Vastavalt riigi süsinikdioksiidi tipu ja süsinikuneutraalsele strateegilisele plaanile viib fotogalvaaniline tööstus plahvatusliku arengu 14. viie aasta plaani perioodil.Fotogalvaanilise tööstuse puhang on "loonud rikkust" kogu tööstusahelale.Selles pimestavas ketis on fotogalvaaniline klaas asendamatu lüli.Tänapäeval, propageerides energiasäästu ja keskkonnakaitset, kasvab nõudlus fotogalvaanilise klaasi järele iga päevaga ning pakkumise ja nõudluse vahel valitseb tasakaalustamatus.Samal ajal on kerkinud ka madala rauasisaldusega ja ülivalge kvartsliiv, mis on fotogalvaanilise klaasi jaoks oluline materjal, mille hind on tõusnud ja pakkumist napib.Tööstuseksperdid ennustavad, et madala rauasisaldusega kvartsliiva kasv on pikaajaliselt üle 15% enam kui 10 aasta jooksul.Tugeva fotogalvaanilise tuule all on madala rauasisaldusega kvartsliiva tootmine pälvinud palju tähelepanu.
1. Kvartsliiv fotogalvaanilise klaasi jaoks
Fotogalvaanilist klaasi kasutatakse tavaliselt fotogalvaaniliste moodulite kapselduspaneelina ja see on otseses kontaktis väliskeskkonnaga.Selle ilmastikukindlus, tugevus, valguse läbilaskvus ja muud näitajad mängivad keskset rolli fotogalvaaniliste moodulite eluea ja pikaajalise energiatootmise tõhususe juures.Kvartsliivas olevaid rauaioone on lihtne värvida ja originaalklaasi kõrge päikeseläbilaskvuse tagamiseks on fotogalvaanilise klaasi rauasisaldus madalam kui tavalisel klaasil ja madala rauasisaldusega kvartsliival, millel on kõrge ränipuhtus. ja tuleb kasutada madalat lisandisisaldust.
Praegu on meie riigis vähe kvaliteetseid madala rauasisaldusega kvartsliiva, mida on lihtne kaevandada, ja neid levitatakse peamiselt Heyuanis, Guangxis, Fengyangis, Anhuis, Hainanis ja mujal.Tulevikus on päikesepatareide ülivalge reljeefklaasi tootmisvõimsuse kasvuga piiratud tootmispinnaga kvaliteetne kvartsliiv suhteliselt napp ressurss.Kvaliteetse ja stabiilse kvartsliiva tarnimine piirab tulevikus fotogalvaanilise klaasiga ettevõtete konkurentsivõimet.Seetõttu on kuum uurimisteema, kuidas tõhusalt vähendada kvartsliivas raua, alumiiniumi, titaani ja muude lisandite sisaldust ning valmistada kõrge puhtusastmega kvartsliiva.
2. Madala rauasisaldusega kvartsliiva tootmine fotogalvaanilise klaasi jaoks
2.1 Kvartsliiva puhastamine fotogalvaanilise klaasi jaoks
Praegu hõlmavad tööstuses küpselt kasutatavad traditsioonilised kvartspuhastusprotsessid sorteerimist, puhastamist, kaltsineerimis-vee kustutamist, jahvatamist, sõelumist, magnetilist eraldamist, gravitatsiooni eraldamist, flotatsiooni, happega leostumist, mikroobide leostumist, kõrge temperatuuriga degaseerimist jne. Sügavpuhastusprotsessid hõlmavad klooriga röstimist, kiiritatud värvi sorteerimist, ülijuhtivat magnetsortimist, kõrge temperatuuri vaakumit ja nii edasi.Koduse kvartsliiva puhastamise üldine rikastamisprotsess on samuti välja töötatud alates varasest "jahvatamisest, magneteraldamisest, pesemisest" kuni "eraldamiseni → jäme purustamiseni → kaltsineerimiseni → veega karastamiseni → jahvatamiseni → sõelumiseni → magneteraldamiseni → flotatsiooni → happega kombineeritud rikastamise protsess". kastmine → pesemine → kuivatamine koos mikrolaineahju, ultraheli ja muude vahenditega eeltöötluseks või täiendavaks puhastamiseks parandab oluliselt puhastusefekti.Fotogalvaanilise klaasi vähest rauasisaldust silmas pidades tutvustatakse peamiselt kvartsliiva eemaldamise meetodite uurimist ja arendamist.
Üldiselt esineb raud kvartsimaagis kuuel tavalisel kujul:
① Esineb peente osakeste kujul savis või kaoliniseeritud päevakivis
② Kinnitatud kvartsiosakeste pinnale raudoksiidkile kujul
③Raua mineraalid nagu hematiit, magnetiit, spekulariit, qiniit jne või rauda sisaldavad mineraalid nagu vilgukivi, amfibool, granaat jne.
④ See on kvartsiosakeste sees sukeldatud või läätse olekus
⑤ Esineb kvartskristalli sees tahke lahuse olekus
⑥ Purustus- ja jahvatusprotsessis segatakse teatud kogus sekundaarset rauda
Rauda sisaldavate mineraalide tõhusaks eraldamiseks kvartsist on vaja esmalt kindlaks teha raualisandite esinemise olek kvartsimaagis ning valida raualisandite eemaldamiseks mõistlik rikastamismeetod ja eraldusprotsess.
(1) Magneteraldusprotsess
Magneteraldusprotsess võib eemaldada nõrgad magnetilised lisandid, nagu hematiit, limoniit ja biotiit, sealhulgas ühinenud osakesed.Magnettugevuse järgi võib magnetilise eraldamise jagada tugevaks magnetiliseks eraldamiseks ja nõrgaks magnetiliseks eraldamiseks.Tugev magnetiline eraldamine kasutab tavaliselt tugevat märga magnetseparaatorit või suure gradiendiga magnetseparaatorit.
Üldiselt võib kvartsliiva, mis sisaldab peamiselt nõrkade magnetiliste lisanditega mineraale, nagu limoniit, hematiit, biotiit jne, valida märg-tüüpi tugeva magnetmasina abil väärtusega üle 8,0 × 105 A/m;Tugevate magnetiliste mineraalide puhul, milles domineerib rauamaak, on parem kasutada eraldamiseks nõrka magnetmasinat või keskmise magnetilise masinaga.[2] Tänapäeval on suure gradiendiga ja tugeva magnetväljaga magnetseparaatorite rakendamisel magnetiline eraldamine ja puhastamine varasemaga võrreldes oluliselt paranenud.Näiteks elektromagnetilise induktsioonrulli tüüpi tugeva magnetseparaatori kasutamine raua eemaldamiseks 2,2T magnetvälja tugevuse all võib vähendada Fe2O3 sisaldust 0,002%-lt 0,0002%-le.
(2) Flotatsiooniprotsess
Flotatsioon on mineraalosakeste eraldamise protsess erinevate füüsikaliste ja keemiliste omaduste kaudu mineraalosakeste pinnal.Peamine ülesanne on eemaldada kvartsliivalt seotud mineraalne vilgukivi ja päevakivi.Rauda sisaldavate mineraalide ja kvartsi flotatsioonieraldusel on raua eemaldamiseks sobiva eraldusprotsessi valimisel võtmetähtsusega raua lisandite esinemisvormi ja iga osakese suuruse jaotusvormi väljaselgitamine.Enamikul rauda sisaldavatel mineraalidel on elektriline nullpunkt üle 5, mis on happelises keskkonnas positiivselt laetud ja teoreetiliselt sobivad anioonkollektorite kasutamiseks.
Rasvhapet (seepi), hüdrokarbüülsulfonaati või sulfaati saab kasutada anioonse kollektorina raudoksiidimaagi floteerimiseks.Püriit võib olla püriidi flotatsioon kvartsist peitsimiskeskkonnas klassikalise flotatsioonivahendiga isobutüülksantaadi ja butüülamiini musta pulbri jaoks (4:1).Annus on umbes 200 ppmw.
Ilmeniidi flotatsioonil kasutatakse tavaliselt flotatsiooniainena naatriumoleaati (0,21 mol/L), et reguleerida pH väärtuseni 4-10.Oleaadiioonide ja ilmeniidi pinnal olevate rauaosakeste vahel toimub keemiline reaktsioon, mille tulemusena tekib raudoleaat, mis adsorbeeritakse keemiliselt. Oleaadiioonid hoiavad ilmeniidi parema hõljuvusega.Viimastel aastatel välja töötatud süsivesinikel põhinevatel fosfoonhappekollektoritel on ilmeniidi jaoks hea selektiivsus ja kogumisvõime.
(3) Happeline leostumise protsess
Happe leostumise protsessi põhieesmärk on eemaldada happelahuses lahustuvad raua mineraalid.Happe leostumise puhastusefekti mõjutavad tegurid on kvartsliiva osakeste suurus, temperatuur, aeg, happe tüüp, happe kontsentratsioon, tahke ja vedeliku suhe jne ning temperatuuri ja happelahuse suurendamine.Kvartsiosakeste kontsentreerimine ja raadiuse vähendamine võib suurendada Al leostumise kiirust ja leostumiskiirust.Üksiku happe puhastusefekt on piiratud ja segahappel on sünergistlik toime, mis võib oluliselt suurendada lisandite, nagu Fe ja K, eemaldamise kiirust. Levinud anorgaanilised happed on HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4. , H2C2O4, tavaliselt kaks või enam neist segatakse ja kasutatakse teatud vahekorras.
Oksaalhape on happe leostamiseks tavaliselt kasutatav orgaaniline hape.See võib moodustada lahustunud metalliioonidega suhteliselt stabiilse kompleksi ja lisandid pestakse kergesti välja.Selle eeliseks on madal annus ja kõrge rauaeemalduskiirus.Mõned inimesed kasutavad oblikhappe puhastamiseks ultraheli ja avastasid, et võrreldes tavapärase segamise ja paagi ultraheliga on sondi ultrahelil kõrgeim Fe eemaldamise kiirus, oksaalhappe kogus on alla 4 g/l ja rauaeemalduskiirus jõuab 75,4%.
Lahjendatud happe ja vesinikfluoriidhappe olemasolu võib tõhusalt eemaldada metallide lisandeid, nagu Fe, Al, Mg, kuid vesinikfluoriidhappe kogust tuleb kontrollida, kuna vesinikfluoriidhape võib kvartsiosakesi korrodeerida.Erinevat tüüpi hapete kasutamine mõjutab ka puhastusprotsessi kvaliteeti.Nende hulgas on HCl ja HF segahappel parim töötlemisefekt.Mõned inimesed kasutavad kvartsliiva puhastamiseks pärast magnetilist eraldamist HCl ja HF segatud leostusainet.Keemilise leostumise teel on lisandite elementide koguhulk 40,71 μg/g ja SiO2 puhtus kuni 99,993 massiprotsenti.
(4) Mikroobide leostumine
Mikroorganisme kasutatakse õhukese kileraua leostamiseks või raua immutamiseks kvartsliivaosakeste pinnal, mis on hiljuti välja töötatud tehnika raua eemaldamiseks.Välismaised uuringud on näidanud, et Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus ja teiste mikroorganismide kasutamine raua leostamiseks kvartskile pinnal on saavutanud häid tulemusi, millest Aspergillus nigeri raua leostusefekt on optimaalne.Fe2O3 eemaldamise määr on enamasti üle 75% ja Fe2O3 kontsentraadi klass on nii madal kui 0,007%.Ja leiti, et raua leostumise mõju oleks enamiku bakterite ja hallitusseente eelkasvatusega parem.
2.2 Muud fotogalvaanilise klaasi kvartsliiva uurimistööd
Et vähendada happe kogust, vähendada reovee puhastamise raskust ja olla keskkonnasõbralik, on Peng Shou [5] jt.avaldas meetodi 10 ppm madala rauasisaldusega kvartsliiva valmistamiseks mitte-marineerimisprotsessiga: toorainena kasutatakse looduslikku veeni kvarts ja kolmeastmeline purustamine. Esimesel etapil jahvatamisel ja teise etapi klassifitseerimisel on võimalik saada 0,1–0,7 mm teralisust. ;killustik eraldatakse magnetseparatsiooni esimese etapi ja mehaanilise raua ja rauda sisaldavate mineraalide tugeva magnetilise eemaldamise teise etapiga, et saada magneteraldusliiva;liiva magnetiline eraldamine saavutatakse teise etapi flotatsiooniga Fe2O3 sisaldus on alla 10 ppm madala rauasisaldusega kvartsliiva, flotatsioonil kasutatakse regulaatorina H2SO4, reguleeritakse pH=2~3, kasutatakse kogujatena naatriumoleaati ja kookosõli baasil propüleendiamiini .Valmistatud kvartsliiv SiO2≥99,9%, Fe2O3≤10ppm vastab optilise klaasi, fotoelektrilise ekraaniklaasi ja kvartsklaasi jaoks nõutavate ränisisaldusega toorainete nõuetele.
Teisest küljest on kvaliteetsete kvartsiressursside ammendumisega laialdast tähelepanu äratanud madala kvaliteediga ressursside igakülgne kasutamine.Xie Enjun Hiina Ehitusmaterjalide Bengbu Klaasitööstuse Disaini- ja Uurimisinstituut Co., Ltd. kasutas kaoliini aherainet, et valmistada madala rauasisaldusega kvartsliiva fotogalvaanilise klaasi jaoks.Fujiani kaoliini aheraine peamine mineraalne koostis on kvarts, mis sisaldab vähesel määral lisandmineraale nagu kaoliniit, vilgukivi ja päevakivi.Pärast kaoliini aheraine töötlemist rikastusprotsessiga "jahvatus-hüdrauliline klassifitseerimine-magnetiline eraldamine-flotatsioon" on 0,6–0,125 mm osakeste sisaldus suurem kui 95%, SiO2 on 99,62%, Al2O3 on 0,065%, Fe2O3 on 92×10-6 peen kvartsliiv vastab madala rauasisaldusega kvartsliiva kvaliteedinõuetele fotogalvaanilise klaasi jaoks.
Shao Weihua ja teised Hiina Geoloogiateaduste Akadeemia Zhengzhou Mineraaliressursside Igakülgse Kasutamise Instituudist avaldasid leiutise patendi: meetod kõrge puhtusastmega kvartsliiva valmistamiseks kaoliini aherainest.Meetodi etapid: a.Toormaagina kasutatakse kaoliini aherainet, mis pärast segamist sõelutakse ja nühkitakse, et saada +0,6 mm materjali;b.+0,6 mm materjal on jahvatatud ja klassifitseeritud ning 0,4 mm 0,1 mm mineraalmaterjali suhtes rakendatakse magneteraldusoperatsiooni. Magnetiliste ja mittemagnetiliste materjalide saamiseks sisestatakse mittemagnetilised materjalid gravitatsioonilise eraldusoperatsiooni, et saada gravitatsioonilise eraldamise kergeid mineraale ja gravitatsioonilise eraldamise rasked mineraalid ja gravitatsioonilise eraldamise kerged mineraalid sisenevad uuesti peenestusoperatsiooni, et sõeluda, et saada +0,1 mm mineraale;c.+0,1mm Mineraal siseneb flotatsioonioperatsiooni, et saada flotatsioonikontsentraadi.Flotatsioonikontsentraadi ülemine vesi eemaldatakse ja seejärel marineeritakse ultraheliga ning seejärel sõelutakse, et saada +0,1 mm jäme materjal kõrge puhtusastmega kvartsliivana.Leiutise meetodiga ei saa mitte ainult saada kvaliteetseid kvartskontsentraadi tooteid, vaid sellel on ka lühike töötlemisaeg, lihtne protsessivool, madal energiatarbimine ja saadud kvartskontsentraadi kõrge kvaliteet, mis vastab kõrge puhtusastme kvaliteedinõuetele. kvarts.
Kaoliini aheraine sisaldab suures koguses kvartsiressursse.Rikastamise, puhastamise ja sügavtöötlemise kaudu suudab see vastata fotogalvaanilise ülivalge klaasi tooraine kasutamise nõuetele.See annab ka uue idee kaoliinijäätmete ressursside igakülgseks kasutamiseks.
3. Fotogalvaanilise klaasi vähese rauasisaldusega kvartsliiva turuülevaade
Ühest küljest ei suuda laienemisest tingitud tootmisvõimsus 2020. aasta teisel poolel suure jõukuse tingimustes plahvatuslikult kasvava nõudlusega toime tulla.Fotogalvaanilise klaasi pakkumine ja nõudlus on tasakaalustamata ning hind tõuseb hüppeliselt.Paljude fotogalvaanilisi mooduleid tootvate ettevõtete ühiskonkursi raames andis Tööstus- ja Infotehnoloogiaministeerium 2020. aasta detsembris välja dokumendi, milles selgitas, et fotogalvaanilise valtsklaasi projektis ei pruugita koostada võimsuse asendusplaani.Uuest poliitikast tulenevalt laieneb fotogalvaanilise klaasi tootmise kasvutempo alates 2021. aastast. Avaliku teabe kohaselt jõuab 21/22 tootmisplaaniga valtsitud fotogalvaanilise klaasi võimsus tasemele 22250/26590 t/d. aastane kasvumäär 68,4/48,6%.Poliitika- ja nõudluspoolsete garantiide puhul eeldatakse, et fotogalvaaniline liiv toob kaasa plahvatusliku kasvu.
2015-2022 fotogalvaanilise klaasitööstuse tootmisvõimsus
Teisest küljest võib fotogalvaanilise klaasi tootmisvõimsuse oluline suurenemine põhjustada vähese rauasisaldusega räniliiva pakkumise ületamist, mis omakorda piirab fotogalvaanilise klaasi tootmisvõimsuse tegelikku tootmist.Statistika järgi on minu riigi kodumaine kvartsliiva tootmine alates 2014. aastast üldiselt olnud sisenõudlusest veidi madalam ning pakkumine ja nõudlus on säilitanud tiheda tasakaalu.
Samal ajal on minu riigi kodumaised vähese rauasisaldusega kvartspaigutusseadmete ressursid napid, koondunud Guangdongi Heyuani, Guangxi Beihaisse, Anhui Fengyangi ja Jiangsu Donghaisse ning suur osa neist tuleb importida.
Madala rauasisaldusega ülivalge kvartsliiv on viimaste aastate üks olulisi tooraineid (moodustades umbes 25% tooraine maksumusest).Ka hind on tõusnud.Varem on see pikka aega olnud umbes 200 jüaani/tonn.Pärast 20 aasta pärast puhkenud Q1 epideemiat on see kõrgelt tasemelt langenud ja hetkel töötab see stabiilselt.
Aastal 2020 on minu riigi üldine nõudlus kvartsliiva järele 90,93 miljonit tonni, toodang on 87,65 miljonit tonni ja netoimport 3,278 miljonit tonni.Avalikul teabel on kvartskivi kogus 100 kg sulaklaasis umbes 72,2 kg.Praeguse laienemisplaani kohaselt võib 2021/2022 fotogalvaanilise klaasi tootmisvõimsuse kasv ulatuda 3,23/24500 t/d, vastavalt aastatoodangule 360-päevase perioodi peale arvutatuna vastab kogutoodang äsja suurenenud nõudlusele madala järele. -raud-ränidioksiidliiva 836/635 miljonit tonni aastas, st 2021/2022 uus nõudlus madala rauasisaldusega ränidioksiidliiva järele, mis tuleneb fotogalvaanilisest klaasist aastatel 2021/2022, moodustab 2020. aastal kogu kvartsliiva 9,2%/7,0% nõudlusest .Arvestades, et vähese rauasisaldusega ränidioksiidliiv moodustab vaid osa kogu ränidioksiidliiva nõudlusest, võib fotogalvaanilise klaasi tootmisvõimsusse tehtavatest suuremahulistest investeeringutest tingitud vähese rauasisaldusega ränidioksiidi liiva pakkumise ja nõudluse surve olla palju suurem. üldine kvartsliivatööstus.
—Powder Networki artikkel
Postitusaeg: 11. detsember 2021