma kidogo unaosababishwa na uwekezaji mkubwa wa uwezo wa uzalishaji wa kioo cha photovoltaic unaweza kuwa juu zaidi kuliko shinikizo kwenye. tasnia ya mchanga wa quartz kwa ujumla.
-Kifungu kutoka Mtandao wa Poda
Muda wa kutuma: Dec-11-2021