“14-nji bäşýyllyk meýilnama” döwründe ýurduň “uglerodyň iň ýokary derejesi we uglerodyň bitaraplygy” strategiki meýilnamasyna laýyklykda fotoelektrik senagaty 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.Önümçilik 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 çäge
Fotowoltaik aýna, köplenç fotowoltaik modullaryň gaplaýyş paneli hökmünde ulanylýar we daşarky gurşaw bilen göni aragatnaşykda.Howanyň garşylygy, güýji, ýagtylygyň geçirilmegi we beýleki görkezijiler fotowoltaik modullaryň durmuşynda we uzak möhletli elektrik öndüriş netijeliliginde esasy rol oýnaýar.Kwars çägesindäki demir ionlaryny boýamak aňsat, asyl aýnanyň günüň ýokary geçmegini üpjün etmek üçin fotowoltaik aýnanyň demir düzümi adaty aýnadan pes we ýokary kremniý arassalygy bilen pes demir kwars çäge. we pes haramlyk mazmuny ulanylmalydyr.
Häzirki wagtda biziň ýurdumyzda gazyp almak aňsat bolan 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 çäge has az serişde bolar.Qualityokary hilli we durnukly kwars çäge bilen üpjün etmek geljekde fotoelektrik aýna kompaniýalarynyň bäsdeşlige ukyplylygyny çäklendirer.Şonuň üçin kwars çägesindäki demir, alýumin, titanium we beýleki haramlyk elementlerini nädip netijeli azaltmaly we ýokary arassa 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 derejesinde ulanylýan adaty kwars arassalaýyş amallary sortlamak, süpürmek, kalsinasiýa-suwy söndürmek, üweýji, elek, magnit bölünişi, agyrlyk güýjüniň bölünişi, flotasiýa, kislotanyň syzmagy, mikroblaryň syzmagy, ýokary temperaturanyň peselmegi we ş.m. çuňňur arassalamak proseslerine hlorlanan gowurma, 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 → kislotasyna çenli ösdürildi. çümdürmek, ýuwmak → guratmak, mikrotolkun, ultrases we öňüni alyş ýa-da kömekçi arassalamak üçin beýleki usullar 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 kaolinizirlenen meýdanda inçe bölejikler görnüşinde bar
Iron Demir oksidi plyonka 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 kwartal bölejikleriniň içinde çümdüriliş ýa-da obýektiw ýagdaýynda
The Kwars kristalynyň içindäki gaty ergin ýagdaýynda bar
Secondary ezmek we üwemek prosesinde belli bir mukdarda ikinji derejeli demir garylar
Demir saklaýan minerallary kwarsdan netijeli bölmek 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 hapalyk minerallaryny köp derejede birleşdirip biler.Magnit güýjüne görä, magnit bölünişigi güýçli magnit bölünişigine we gowşak magnit bölünişigine 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 hapalygy minerallaryny öz içine alýan kwars çäge, 8.0 × 105A / m-den ýokary bahada çygly güýçli magnit maşynyny ulanyp saýlanyp bilner.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 aşagyndaky demirleri aýyrmak üçin elektromagnit induksiýa rolikli güýçli magnit bölüjini 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 çägesinden baglanyşykly mineral mika we feldspar aýyrmakdyr.Demir saklaýan minerallaryň we kwarsyň flotasiýa bölünişi üçin, demir hapalarynyň ýüze çykýan görnüşini we her bölejik ululygynyň paýlanyş görnüşini bilmek, demir çykarmak üçin dogry bölünişigi 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 oksid magdanynyň flotasiýasy üçin ýag kislotasy (sabyn), uglewodorod sulfaty ýa-da sulfat 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 adsorbsion bolan Oleate ionlary ilmenitleri has gowy ýüzüp bilýär.Soňky ýyllarda döredilen uglewodorod esasly fosfon kislotasyny ýygnaýjylar ilmenit üçin gowy saýlama we ýygnamak işine eýe.
(3) Kislotany syzdyrmak prosesi
Kislotany syzdyrmak prosesiniň esasy maksady, kislotanyň ergininde ereýän demir minerallaryny aýyrmakdyr.Kislotany arassalamagyň täsirine täsir edýän faktorlara kwars çäge bölejikleriniň ululygy, temperaturasy, wagty, kislotanyň görnüşi, kislotanyň konsentrasiýasy, gaty suwuklyk 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.Pes dozaly we demirden ýokary çykaryş tizliginiň artykmaçlyklary bar.Käbir adamlar ultrases sesini oksalat kislotasynyň arassalanmagyna kömek etmek üçin ulanýarlar we adaty garyşyk we tank ultrases barlagy bilen deňeşdirilende, ultrases barlagynyň Fe-ni aýyrmagyň iň ýokarydygyny, oksalik kislotanyň mukdarynyň 4g / L-den pesdigini we demiriň çykarylyşynyň ýetýändigini anykladylar. 75,4%.
Suwuk kislotanyň we gidroflorik kislotanyň bolmagy Fe, Al, Mg ýaly metal hapalary netijeli aýyryp biler, ýöne gidroflorik kislotanyň mukdary gözegçilikde saklanmalydyr, sebäbi gidroflor kislotasy kwars bölejiklerini zaýalap biler.Dürli kislotalaryň ulanylmagy arassalama prosesiniň hiline hem täsir edýär.Olaryň arasynda HCl we HF-iň garylan kislotasy iň oňat gaýtadan işleýiş täsirine eýe.Käbir adamlar magnit bölünişiginden 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 üstünde demir emdirmek 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, şonuň üçin Aspergillus nigeriniň demir çalmagynyň täsiri iň amatlydyr.Fe2O3-iň aýrylyş tizligi esasan 75% -den ýokary, Fe2O3 konsentratynyň derejesi bolsa 0,007% -den pes.Şeýle hem, bakteriýalaryň we galyplaryň 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 demirli kwars çägesini saýlamazlyk usuly bilen taýýarlamagyň usulyny açdy: tebigy damar kwars çig mal hökmünde ulanylýar we üç basgançakly ezmek, Birinji basgançak we ikinji basgançak klassifikasiýasy 0,1 ~ 0.7mm grit alyp biler ;gözenegiň magnit bölünişiginiň birinji basgançagy we magnit bölüniş çägesini almak üçin mehaniki demir we demir öndürýän minerallary güýçli magnitli aýyrmagyň ikinji basgançagy bilen bölünýär;Gumyň magnit bölünişi ikinji basgançakda alynýar Fe2O3 düzümi pes demir kwars çägesinden 10ppm pes, flotasiýa H2SO4 sazlaýjy hökmünde ulanýar, pH = 2 ~ 3 sazlaýar, kollektor hökmünde natriý oleat we kokos ýagy esasly propilen diametri ulanylýar .Taýýarlanan kwars çäge SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, optiki aýna, fotoelektrik displeýi we kwars aýnasy üçin zerur bolan çig malyň talaplaryna laýyk gelýär.
Beýleki tarapdan, ýokary hilli kwars çeşmeleriniň azalmagy bilen pes derejeli çeşmelerden hemmetaraplaýyn peýdalanmak giňden ünsi çekdi.Hytaýyň gurluşyk materiallaryndan Sie Enjun, Bengbu aýna senagaty dizaýn we gözleg instituty, 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” peýdaly prosesi bilen gaýtadan işlenenden soň, bölejikleriň ululygy 0,6 ~ 0.125mm ululygy 95% -den, SiO2 99,62%, Al2O3 0.065%, Fe2O3 bolýar 92 × 10-6 inçe kwars çäge, fotowoltaik aýna üçin pes demir kwars çägesiniň hil talaplaryna laýyk gelýär.
Hytaýyň Geologiýa Ylymlar akademiýasy, Zhengzhouou mineral baýlyklardan hemmetaraplaýyn peýdalanmak institutyndan Şao Weihua we beýlekiler oýlap tapyş patentini neşir etdiler: kaolin guýruklaryndan ýokary arassa kwars çägesini taýýarlamagyň usuly.Usul ädimleri: a.Kaolin galyndylary çig magdan hökmünde ulanylýar, garylandan soň süzülýär we + 0.6mm material almak üçin süpürilýär;b.+ 0.6mm material ýer we toparlara bölünýär we 0,4mm0.1mm mineral material magnit bölüniş işine sezewar bolýar, Magnit we magnit däl materiallary almak üçin magnit däl materiallar agyrlyk güýjüni bölmek ýeňil minerallaryny almak üçin agyrlyk güýjüni bölmek işine girýär 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 sesli duzlanýar we ýokary arassalykly kwars gumy ýaly + 0,1 mm gödek materialy almak üçin süzülýär.Oýlap tapyş usuly diňe bir ýokary hilli kwars konsentrat önümlerini almak bilen çäklenmän, gysga arassalaýyş wagtyna, ýönekeý proses akymyna, az energiýa sarp edilişine we ýokary arassalygyň hil talaplaryna laýyk gelýän kwars konsentratynyň ýokary hiline hem eýe bolup biler. kwars.
Kaolin galyndylarynda köp mukdarda kwars çeşmesi bar.Peýdalanmak, arassalamak we çuňňur gaýtadan işlemek arkaly fotowoltaik 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 gülläp ösýän mahaly partlaýjy islegi ödäp bilmeýär.Fotowoltaik aýnanyň üpjünçiligi we islegi deňagramsyz, bahasy ýokarlanýar.Köp fotowoltaik modul kompaniýalarynyň 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, 2021-nji ýyldan başlap fotoelektrik aýna önümçiliginiň ösüş depgini giňelder. Jemgyýetçilik maglumatlaryna görä, 21/22-de önümçiligi anyk meýilnamasy bolan togalanan fotoelektrik aýnanyň kuwwaty 22250 / 26590t / d-e ýeter. ýyllyk ösüş depgini 68,4 / 48,6%.Syýasat we talap kepillikleri bolan ýagdaýynda, fotowoltaik çägäniň partlaýjy ösüşe sebäp bolmagyna garaşylýar.
2015-2022 fotowoltaik aýna senagatynyň önümçilik kuwwaty
Beýleki tarapdan, fotowoltaik aýnanyň önümçilik kuwwatynyň ep-esli ýokarlanmagy pes demir kremniniň çägesi bilen üpjünçiligiň artmagyna sebäp bolup biler, bu bolsa fotowoltaik 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, meniň ýurdumyň içerki pes demir kwars ýerleşdiriji çeşmeleri gaty az, Guangdongyň Heýuanda, 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 1-nji çärýek epidemiýasyndan soň ýokary derejeden aşak düşdi we häzirki wagtda durnukly işlemegini dowam etdirýär.
2020-nji ýylda meniň ýurdumyň kwars çägesine bolan umumy islegi 90,93 million tonna, önümi 87,65 million tonna, arassa importy 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-e ýetip biler, 360 günüň dowamynda hasaplanylýan ýyllyk önümçilige görä, umumy önümçilik peslige bolan täze islege laýyk geler -ylda 836/635 million tonna iron kremniniň çägesi, ýagny 2021/2022-nji ýylda fotowoltaik aýna tarapyndan getirilen pes demir kremniniň çägesine bolan täze isleg, 2020-nji ýylda umumy kwars çäge islegiň 9,2% / 7.0% -ini emele getirer. .Pes demirli kremniniň çägesiniň diňe kremniniň çäge isleginiň diňe bir bölegini düzýändigini göz öňünde tutsak, fotowoltaik aýna öndürmek kuwwatynyň uly göwrümli maýa goýulmagy netijesinde pes demir kremniniň çägesine bolan isleg we isleg basyşyndan has ýokary bolup biler. umumy kwars çäge senagaty.
- Poroşok torundan makala
Iş wagty: 11-2021-nji dekabry