“14-nji bäşýyllyk meýilnama” döwründe ýurduň “uglerodyň iň ýokary derejesi we uglerodyň bitaraplygy” strategiki meýilnamasyna laýyklykda fotowoltaik pudagy partlaýjy ösüşe sebäp bolar. Fotowoltaik pudagynyň döremegi tutuş senagat zynjyry üçin “baýlyk döretdi”. Bu ajaýyp zynjyrda fotowoltaik aýna aýrylmaz baglanyşykdyr. Energiýany tygşytlamagy we daşky gurşawy goramagy goldaýan häzirki wagtda fotowoltaik aýna bolan isleg günsaýyn artýar we üpjünçilik bilen islegiň arasynda deňsizlik bar. Şol bir wagtyň özünde fotowoltaik aýna üçin möhüm material bolan pes demir we ultra-ak kwars gumy hem ýokarlandy, bahasy ýokarlandy we üpjünçilik ýetmezçilik edýär. Senagat hünärmenleri pes demir kwars çägesiniň 10 ýyldan gowrak wagtyň dowamynda 15% -den gowrak ýokarlanjakdygyny çaklaýarlar. Fotowoltaikiň güýçli şemaly astynda pes demir kwars gumynyň öndürilmegi köpleriň ünsüni özüne çekdi.
1. Fotowoltaik aýna üçin kwars gumy
Fotowoltaik aýna, köplenç fotoelektrik modullaryň gaplaýyş paneli hökmünde ulanylýar we daşarky gurşaw bilen göni aragatnaşykda. Howanyň garşylygy, güýji, ýagtylygyň geçirilmegi we beýleki görkezijiler fotowoltaik modullaryň durmuşynda we uzak möhletleýin elektrik öndüriş netijeliliginde esasy rol oýnaýar. Kwars çägesindäki demir ionlaryny boýamak aňsat, asyl aýnanyň gün geçirijiligini üpjün etmek üçin fotoelektrik aýnanyň demir düzümi adaty aýnadan pes, ýokary kremniý arassalygy bilen pes demir kwars çäge. we pes haramlyk mazmuny ulanylmalydyr.
Häzirki wagtda biziň ýurdumyzda gazyp almak üçin ýokary hilli pes demir kwars çägeleri az we olar esasan Heýuan, Guangxi, Fengýan, Anhui, Hainan we beýleki ýerlerde paýlanýar. Geljekde gün öýjükleri üçin ultra-ak nagyşly aýnanyň önümçilik kuwwatynyň ösmegi bilen çäkli önümçilik meýdany bolan ýokary hilli kwars çägeleri gaty az serişde bolar. Qualityokary hilli we durnukly kwars gumy bilen üpjün etmek geljekde fotoelektrik aýna kompaniýalarynyň bäsdeşlige ukyplylygyny çäklendirer. Şonuň üçin kwars gumundaky demir, alýumin, titanium we beýleki hapa elementleriň düzümini nädip azaltmaly we ýokary arassalykly kwars çägesini taýýarlamaly.
2. Fotowoltaik aýna üçin pes demir kwars çäge öndürmek
2.1 Fotowoltaik aýna üçin kwars çägesini arassalamak
Häzirki wagtda bu pudakda kämillik bilen ulanylýan adaty kwars arassalaýyş amallary sortlamak, süpürmek, kalsinasiýa-suwy söndürmek, üwemek, eleklemek, magnit bölmek, agyrlyk güýjüniň bölünişi, flotasiýa, kislotanyň syzmagy, mikroblaryň syzmagy, ýokary temperaturanyň peselmegi we ş.m. çuňňur arassalamak proseslerine hlorlanan gowurmak, şöhlelenýän reňk sortlamak, aşa geçiriji magnit sortlamak, ýokary temperatura wakuumy we ş.m. girýär. Içerki kwars çägelerini arassalamagyň umumy peýdasy prosesi irki “üwemek, magnit bölmek, ýuwmak” -dan “aýralyk → gödek ezmek → kalsinasiýa → suw söndürmek → üweýiş → ekranlaşdyryş → magnit bölünişi → flotasiýa → kislota” birleşdirildi. çümdürmek, ýuwmak → guratmak, mikrotolkun, ultrases we öňüni alyş ýa-da kömekçi arassalamak üçin beýleki serişdeler bilen birleşdirilip, arassalama täsirini ep-esli gowulandyrýar. Fotowoltaik aýnanyň pes demir talaplaryny göz öňünde tutup, esasan kwars çägelerini aýyrmagyň usullaryny öwrenmek we ösdürmek girizilýär.
Adatça demir kwars magdanynda aşakdaky alty umumy görnüşde bar:
Palçykdan ýa-da kaolinizlenen meýdanda inçe bölejikler görnüşinde bar
Iron Demir oksid plyonkasy görnüşinde kwars bölejikleriniň ýüzüne berkidilen
HemGematit, magnetit, spekulit, qinit we ş.m. ýaly mineral minerallar ýa-da mika, amfibol, granat we ş.m. ýaly demir saklaýan minerallar.
TWars kwars bölejikleriniň içinde çümdürmek ýa-da obýektiw ýagdaýynda
The Kwars kristalynyň içinde gaty ergin ýagdaýynda bar
Second Ezmek we üwemek prosesinde belli bir mukdarda ikinji derejeli demir garylar
Demir saklaýan minerallary kwarsdan netijeli aýyrmak üçin ilki bilen kwars magdanynda demir hapalarynyň ýüze çykma ýagdaýyny anyklamaly we demir hapalaryny ýok etmek üçin amatly peýdalanyş usulyny we bölünişini saýlamaly.
(1) Magnit bölüniş prosesi
Magnit bölüniş prosesi gematit, limonit we biotit ýaly gowşak magnit haramlyk minerallaryny köp derejede birleşdirip biler. Magnit güýjüne görä, magnit bölünişigi güýçli magnit bölünişigine we gowşak magnit bölünişine bölmek mümkin. Güýçli magnit bölünişi, adatça çygly güýçli magnit bölüjini ýa-da ýokary gradient magnit bölüjini kabul edýär.
Umuman aýdanyňda, limonit, gematit, biotit we ş.m. ýaly gowşak magnit haramlygy minerallaryny öz içine alýan kwars gumy, çygly görnüşli güýçli magnit enjamyny 8.0 × 105A / m-den ýokary bahada saýlap bolýar; Demir magdanynyň agdyklyk edýän güýçli magnit minerallary üçin bölünmek üçin gowşak magnit maşyny ýa-da orta magnit maşynyny ulanmak has gowudyr. [2] Häzirki wagtda ýokary derejeli we güýçli magnit meýdany magnit bölüjileriniň ulanylmagy bilen, magnit bölünişi we arassalanmagy geçmiş bilen deňeşdirilende ep-esli gowulaşdy. Mysal üçin, 2.2T magnit meýdanynyň güýji astynda demir aýyrmak üçin elektromagnit induksiýa rolikli güýçli magnit bölüji ulanmak Fe2O3-iň mazmunyny 0.002% -den 0.0002% -e çenli azaldyp biler.
(2) Flotasiýa prosesi
Flotasiýa mineral bölejikleri mineral bölejikleriň üstündäki dürli fiziki we himiki aýratynlyklar arkaly bölmek prosesi. Esasy wezipe, kwars gumyndan baglanyşykly mineral mika we feldspar aýyrmak. Demir saklaýan minerallaryň we kwarsyň flotasiýa bölünişi üçin, demir hapalarynyň ýüze çykýan görnüşini we her bölejik ululygynyň paýlanyş görnüşini bilmek, demir aýyrmak üçin dogry bölüniş prosesini saýlamagyň açarydyr. Demir saklaýan minerallaryň köpüsinde kislotaly gurşawda pololyitel zarýad alýan we teoretiki taýdan anion kollektorlary ulanmak üçin 5-den ýokary nol elektrik nokady bar.
Demir kislotasy (sabyn), uglewodorod sulfaty ýa-da sulfat demir oksid magdanynyň flotasiýasy üçin anion kollektor hökmünde ulanylyp bilner. Pirit, izobutil ksantat we butilamin gara poroşok üçin klassiki flotasiýa serişdesi bilen duzlanan gurşawda kwarsdan piritiň flotasiýasy bolup biler (4: 1). Doza takmynan 200ppmw.
Ilmenitiň flotasiýasy, pH-ni 4 ~ 10-a sazlamak üçin flotasiýa serişdesi hökmünde natriý oleaty (0,21mol / L) ulanýar. Ilmenitiň üstündäki oleat ionlary bilen demir bölejikleriniň arasynda himiki reaksiýa ýüze çykýar, himiki taýdan adsorirlenen Oleate ionlary ilmenitiň has gowy ýüzmegi bilen saklanýar. Soňky ýyllarda işlenip düzülen uglewodorod esasly fosfon kislotasy kollektorlary ilmenit üçin gowy saýlama we ýygnamak işine eýe.
(3) Kislotany syzmak prosesi
Kislotany syzdyrmagyň esasy maksady, kislota ergininde ereýän demir minerallaryny aýyrmakdyr. Kislotanyň arassalanmagynyň täsirine täsir edýän faktorlara kwars çäge bölejikleriniň ululygy, temperaturasy, wagty, kislotanyň görnüşi, kislotanyň konsentrasiýasy, gaty-suwuk gatnaşygy we ş.m. girýär we temperatura we kislota erginini ýokarlandyrýar. Kvarts bölejikleriniň konsentrasiýasy we radiusyny azaltmak, Al-yň syzyş tizligini we syzyş tizligini ýokarlandyryp biler. Bir kislotanyň arassalaýyş täsiri çäklidir we garylan kislotanyň sinergistik täsiri bar, bu Fe we K. ýaly haramlyk elementleriniň ýok ediliş tizligini ep-esli ýokarlandyryp biler, adaty organiki däl kislotalar HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4 , H2C2O4, umuman, olaryň ikisi ýa-da köpüsi garylyp, belli bir derejede ulanylýar.
Oksal turşusy kislotany syzdyrmak üçin köplenç ulanylýan organiki kislotadyr. Eredilen metal ionlary bilen deňeşdirilende durnukly toplum döredip biler we hapalar aňsatlyk bilen ýuwulýar. Az dozaly we ýokary demir aýyrmagyň artykmaçlygy bar. Käbir adamlar oksalik kislotanyň arassalanmagyna kömek etmek üçin ultrases barlagyny ulanýarlar we adaty garyjy we tank ultrases barlagy bilen deňeşdirilende, ultrases barlagynyň Fe-den aýyrmagyň iň ýokarydygyny, oksalik kislotanyň mukdarynyň 4g / L-den pesdigini we demiriň çykarylyşynyň ýetýändigini anykladylar 75,4%.
Suwuk kislotanyň we gidroflor kislotasynyň bolmagy Fe, Al, Mg ýaly metal hapalaryny netijeli aýyryp biler, ýöne gidroflor kislotasynyň mukdary gözegçilikde saklanmalydyr, sebäbi gidroflor kislotasy kwars bölejiklerini poslap biler. Dürli kislotalaryň ulanylmagy arassalama prosesiniň hiline hem täsir edýär. Olaryň arasynda HCl we HF garyndy kislotasy iň oňat gaýtadan işleýiş täsirine eýe. Käbir adamlar magnit bölünenden soň kwars çägesini arassalamak üçin HCl we HF garyşyk arassalaýjy serişdäni ulanýarlar. Himiki arassalamak arkaly haramlyk elementleriniň umumy mukdary 40,71μg / g, SiO2-iň arassalygy 99,993wt% -e deňdir.
(4) Mikroblaryň syzmagy
Mikroorganizmler inçe film demirini syzdyrmaga ýa-da demri aýyrmak üçin ýaňy-ýakynda işlenip düzülen kwars çäge bölejikleriniň üstüne demir siňdirmek üçin ulanylýar. Daşary ýurt gözlegleri, kwars filminiň üstünde demir syzmak üçin Aspergillus niger, Penisillium, Pseudomonas, Polimiksin Bacillus we beýleki mikroorganizmleriň ulanylmagynyň gowy netijelere ýetendigini görkezdi, bu netijede Aspergillus nigeriniň demir syzmagy täsiri optimaldyr. Fe2O3-iň aýrylyş derejesi esasan 75% -den ýokary, Fe2O3 konsentratynyň derejesi bolsa 0,007% -den pes. Şeýle hem, bakteriýalaryň we galyndylaryň köpüsini öňünden ösdürip ýetişdirmek bilen demir syzmagyň täsiriniň has gowy boljakdygy anyklandy.
2.2 Fotowoltaik aýna üçin kwars çägesiniň beýleki gözlegleri
Kislotanyň mukdaryny azaltmak, lagym suwlaryny bejermegiň kynlygyny azaltmak we ekologiýa taýdan arassa bolmak üçin Peng Şou [5] we ş.m. 10ppm pes demir kwars çägesini duzlama prosesi bilen taýýarlamagyň usulyny açdy: tebigy damar kwars çig mal hökmünde ulanylýar we üç basgançakly ezmek, Birinji etap üwemek we ikinji basgançak klassifikasiýa 0,1 ~ 0.7mm grit alyp biler ; gözenek magnit bölünişiniň birinji basgançagy we magnit bölüniş çägesini almak üçin mehaniki demir we demir göteriji minerallary güýçli magnit bilen aýyrmagyň ikinji basgançagy bilen bölünýär; gumyň magnit bölünişi ikinji basgançak flotasiýa arkaly alynýar Fe2O3 düzümi 10ppm pes demir kwars çägesinden pesdir, flotasiýa H2SO4 sazlaýjy hökmünde ulanýar, pH = 2 ~ 3 sazlaýar, natriý oleat we kokos ýagy esasly propilen diametri kollektor hökmünde ulanylýar . Taýýarlanan kwars çäge SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, optiki aýna, fotoelektrik displeý aýnasy we kwars aýnasy üçin zerur bolan silis çig malyň talaplaryna laýyk gelýär.
Beýleki tarapdan, ýokary hilli kwars çeşmeleriniň azalmagy bilen pes derejeli çeşmelerden hemmetaraplaýyn peýdalanmak giňden ünsi çekdi. Hytaý gurluşyk materiallaryndan Sie Enjun, Bengbu aýna senagaty dizaýn we gözleg instituty Co., fotowoltaik aýna üçin pes demir kwars çäge taýýarlamak üçin kaolin guýruklaryny ulandy. Fujian kaolin galyndylarynyň esasy mineral düzümi, kaolinit, mika we feldspar ýaly az mukdarda hapa minerallary öz içine alýan kwarsdyr. Kaolin galyndylary “üweýji-gidrawliki klassifikasiýa-magnit bölüniş-flotasiýa” prosesi bilen gaýtadan işlenenden soň, 0,6 ~ 0.125mm bölejikleriň ululygy 95% -den, SiO2 99,62%, Al2O3 0.065%, Fe2O3 bolýar 92 × 10-6 inçe kwars gumy, fotowoltaik aýna üçin pes demir kwars çägesiniň hil talaplaryna laýyk gelýär.
Şa Weihua we Hytaýyň Geologiýa Ylymlar akademiýasy, Çençzhouou mineral baýlyklardan hemmetaraplaýyn peýdalanmak institutyndan beýlekiler oýlap tapyş patentini çap etdiler: kaolin guýruklaryndan ýokary arassa kwars çäge taýýarlamagyň usuly. Usul ädimleri: a. Kaolin galyndylary + 0,6 mm material almak üçin garylandan we süpürilenden soň çig magdan hökmünde ulanylýar; b. + 0.6mm material ýer we toparlara bölünýär we 0,4mm0.1mm mineral material magnit bölüniş amalyna sezewar edilýär, Magnit we magnit däl materiallary almak üçin, magnit däl materiallar agyrlyk güýjüni bölmek ýeňil minerallaryny almak üçin agyrlyk güýjüni bölmek işine girýärler we agyrlyk güýjüni bölmek agyr minerallar we agyrlyk güýjüni bölmek ýeňil minerallar + 0,1 mm minerallary almak üçin ekrana gaýtadan işlemek işine girýär; c. + 0.1mm mineral flotasiýa konsentratyny almak üçin flotasiýa işine girýär. Flotasiýa konsentratynyň ýokarky suwy aýrylýar we soňra ultrases bilen duzlanýar, soňra ýokary arassalyk kwars gumy ýaly + 0,1 mm gödek material almak üçin ellenýär. Oýlap tapyş usuly diňe bir ýokary hilli kwars konsentrat önümlerini almak bilen çäklenmän, gysga arassalaýyş wagty, ýönekeý proses akymy, az energiýa sarp etmegi we ýokary arassalygyň hil talaplaryna laýyk gelýän ýokary kwars konsentratynyň ýokary hilli bolmagy hem mümkin. kwars.
Kaolin galyndylarynda köp mukdarda kwars çeşmesi bar. Peýdalanmak, arassalamak we çuňňur gaýtadan işlemek arkaly fotoelektrik ultra-ak aýna çig malyny ulanmak talaplaryna laýyk bolup biler. Bu, kaolin guýruk çeşmelerini hemmetaraplaýyn ulanmak üçin täze pikir berýär.
3. Fotowoltaik aýna üçin pes demir kwars çäge bazaryna syn
Bir tarapdan, 2020-nji ýylyň ikinji ýarymynda giňelmek bilen çäklendirilen önümçilik kuwwaty ýokary abadançylykda partlaýjy islegi ödäp bilmeýär. Fotowoltaik aýnanyň üpjünçiligi we islegi deňagramsyz, bahasy ýokarlanýar. Fotowoltaik modul kompaniýalarynyň köpüsiniň bilelikdäki çagyryşy boýunça, 2020-nji ýylyň dekabrynda Senagat we maglumat tehnologiýasy ministrligi fotowoltaik togalanan aýna taslamasynyň kuwwaty çalyşmak meýilnamasyny düzüp bilmejekdigini aýdyňlaşdyrýan resminama berdi. Täze syýasata täsir edip, fotoelektrik aýna önümçiliginiň ösüş depgini 2021-nji ýyldan başlap giňeldiler. Köpçüligiň maglumatlaryna görä, 21/22-de önümçilik meýilnamasy bolan togalanan fotoelektrik aýnanyň kuwwaty 22250 / 26590t / d ýeter. ýyllyk ösüş depgini 68,4 / 48,6%. Syýasat we talap kepillikleri bolan ýagdaýynda, fotowoltaik gumyň partlaýjy ösüşe sebäp bolmagyna garaşylýar.
2015-2022 fotoelektrik aýna senagatynyň önümçilik kuwwaty
Beýleki tarapdan, fotoelektrik aýnanyň önümçilik kuwwatynyň ep-esli ýokarlanmagy pes demir kremniniň çäge üpjünçiliginiň üpjünçiligiň artmagyna sebäp bolup biler, bu bolsa fotoelektrik aýna önümçiliginiň hakyky önümçiligini çäklendirýär. Statistikalara görä, 2014-nji ýyldan bäri ýurdumyň içerki kwars çäge önümçiligi, içerki islegden birneme pesdi we üpjünçilik we isleg berk deňagramlylygy saklady.
Şol bir wagtyň özünde, ýurdumyň içerki demirden pes kwars ýerleşdiriji çeşmeleri gaty az, Guangdongyň Heýuan, Guangxi Beihai, Anhui Fengyang we Jiangsu-nyň Donghai-da jemlenendir we köp mukdarda import edilmeli.
Pes demir ultra-ak kwars gumy soňky ýyllarda möhüm çig mallardan biridir (çig malyň bahasynyň 25% -ini tutýar). Bahalar hem ýokarlandy. Geçmişde uzak wagtlap 200 ýuana / tonna töweregi boldy. 20 ýylda Q1 epidemiýasy başlandan soň, ol ýokary derejeden düşdi we häzirki wagtda durnukly işini dowam etdirýär.
2020-nji ýylda meniň ýurdumyň kwars çägesine bolan umumy islegi 90,93 million tonna, önümi 87,65 million tonna, arassa import 3,278 million tonna bolar. Jemgyýetçilik maglumatlaryna görä, 100 kg eredilen aýnadaky kwars daşynyň mukdary takmynan 72,2 kg. Häzirki ýaýbaňlandyryş meýilnamasyna görä, 2021/2022-nji ýylda fotoelektrik aýnanyň kuwwatynyň ýokarlanmagy 3,23 / 24500t / d ýetip biler, 360 günüň dowamynda hasaplanylýan ýyllyk önümçilige görä, umumy önümçilik peslige bolan täze islege laýyk geler -ylda 836/635 million tonna iron kremniniň gumy, ýagny 2021/2022-nji ýylda fotoelektrik aýna tarapyndan getirilen pes demir kremniniň çägesine bolan täze isleg, 2020-nji ýylda umumy kwars çäge islegiň 9,2% / 7.0% -ini düzer. . Pes demir kremniniň çägesi diňe kremniniň çäge isleginiň diňe bir bölegini düzýändigini göz öňünde tutsak, fotowoltaik aýna önümçiliginiň kuwwatynyň uly göwrümli maýa goýulmagy netijesinde pes demir kremniniň çägesine bolan isleg we basyş basyşyndan has ýokary bolup biler. umumy kwars çäge senagaty.
- Poroşok torundan makala
Iş wagty: 11-2021-nji dekabry