中國粉體網(wǎng)訊 受全球光伏裝機(jī)量持續(xù)高增長的帶動,光伏用石英砂的需求量也穩(wěn)步增加。同時(shí),我國目前面臨著石英坩堝內(nèi)層砂依賴進(jìn)口、光伏玻璃超白砂大規(guī)模供應(yīng)瓶頸等一些痛點(diǎn)難題。為了與行業(yè)攜手破解這些難題,2024年3月29日,由中國粉體網(wǎng)主辦的第二屆光伏行業(yè)用石英砂技術(shù)與市場交流大會在安徽蕪湖隆重召開,會議期間,我們邀請到了業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者,優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對話欄目,進(jìn)行訪談交流。本期為您分享的是信義玻璃砂廠設(shè)計(jì)師王立臣的專訪。
中國粉體網(wǎng):光伏玻璃、浮法玻璃及普通建筑玻璃,其對石英砂原料性能要求有何不同?
王立臣設(shè)計(jì)師:光伏玻璃是壓延工藝生產(chǎn)出來的一種玻璃,壓延法是一種生產(chǎn)工藝方法;壓延工藝就是玻璃液從壓延輥中間流過而成形的一種生產(chǎn)工藝;光伏玻璃是從功能上來分類定義的;目前市面上主流的普通建筑玻璃是浮法工藝生產(chǎn)出來的一種玻璃,浮法是一種生產(chǎn)工藝方法;浮法工藝就是在一個(gè)容器內(nèi),玻璃液漂浮在金屬錫液上而成形一種生產(chǎn)工藝;普通建筑玻璃也是從功能上來分類定義的;光伏玻璃和普通建筑玻璃,無論是透光率還是化學(xué)成分,都有嚴(yán)格的國家標(biāo)準(zhǔn),而且行業(yè)內(nèi)都在嚴(yán)格執(zhí)行;但光伏砂和浮法砂雖然也都有國家標(biāo)準(zhǔn),因在玻璃配料中還有其他原料也會帶入鐵等有害雜質(zhì),所以光伏砂和浮法砂里的鐵并沒有被嚴(yán)格執(zhí)行;行業(yè)內(nèi)光伏砂的鐵含量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)通常是100ppm; 浮法砂的鐵含量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)通常是1000ppm。
中國粉體網(wǎng):我國光伏玻璃用石英砂資源主要分布在哪些地方?
王立臣設(shè)計(jì)師:我國光伏砂資源主要分布在安徽鳳陽、廣東湛江河源、廣西北海等地。
中國粉體網(wǎng):光伏玻璃對石英砂一個(gè)最突出的要求就是要求其鐵含量要低,那么鐵在石英砂中的賦存狀態(tài)如何?
王立臣設(shè)計(jì)師:鐵的賦存狀態(tài)影響著選礦方案的選擇,它決定了鐵分離的難易程度。鐵在不同石英砂中一般以5種形態(tài)存在。
(1)輕礦物中
輕礦物主要包含長石、高嶺石、白云母、方解石、白云石等。石英相對密度為2.65,與輕礦物相對密度差距較小,因此此類鐵較難分離。
石英砂中的部分常見輕礦物
(2)重礦物中
重礦物為相對密度大約2.9的礦物。
石英砂中的部分常見單體重礦物
(3)薄膜鐵中
石英砂易受鐵質(zhì)污染,含鐵顆;虮∧钤诔傻V過程中于石英顆粒內(nèi)部或表面產(chǎn)生,因此鐵質(zhì)污染產(chǎn)生的表面氧化鐵薄膜較難消除。
(4)黏土礦物中
黏土礦物一般顆粒極細(xì),呈小于0.01mm細(xì)小鱗片。這種礦物一般裸露在地表礦床中,因此受到風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重,此黏土主要成分為含有石英,云母、高嶺石、海綠石、綠泥石等混合物的含水鋁硅酸鹽礦物。
(5)連生體或晶格中
一般認(rèn)為石英砂中的不同礦物基本處于單體解離狀態(tài),但是仍然有少量含鐵礦物以連生體的狀態(tài)與石英砂共生。這些含鐵礦物有的包裹在礦物內(nèi)部,有的嵌在礦物表面。
中國粉體網(wǎng):去除石英砂中鐵雜質(zhì)的方法有哪些?
王立臣設(shè)計(jì)師:石英砂中鐵雜質(zhì)的去除方法包括物理法和化學(xué)法。其中物理法包括水洗脫泥、擦洗除鐵、重選、磁選、浮選等;瘜W(xué)法主要分為酸浸和絡(luò)合法。只有根據(jù)鐵的賦存狀態(tài)來選擇最佳的選礦工藝才能取得較好的除鐵效果。
水洗脫泥
石英砂粒度大于黏土礦物粒度,因此一般簡單水洗可以除去石英砂中的黏土礦物。隨著石英砂粒度變小,石英砂中的重礦物由于風(fēng)化作用,使鐵鋁雜質(zhì)不斷增多。水洗脫泥可以去除粘土礦物,也可以去除0.1mm 以下的細(xì)粒礦物,從而達(dá)到除鐵的目的。但對于石英砂表面的薄膜鐵難以去除。
擦洗除鐵
擦洗脫泥可以除去原砂中的粘土和砂粒表面的雜質(zhì);擦洗適用于表面含有薄膜污染的石英砂礦。機(jī)械擦洗通過外力和砂礫間的碰撞摩擦,除去吸附在石英砂表面的含鐵礦物及表面的鐵質(zhì)薄膜。
重選
重選法包括搖床重選、水力分級、螺旋分級等。搖床可以除去以顆粒狀態(tài)存在的鐵礦物及其他礦物;螺旋分級可以分離重金屬礦物。
磁選
石英在磁場中無法被磁化,而石英砂中的含鐵雜質(zhì)大部分可以被磁化。根據(jù)磁性差異,可以選用磁選來分離石英砂中的含鐵雜質(zhì)。磁選可以除去石英砂中夾雜的機(jī)械鐵、各種含鐵礦物及其他磁性礦物顆粒。采用強(qiáng)磁選機(jī)可以除去弱磁性礦物及含有的鐵質(zhì)礦物包裹體、浸染體的石英砂。磁選可分為除強(qiáng)磁性單質(zhì)鐵和弱磁性氧化鐵二種;單質(zhì)鐵是粉磨過程中后天產(chǎn)生的;氧化鐵是成礦過程中先天產(chǎn)生的。
浮選
浮選除鐵一般選用石油磺酸鹽作為捕收劑。浮選對去除賦存于重礦物中的鐵效果很好,以石油磺酸鈉、煤油為捕收劑,分離出黑云母及含鐵礦。以廣西北部灣地區(qū)的石英砂為例,用磁選手段把Fe2O3含量控制在350ppm以下時(shí),浮選后的石英砂Fe2O3含量降低至120ppm左右。
酸浸法
酸浸法一般是以草酸、鹽酸、硫酸或氫氟酸對石英砂進(jìn)行處理,使其中的薄膜鐵、浸染鐵或其他含鐵顆粒與之作用,生成易溶解的化合物。影響處理效果的主要工藝因素是酸的類型、濃度、漿料液固比以及處理溫度與時(shí)間、洗滌與過濾方式等。
絡(luò)合法
絡(luò)合法是利用石英砂在酸浸過程中,雜質(zhì)鐵離子與酸可以形成絡(luò)合物沉淀,從而達(dá)到除鐵效果。以廣西北部灣地區(qū)的石英砂為例,用磁選手段把Fe2O3含量控制在250ppm以下時(shí),酸浸后的石英砂Fe2O3含量降低至90ppm,就能達(dá)到光伏低鐵砂的質(zhì)量要求。
中國粉體網(wǎng):你認(rèn)為,未來光伏玻璃發(fā)展前景如何?其對石英砂的需求情況是怎樣的?
王立臣設(shè)計(jì)師:目前光伏行業(yè)是一個(gè)年產(chǎn)值萬億元的大產(chǎn)業(yè),又有國家政策的支持,光伏玻璃又是這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)無法被替代的產(chǎn)品,光伏玻璃前景看好,自然光伏砂的前景看好。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末)
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