中國粉體網(wǎng)訊 超白玻璃是太陽能光伏電池的重要組件之一，隨著太陽能光伏電池技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，需要封裝用超白玻璃的數(shù)量也逐漸增多，市場需求逐漸增加，同時，對光伏超白玻璃的質(zhì)量也提出了更高的要求。
由于制造太陽能光伏電池的需要，超白玻璃對透光率要求很高，這就要求其鐵含量較低。在超白玻璃的配合料中，石英砂一般占重量比的60%以上，是影響玻璃鐵含量大小的主要因素。
光伏玻璃對石英砂的質(zhì)量要求主要體現(xiàn)在四方面：鐵含量、鈦含量、粒度、難熔重礦物。
鐵含量：光伏玻璃用石英砂和普通玻璃用石英砂的明顯區(qū)別就在于鐵含量的多少；光伏玻璃中要求石英砂的含鐵量不超過100ppm。
鈦含量：石英砂中的含鈦氧化物會使玻璃著色，降低玻璃的透光性率和透明性。光伏玻璃中要求石英砂的含鈦量不超過300ppm。
粒度：石英砂的粒度大小及級配會影響光伏玻璃的質(zhì)量。粒度要求為0.71-0.104mm，且0.104mm以下占比不超過5%。
難熔重礦物：石英砂中含有部分鉻鐵礦、鋯英石，屬于難熔重礦物，容易在光伏玻璃上形成結(jié)石，對后期成品加工產(chǎn)生影響。所以，光伏玻璃用石英砂對于難熔重礦物的總量要求≤5ppm（以Cr2O3計），單個顆粒直徑≤0.25mm。
超白玻璃用石英砂的提純方法
超白玻璃所用石英原料對鐵含量的要求非�？量�，因此必須要除去石英砂中的鐵雜質(zhì)。目前石英砂除鐵提純的方法主要有水洗、分級脫泥、機械擦洗、超聲波除鐵法、磁選、浮選、酸浸和微生物浸出等。
水洗和分級脫泥
在石英原料的破碎過程中，不可避免的帶來了泥土等雜質(zhì)。水洗和分級脫泥是一種礦石入選前的預處理方法，這種方法可以使泥土溶解，此時，石英砂中SiO2的純度與石英砂粒度的大小有關(guān)，即隨著石英砂的粒度變小而降低，而鐵雜質(zhì)礦物的含量則隨著石英砂粒徑變小而變大，這是因為原砂粒徑變小，則其表面積就會變大，顆粒表面與水的接觸面積越大，加速了顆粒表面泥土的溶解，從而使泥土與石英分離。
機械擦洗
擦洗是通過用機器來增加外部的作用力提高石英砂顆粒之間的相互碰撞，繼而使砂粒之間產(chǎn)生了磨削力，使其表面粘附的薄膜鐵和泥土雜質(zhì)與砂粒分離。目前廣泛應用的是機械擦洗和棒磨擦洗。擦洗效果除了與擦洗機的配置和結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與擦洗濃度和時間等工藝因素有關(guān)。
磁選法
磁選法是利用磁力將磁性礦物和非磁性礦物分離的方法，利用這種方法，可以把原砂中與砂粒表面緊緊黏結(jié)著的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母、鈦鐵礦、黃鐵礦和石榴石等弱磁性雜質(zhì)礦物去除，也可去除帶有磁性礦物包裹體的雜質(zhì)。為了達到此目的，磁選機必須滿足作用在磁性礦物上的磁力大于作用于磁性礦粒上的所有機械力的合力，才能使磁性礦物與非磁性礦物分離。
浮選法
浮選法主要用以清除石英砂中的長石、云母和次生鐵以及各種非磁性伴生雜質(zhì)為主。其過程是通過改變云母和長石表面的疏水性和親水性，使之達到分離的效果。根據(jù)所采用活化劑的差異，可劃分為三種：第一種是有氟有酸法，該種方法效果好、操作簡單、指標穩(wěn)定，但其污染較為嚴重，對生態(tài)破壞較大；第二種是無氟有酸法，相較第一種方法，減少氟的使用使得其對生態(tài)的破壞大大降低，但強酸提高了浮選設(shè)備的腐蝕損耗；第三種方法是無氟無酸法，這種方法技術(shù)要求較高，工藝流程復雜，目前應用較少。
酸浸法
酸浸除鐵是利用石英不溶于酸（HF除外），含F(xiàn)e的雜質(zhì)礦物能被酸溶解的特點，從而可以實現(xiàn)從石英砂中除去含鐵礦物的目的。酸浸法不僅可以從石英砂中除去含鐵礦物，對石英中的非金屬雜質(zhì)礦物均有良好的去除效果。石英顆粒內(nèi)部的包裹體，進入晶格的鐵雜質(zhì)，采用酸浸的方法能夠有效去除。酸浸法中常用的酸包括硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸和草酸等。這些酸，尤其是氫氟酸對于Fe、Al、Mg的去除均有非常好的效果，但是氫氟酸對環(huán)境的危害最大。
微生物法
利用微生物除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是最新發(fā)展起來的一種新型除鐵技術(shù)，目前正處于實驗室研究階段。研究結(jié)果表明，黑曲霉素菌、青霉菌、梨形毛菌、假單胞菌類、桿菌類、多粘芽孢桿菌、乳酸小球菌等微生物菌群對石英砂表面氧化鐵具有較好的去除效果。其中以黑曲霉素菌浸除鐵效果最佳。
超聲波除鐵法
超聲波除鐵工藝是利用超聲波在水中發(fā)生空化過程中產(chǎn)生沖擊波，沖擊波使得石英砂顆粒表面的含鐵雜質(zhì)脫離進入溶液，到達除鐵的目的。超聲波除鐵可以有效去除石英砂顆粒表面的次生鐵質(zhì)薄膜，但其工藝方法比較昂貴，多用于高附加值、精密硅產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
總之，超白玻璃用石英砂的質(zhì)量要求高，對生產(chǎn)用石英砂的一個嚴格要求是鐵含量。因此，在生產(chǎn)過程中，提高石英砂的品位，降低鐵元素的含量至關(guān)重要。必須結(jié)合各石英原礦的特征，將多種除鐵技術(shù)有機結(jié)合，從而有效提升石英砂的純度，降低鐵含量，滿足超白玻璃的使用要求。
2024年3月29日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2024第二屆光伏行業(yè)用石英砂技術(shù)與市場交流大會”將在安徽蕪湖召開，成都理工大學汪靈教授將做《光伏超白玻璃石英砂的特點與加工技術(shù)》的報告，屆時，他將詳細解讀超白玻璃用石英砂的質(zhì)量要求及其加工提純方法。
參考來源：
王雅婷.太陽能光伏玻璃生產(chǎn)中原料的控制
信義玻璃.低鐵石英砂在光伏玻璃中的應用及發(fā)展趨勢
胡宏坤等.石英砂除鐵方法簡述--以鳳陽縣石英砂礦企業(yè)為例
張大朋.石英砂除鐵方法
謝兵等.超白玻璃用石英原料深加工技術(shù)進展
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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