«14-беш жылдыкта» өлкөнүн «көмүртек чокусу жана нейтралдуу көмүртек» стратегиялык планына ылайык, фотоэлектр өнөр жайы жарылуучу өнүгүүгө алып келет.Фотоэлектрдик өнөр жайдын чыгышы бүт өнөр жай чынжырына “байлык жаратты”.Бул жаркыраган чынжырда фотоэлектрдик айнек ажырагыс бир шилтеме болуп саналат.Бүгүнкү күндө энергияны үнөмдөөнү жана айлана-чөйрөнү коргоону жактап, фотоэлектрдик айнекке суроо-талап күндөн-күнгө өсүп, суроо-талап менен сунуштун ортосунда дисбаланс бар.Ошол эле учурда фотоэлектрдик айнек үчүн маанилүү материал болгон аз темир жана ультра ак кварц күмү да кымбаттап, баасы көтөрүлүп, сунуш жетишсиз болууда.Өнөр жай адистери аз темирлүү кварц кумунун узак мөөнөттүү өсүшү 10 жылдан ашык убакытта 15% дан ашат деп болжолдошууда.Фотоэлектрдик катуу шамалдын астында темири аз кварц кумун өндүрүү көпчүлүктүн көңүлүн бурду.
1. Фотоэлектрдик айнек үчүн кварц күмү
Фотоэлектрдик айнек көбүнчө фотоэлектрдик модулдардын капсулалоо панели катары колдонулат жана ал тышкы чөйрө менен түздөн-түз байланышта болот.Анын аба ырайынын туруктуулугу, күчү, жарык өткөрүмдүүлүгү жана башка көрсөткүчтөр фотоэлектрдик модулдардын жашоосунда жана узак мөөнөттүү электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугунда борбордук ролду ойнойт.Кварц кумундагы темир иондорун боёо оңой жана баштапкы айнектин жогорку күн өткөрүмдүүлүгүн камсыз кылуу үчүн фотоэлектрдик айнектеги темирдин курамы кадимки айнекке караганда төмөн, ал эми кремний тазалыгы аз темир кварц күмү жана ыпластыктын аздыгы колдонулушу керек.
Учурда биздин өлкөдө казып алуу оңой болгон жогорку сапаттагы темири аз кварц кумдары аз жана алар негизинен Хэюань, Гуанси, Фэньян, Аньхой, Хайнань жана башка жерлерде таралган.Келечекте күн батареялары үчүн ультра-ак рельефтүү айнек өндүрүшүнүн кубаттуулугунун өсүшү менен өндүрүш аянты чектелген жогорку сапаттагы кварц күмү салыштырмалуу аз ресурс болуп калат.Сапаттуу жана туруктуу кварц кумунун жеткирилиши келечекте фотоэлектрдик айнек ишканаларынын атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн чектейт.Ошондуктан, кварц кумундагы темир, алюминий, титан жана башка ыплас элементтердин мазмунун кантип натыйжалуу азайтуу жана жогорку тазалыктагы кварц кумду даярдоо кызуу изилдөө темасы болуп саналат.
2. Фотоэлектрдик айнек үчүн аз темирлүү кварц кумун өндүрүү
2.1 Фотоэлектрдик айнек үчүн кварц кумун тазалоо
Азыркы учурда өнөр жайда жетилген кварцты тазалоонун салттуу процесстерине сорттоо, тазалоо, кальцинациялоо-сууну өчүрүү, майдалоо, электен өткөрүү, магниттик бөлүү, гравитациялоо, флотация, кислота менен жууп салуу, микробдук жууп салуу, жогорку температурада газсыздандыруу ж. терең тазалоо процесстери хлордуу куурууну, нурланган түстүү сорттоону, өтө өткөргүч магниттик сорттоону, жогорку температурадагы вакуумду жана башкаларды камтыйт.Ата мекендик кварц күмүн тазалоонун жалпы байытуу процесси ошондой эле алгачкы «майдалоо, магниттик бөлүү, жуу» баштап «бөлүү → орой майдалоо → кальцинациялоо → сууну өчүрүү → майдалоо → сүзүү → магниттик бөлүү → флотация → кислотага чейин иштелип чыккан. чөмүлүү→жууу→кургатуу, микротолкундуу, ультраүн жана башка каражаттар менен айкалышып, алдын ала же көмөкчү тазалоо үчүн тазалоочу эффектти абдан жакшыртат.Фотоэлектрдик айнектин аз темирге болгон талаптарын эске алуу менен, негизинен, кварц кумунан тазалоо ыкмаларын изилдөө жана иштеп чыгуу киргизилди.
Негизинен темир кварц рудасында төмөнкү алты жалпы формада болот:
① Чоподо же каолинизделген талаа шпатында майда бөлүкчөлөр түрүндө болот
②Кварц бөлүкчөлөрүнүн бетине темир оксиди пленкасы түрүндө жабышкан
③Темир минералдары, мисалы, гематит, магнетит, спекулярит, кинит ж.б. же темир камтыган минералдар, мисалы, слюда, амфибол, гранат ж.б.
④Ал кварц бөлүкчөлөрүнүн ичинде чөмүлүү же линза абалында
⑤ Кварц кристаллынын ичинде катуу эритме абалында бар
⑥ Майдалоо жана майдалоо процессинде экинчи даражадагы темирдин белгилүү бир өлчөмү аралашат
Курамында темир бар минералдарды кварцтан эффективдүү бөлүп алуу үчүн адегенде кварц рудасында темир аралашмаларынын пайда болуу абалын аныктоо жана темир аралашмаларын жок кылууга жетишүү үчүн байытуунун акылга сыярлык ыкмасын жана бөлүү процессин тандоо зарыл.
(1) Магниттик бөлүү процесси
Магниттик бөлүү процесси гематит, лимонит жана биотит сыяктуу алсыз магниттик аралашма минералдарды, анын ичинде бириккен бөлүкчөлөрдү эң чоң өлчөмдө жок кыла алат.Магниттик күчкө ылайык, магниттик бөлүнүүнү күчтүү магниттик бөлүү жана алсыз магниттик бөлүү деп бөлүүгө болот.Күчтүү магниттик бөлүү адатта нымдуу күчтүү магниттик сепараторду же жогорку градиенттүү магниттик сепараторду кабыл алат.
Жалпысынан алганда, мисалы, лимонит, гематит, biotite, ж.б., негизинен, алсыз магниттик аралашма минералдарды камтыган кварц кум 8.0 × 105A / м жогору бир мааниде нымдуу-түрү күчтүү магниттик машинаны колдонуу менен тандалып алынышы мүмкүн;Темир рудасы үстөмдүк кылган күчтүү магниттик минералдар үчүн алсыз магниттик машинаны же бөлүү үчүн орточо магниттик машинаны колдонуу жакшы.[2] Бүгүнкү күндө жогорку градиенттүү жана күчтүү магнит талаасынын магниттик сепараторлорунун колдонулушу менен магниттик бөлүү жана тазалоо мурункуга салыштырмалуу кыйла жакшырды.Мисалы, 2.2T магнит талаасынын күчү астында темирди алып салуу үчүн электромагниттик индукциялык роликтин түрү күчтүү магниттик сепараторду колдонуу Fe2O3 мазмунун 0.002% дан 0.0002% га чейин азайтышы мүмкүн.
(2) Флотация процесси
Флотация – минералдык бөлүкчөлөрдүн бетиндеги түрдүү физикалык жана химиялык касиеттери аркылуу минералдык бөлүкчөлөрдү бөлүү процесси.Негизги милдети - кварц кумунан тиешелүү минералдык слюданы жана талаа шпатын алып салуу.Темир камтыган минералдарды жана кварцты флотациялоодо бөлүү үчүн, темир аралашмаларынын пайда болуу формасын жана ар бир бөлүкчөнүн өлчөмүнүн таралуу формасын табуу темирди жок кылуу үчүн туура бөлүү процессин тандоонун ачкычы болуп саналат.Көпчүлүк темир камтыган минералдардын нөлдүк электр чекити 5тен жогору, ал кислоталуу чөйрөдө оң заряддуу жана теориялык жактан аниондук коллекторлорду колдонууга ылайыктуу.
Темир оксид рудасын флотациялоо үчүн аниондук коллектор катары май кислотасы (самын), гидрокарбилсульфонат же сульфат колдонулушу мүмкүн.Пирит изобутил ксантат плюс бутиламин кара порошок (4:1) үчүн классикалык флотация агенти менен пилоттук чөйрөдө кварцтан пириттин флотациясы болушу мүмкүн.дозасы болжол менен 200ppmw болуп саналат.
Ильмениттин флотациясында көбүнчө рНды 4~10го тууралоо үчүн флотация агенти катары натрий олеатын (0,21моль/л) колдонот.Ильмениттин бетиндеги олеат иондору менен темир бөлүкчөлөрүнүн ортосунда химиялык реакция пайда болуп, химиялык жактан адсорбцияланган темир олеат пайда болот.Акыркы жылдарда иштелип чыккан углеводороддун негизиндеги фосфон кислотасынын коллекторлору ильменит үчүн жакшы тандоо жана чогултуу көрсөткүчүнө ээ.
(3) Кислота менен эритүү процесси
Кислота эритмесинин негизги максаты - кислота эритмесинде эрүүчү темир минералдарын алып салуу.Кислота менен жууп тазалоонун эффективдүүлүгүнө таасир этүүчү факторлорго кварц кумунун бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү, температура, убакыт, кислотанын түрү, кислотанын концентрациясы, катуу-суюктук катышы ж.б. кирет, температураны жана кислота эритмесин жогорулатуу.Концентрациялоо жана кварц бөлүкчөлөрүнүн радиусун азайтуу Al.Бир кислотанын тазалоочу таасири чектелүү жана аралаш кислота синергетикалык эффектке ээ, ал Fe жана K сыяктуу аралашма элементтерин алып салуу ылдамдыгын бир топ жогорулата алат. Жалпы органикалык эмес кислоталар HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4 , H2C2O4, жалпысынан эки же андан көп аралаштырылган жана белгилүү бир пропорцияда колдонулат.
Оксал кислотасы - кычкылдан тазалоо үчүн кеңири колдонулган органикалык кислота.Ал эриген металл иондору менен салыштырмалуу туруктуу комплексти түзө алат жана аралашмалар оңой жуулат.Бул аз өлчөмдөгү жана темирди жок кылуунун жогорку ылдамдыгынын артыкчылыктарына ээ.Кээ бир адамдар кычкыл кислотасын тазалоого жардам берүү үчүн УЗИ колдонушат жана кадимки аралаштыруу жана резервуардын УЗИ менен салыштырганда, зонд УЗИ эң жогорку Fe алып салуу ылдамдыгына ээ, оксал кислотасынын көлөмү 4 г/лден аз жана темирди кетирүү ылдамдыгы жетет. 75,4%.
Суюлтулган кислотанын жана гидрофторит кислотасынын болушу Fe, Al, Mg сыяктуу металл аралашмаларын эффективдүү түрдө жок кыла алат, бирок фторид кислотасынын көлөмүн контролдоо керек, анткени гидрофтор кислотасы кварц бөлүкчөлөрүн дат басышы мүмкүн.Кислоталардын ар кандай түрлөрүн колдонуу да тазалоо процессинин сапатына таасирин тийгизет.Алардын ичинен HCl жана HF аралаш кислотасы эң жакшы иштетүү эффектисине ээ.Кээ бир адамдар магниттик бөлүүдөн кийин кварц күмүн тазалоо үчүн HCl жана HF аралаш чайкоочу агентти колдонушат.Химиялык эритүү аркылуу, аралашма элементтердин жалпы суммасы 40.71μg / г, жана SiO2 тазалыгы 99.993wt% га чейин жогору.
(4) Микробдор менен шаймалоо
Микроорганизмдер жука пленкалуу темирди жууп салууда же кварц кум бөлүкчөлөрүнүн бетине темир импрегнациялоо үчүн колдонулат, бул темирди тазалоонун жакында иштелип чыккан ыкмасы.Чет элдик изилдөөлөр көрсөткөндөй, Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus жана башка микроорганизмдерди кварц пленкасынын бетиндеги темирди жууп тазалоо үчүн колдонуу жакшы натыйжаларга жетишти, анын ичинен Aspergillus niger эритүүчү темирдин эффектиси оптималдуу.Fe2O3 алып салуу көрсөткүчү негизинен 75% дан жогору, ал эми Fe2O3 концентратынын сорту 0,007% га чейин төмөн.Ал эми көпчүлүк бактерияларды жана көктөрдү алдын ала өстүрүү менен темирди жууган эффект жакшыраак болору аныкталган.
2.2 Фотоэлектрдик айнек үчүн кварц кумунун башка изилдөөлөрүнүн жүрүшү
Кислотанын көлөмүн азайтуу, саркынды сууларды тазалоонун кыйынчылыгын азайтуу жана экологиялык жактан таза болуу үчүн Пэн Шоу [5] ж.б.10 ppm аз темирлүү кварц кумду туздоо эмес процесс менен даярдоо ыкмасын ачып берди: табигый тамыр кварц чийки зат катары колдонулат жана үч этаптуу майдалоо, Биринчи баскычтагы майдалоо жана экинчи этап классификациясы 0,1 ~ 0,7 мм грит ала алат. ;майдалоо магниттик бөлүүнүн биринчи баскычы жана магниттик бөлүүчү кумду алуу үчүн механикалык темир жана темир камтыган минералдарды күчтүү магниттик тазалоонун экинчи этабы менен бөлүнөт;кумдун магниттик бөлүнүшү флотациянын экинчи баскычында алынат, Fe2O3 курамы 10 ppm аз темирлүү кварц кумунан төмөн, флотация жөнгө салуучу катары H2SO4 колдонот, pH=2~3 түзөт, коллектор катары натрий олеатын жана кокос майынын негизиндеги пропилен диаминин колдонот. .Даярдалган кварц күмү SiO2≥99,9%, Fe2O3≤10ppm, оптикалык айнек, фотоэлектрдик дисплей айнеги жана кварц айнеги үчүн керектүү кремнийлүү чийки заттын талаптарына жооп берет.
Башка жагынан алып караганда, жогорку сапаттагы кварц ресурстарынын түгөнүшү менен, төмөнкү ресурстарды комплекстүү пайдалануу кеңири көңүл бурду.Кытайдын курулуш материалдары Бенгбу айнек өнөр жайынын долбоорлоо жана изилдөө институтунун өкүлү Си Энжун фотоэлектрдик айнек үчүн аз темирлүү кварц кумду даярдоо үчүн каолин калдыктарын колдонгон.Фуцзяндык каолин калдыктарынын негизги минералдык курамы кварц болуп саналат, анын курамында каолинит, слюда жана талаа шпаты сыяктуу бир аз өлчөмдө кошулма минералдар бар.Каолин калдыктары «майдалоо-гидравликалык классификация-магниттик бөлүү-флотация» байытуу процесси менен иштетилгенден кийин 0,6~0,125 мм бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 95%дан жогору, SiO2 99,62%, Al2O3 0,065%, Fe2O3 болуп саналат. 92×10-6 майда кварц күмү фотоэлектрдик айнек үчүн аз темирлүү кварц кумунун сапат талаптарына жооп берет.
Кытайдын Геология илимдер академиясынын Чжэнчжоу минералдык ресурстарды комплекстүү пайдалануу институтунан Шао Вэйхуа жана башкалар ойлоп табуу патентин жарыялашты: каолин калдыктарынан жогорку тазалыктагы кварц күмүн даярдоо ыкмасы.Метод этаптары: а.Каолин калдыктары чийки руда катары колдонулат, ал +0,6 мм материалды алуу үчүн аралаштырылып, тазалангандан кийин электен өткөрүлөт;б.+0,6 мм материал майдаланган жана классификацияланган, ал эми 0,4 мм 0,1 мм минералдык материал магниттик бөлүү операциясына дуушар болот, Магниттик жана магниттик эмес материалдарды алуу үчүн, магниттик эмес материалдар тартылуу күчүн бөлүүчү жеңил минералдарды алуу үчүн тартылуу күчүн бөлүү операциясына кирет жана гравитациялык бөлүү оор минералдар жана гравитациялоочу жеңил минералдар +0,1 мм минералдарды алуу үчүн кайра майдалоо операциясына кирет;с.+0,1мм Минерал флотациялык концентратты алуу үчүн флотация операциясына кирет.Флотация концентратынын үстүнкү суусу алынып салынат, андан кийин ультра үн менен туздалган, андан кийин тазалыктагы кварц күмү катары +0,1 мм кесек материалды алуу үчүн электен өткөрүлөт.Ойлоп табуунун ыкмасы жогорку сапаттагы кварц концентраттык продуктуларды алуу үчүн гана эмес, ошондой эле кыска кайра иштетүү убактысы, жөнөкөй процесс агымы, аз энергия керектөө жана алынган кварц концентратынын жогорку сапаты бар, ал жогорку тазалыктагы сапат талаптарына жооп бере алат. кварц.
Каолин калдыктары кварц ресурстарын көп камтыйт.байытуу, тазалоо жана терең кайра иштетүү аркылуу, ал photovoltaic ультра ак айнек чийки материалдарды колдонуу үчүн талаптарга жооп бере алат.Бул ошондой эле каолин калдыктары ресурстарын комплекстүү пайдалануу үчүн жаңы идеяны берет.
3. Фотоэлектрдик айнек үчүн аз темирлүү кварц кумунун рыногу
Бир жагынан алганда, 2020-жылдын экинчи жарымында, экспансия менен чектелген өндүрүштүк кубаттуулук жогорку гүлдөп-өнүгүүдө жарылуучу суроо-талапты көтөрө албайт.Фотоэлектрдик айнекке суроо-талап менен сунуш тең салмаксыз болуп, баасы көтөрүлүп жатат.Көптөгөн фотоэлектрдик модуль компанияларынын биргелешкен чакырыгы боюнча, 2020-жылдын декабрь айында Өнөр жай жана маалыматтык технологиялар министрлиги фотоэлектрдик прокат айнек долбоору кубаттуулукту алмаштыруу планын түзө албастыгын тактаган документти чыгарды.Жаңы саясаттын таасири астында 2021-жылдан тарта фотоэлектрдик айнек өндүрүшүнүн өсүү темпи кеңейтилет. Коомдук маалыматка ылайык, 21/22 өндүрүшүнүн так планы менен прокат фотоэлектрдик айнек кубаттуулугу 22250/26590 тоннага жетет. жылдык өсүш темпи 68,4/48,6%.саясат жана суроо-талап-тарап кепилдик учурда, photovoltaic кум жарылуучу өсүшүнө алып келиши күтүлүүдө.
2015-2022 фотоэлектрдик айнек өнөр жай өндүрүшүнүн кубаттуулугу
Башка жагынан алып караганда, фотоэлектрдик айнек өндүрүшүнүн кубаттуулугунун олуттуу өсүшү аз темирлүү кремнеземдик кумду жеткирүүдөн ашып кетишине алып келиши мүмкүн, бул өз кезегинде фотоэлектрдик айнек өндүрүшүнүн иш жүзүндөгү өндүрүшүн чектейт.Статистикалык маалыматтарга ылайык, 2014-жылдан бери менин өлкөмдүн ички кварц күмүн өндүрүү жалпысынан ички суроо-талаптан бир аз төмөн болуп, суроо-талап менен сунуштун тең салмактуулугу сакталып келет.
Ошол эле учурда, менин өлкөмдүн ички аз темирлүү кварцтын кен байлыктары аз, алар Гуандундагы Хэюаньда, Гуансидеги Бэйхайда, Аньхойдогу Фэньянда жана Цзянсудагы Дунхайда топтолгон жана алардын чоң көлөмүн импорттоо керек.
Төмөн темир ультра ак кварц күмү акыркы жылдары маанилүү чийки заттын бири болуп саналат (чийки заттын наркынын болжол менен 25% түзөт).Баа да өстү.Мурда көптөн бери 200 юань/тоннанын тегерегинде болгон.20 жылдын ичинде биринчи чейрек эпидемиясынын чыгышынан кийин ал жогорку деңгээлден төмөндөп, учурда туруктуу ишин улантууда.
2020-жылы менин өлкөмдүн кварц кумуна болгон жалпы суроо-талабы 90,93 миллион тоннаны, өндүрүш 87,65 миллион тоннаны, таза импорт 3 миллион 278 миң тоннаны түзөт.Коомдук маалыматка ылайык, 100 кг эритилген айнектеги кварц ташынын көлөмү болжол менен 72,2 кг.Учурдагы кеңейтүү планына ылайык, 2021/2022-жылдары фотоэлектрдик айнектин кубаттуулугун жогорулатуу 3,23/24500т/д жетиши мүмкүн, 360 күндүк мөөнөттө эсептелген жылдык өндүрүшкө ылайык, жалпы өндүрүш төмөн болгон жаңыдан жогорулаган суроо-талапка туура келет. -жылына 836/635 миллион тонна темир кремний күмү, башкача айтканда, 2021/2022-жылдары фотоэлектрдик айнек менен алып келинген аз темир кремний кумуна жаңы суроо-талап 2020-жылы жалпы кварц кумуна суроо-талаптын 9,2%/7,0% түзөт. .Төмөн темир кремнеземдүү кум жалпы кремнеземдик кумга болгон суроо-талаптын бир бөлүгүн гана түзөрүн эске алсак, фотоэлектрдик айнек өндүрүшүнүн кубаттуулугун масштабдуу инвестициялоодон улам аз темирлүү кремний кумуна болгон суроо-талап жана сунуш басымы бир топ жогору болушу мүмкүн. жалпы кварц кум енер жайы.
— Powder Network сайтынан алынган макала
Посттун убактысы: 2021-жылдын 11-декабрына чейин