Yn ystod y cyfnod “14eg Cynllun Pum Mlynedd”, yn ôl cynllun strategol “uchafbwynt carbon a charbon niwtral” y wlad, bydd y diwydiant ffotofoltäig yn arwain at ddatblygiad ffrwydrol.Mae cychwyniad y diwydiant ffotofoltäig wedi “creu cyfoeth” ar gyfer y gadwyn ddiwydiannol gyfan.Yn y gadwyn ddisglair hon, mae gwydr ffotofoltäig yn ddolen anhepgor.Heddiw, gan hyrwyddo cadwraeth ynni a diogelu'r amgylchedd, mae'r galw am wydr ffotofoltäig yn cynyddu o ddydd i ddydd, ac mae anghydbwysedd rhwng cyflenwad a galw.Ar yr un pryd, mae tywod cwarts haearn isel ac uwch-gwyn, sy'n ddeunydd pwysig ar gyfer gwydr ffotofoltäig, hefyd wedi codi, ac mae'r pris wedi cynyddu ac mae'r cyflenwad yn brin.Mae arbenigwyr diwydiant yn rhagweld y bydd tywod cwarts haearn isel yn cael cynnydd hirdymor o fwy na 15% am fwy na 10 mlynedd.O dan wynt cryf ffotofoltäig, mae cynhyrchu tywod cwarts haearn isel wedi denu llawer o sylw.
1. Tywod cwarts ar gyfer gwydr ffotofoltäig
Yn gyffredinol, defnyddir gwydr ffotofoltäig fel y panel amgáu o fodiwlau ffotofoltäig, ac mae mewn cysylltiad uniongyrchol â'r amgylchedd allanol.Mae ei wrthwynebiad tywydd, cryfder, trosglwyddiad golau a dangosyddion eraill yn chwarae rhan ganolog ym mywyd modiwlau ffotofoltäig ac effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer hirdymor.Mae'r ïonau haearn yn y tywod cwarts yn hawdd eu lliwio, ac er mwyn sicrhau trosglwyddiad solar uchel y gwydr gwreiddiol, mae cynnwys haearn gwydr ffotofoltäig yn is na gwydr cyffredin, a thywod cwarts haearn isel gyda phurdeb silicon uchel. a rhaid defnyddio cynnwys amhuredd isel.
Ar hyn o bryd, ychydig o dywod cwarts haearn isel o ansawdd uchel sy'n hawdd i'w gloddio yn ein gwlad, ac fe'u dosberthir yn bennaf yn Heyuan, Guangxi, Fengyang, Anhui, Hainan a mannau eraill.Yn y dyfodol, gyda thwf cynhwysedd cynhyrchu gwydr boglynnog ultra-gwyn ar gyfer celloedd solar, bydd tywod cwarts o ansawdd uchel gydag ardal gynhyrchu gyfyngedig yn dod yn adnodd cymharol brin.Bydd y cyflenwad o dywod cwarts sefydlog o ansawdd uchel yn cyfyngu ar gystadleurwydd cwmnïau gwydr ffotofoltäig yn y dyfodol.Felly, mae sut i leihau cynnwys haearn, alwminiwm, titaniwm ac elfennau amhuredd eraill mewn tywod cwarts yn effeithiol a pharatoi tywod cwarts purdeb uchel yn bwnc ymchwil poeth.
2. Cynhyrchu tywod cwarts haearn isel ar gyfer gwydr ffotofoltäig
2.1 Puro Tywod Quartz ar gyfer Gwydr Ffotofoltäig
Ar hyn o bryd, mae'r prosesau puro cwarts traddodiadol sy'n cael eu cymhwyso'n aeddfed yn y diwydiant yn cynnwys didoli, sgrwbio, diffodd calchynnu-dŵr, malu, rhidyllu, gwahanu magnetig, gwahanu disgyrchiant, arnofio, trwytholchi asid, trwytholchi microbaidd, degassing tymheredd uchel, ac ati. puro dwfn Mae prosesau'n cynnwys rhostio clorinedig, didoli lliw arbelydru, didoli magnetig uwch-ddargludo, gwactod tymheredd uchel ac ati.Mae'r broses beneficiation cyffredinol o buro tywod cwarts domestig hefyd wedi'i ddatblygu o'r "malu, gwahanu magnetig, golchi" cynnar i "wahanu → mathru bras → calchynnu → diffodd dŵr → malu → sgrinio → gwahanu magnetig → arnofio → asid Y broses beneficiation cyfun o drochi → golchi → sychu, ynghyd â microdon, ultrasonic a dulliau eraill ar gyfer pretreatment neu buro ategol, yn gwella'r effaith puro yn fawr.Yn wyneb gofynion haearn isel gwydr ffotofoltäig, mae ymchwil a datblygu dulliau tynnu tywod cwarts yn cael eu cyflwyno'n bennaf.
Yn gyffredinol mae haearn yn bodoli yn y chwe ffurf gyffredin ganlynol mewn mwyn cwarts :
① Bodoli ar ffurf gronynnau mân mewn clai neu feldspar kaolinized
② Wedi'i gysylltu ag wyneb gronynnau cwarts ar ffurf ffilm haearn ocsid
③ Mwynau haearn fel hematite, magnetit, specularite, qinite, ac ati neu fwynau sy'n cynnwys haearn fel mica, amffibole, garnet, ac ati.
④Mae mewn cyflwr trochi neu lens y tu mewn i'r gronynnau cwarts
⑤ Bodoli mewn cyflwr hydoddiant solet y tu mewn i'r grisial cwarts
⑥ Bydd rhywfaint o haearn eilaidd yn cael ei gymysgu yn y broses malu a malu
Er mwyn gwahanu mwynau sy'n cynnwys haearn yn effeithiol o chwarts, mae angen canfod cyflwr amhureddau haearn yn y mwyn cwarts yn gyntaf a dewis dull buddioldeb rhesymol a phroses wahanu i gael gwared ar amhureddau haearn.
(1) Proses wahanu magnetig
Gall y broses wahanu magnetig gael gwared ar y mwynau amhuredd magnetig gwan fel hematite, limonite a biotite gan gynnwys gronynnau cyfun i'r graddau mwyaf.Yn ôl y cryfder magnetig, gellir rhannu gwahaniad magnetig yn wahaniad magnetig cryf a gwahaniad magnetig gwan.Mae'r gwahaniad magnetig cryf fel arfer yn mabwysiadu gwahanydd magnetig cryf gwlyb neu wahanydd magnetig graddiant uchel.
Yn gyffredinol, gellir dewis y tywod cwarts sy'n cynnwys mwynau amhuredd magnetig gwan yn bennaf fel limonit, hematite, biotite, ac ati, gan ddefnyddio peiriant magnetig cryf math gwlyb ar werth uwch na 8.0 × 105A/m;Ar gyfer mwynau magnetig cryf sy'n cael eu dominyddu gan fwyn haearn, mae'n well defnyddio peiriant magnetig gwan neu beiriant magnetig canolig i'w wahanu.[2] Y dyddiau hyn, gyda chymhwyso gwahanyddion magnetig maes magnetig graddiant uchel a chryf, mae gwahanu a phuro magnetig wedi gwella'n sylweddol o'i gymharu â'r gorffennol.Er enghraifft, gall defnyddio gwahanydd magnetig math rholio anwythiad electromagnetig cryf i gael gwared â haearn o dan gryfder maes magnetig 2.2T leihau cynnwys Fe2O3 o 0.002% i 0.0002%.
(2) Proses arnofio
Mae arnofio yn broses o wahanu gronynnau mwynol trwy wahanol briodweddau ffisegol a chemegol ar wyneb gronynnau mwynol.Y prif swyddogaeth yw tynnu'r mica mwynau cysylltiedig a'r feldspar o'r tywod cwarts.Ar gyfer gwahanu mwynau sy'n cynnwys haearn a chwarts yn arnofio, darganfod ffurf yr achosion o amhureddau haearn a ffurf ddosbarthu pob maint gronynnau yw'r allwedd i ddewis proses wahanu briodol ar gyfer tynnu haearn.Mae gan y rhan fwyaf o fwynau sy'n cynnwys haearn bwynt trydan sero uwchlaw 5, sy'n cael ei wefru'n bositif mewn amgylchedd asidig, ac yn ddamcaniaethol addas ar gyfer defnyddio casglwyr anionig.
Gellir defnyddio asid brasterog (sebon), hydrocarbyl sulfonate neu sylffad fel casglwr anionig ar gyfer arnofio mwyn haearn ocsid.Gall pyrite fod yn arnofio pyrit o chwarts mewn amgylchedd piclo gyda'r asiant arnofio clasurol ar gyfer isobutyl xanthate ynghyd â phowdr du butylamine (4:1).Mae'r dos tua 200ppmw.
Mae arnofio ilmenite yn gyffredinol yn defnyddio oleate sodiwm (0.21mol/L) fel asiant arnofio i addasu'r pH i 4 ~ 10.Mae adwaith cemegol yn digwydd rhwng ïonau oleate a gronynnau haearn ar wyneb y ilmenite i gynhyrchu oleate haearn, sy'n cael ei adsorbed gemegol Mae ïonau Oleate yn cadw ilmenite gyda gwell floatability.Mae gan y casglwyr asid ffosffonig sy'n seiliedig ar hydrocarbon a ddatblygwyd yn ystod y blynyddoedd diwethaf ddetholusrwydd a pherfformiad casglu da ar gyfer ilmenite.
(3) Proses trwytholchi asid
Prif bwrpas y broses trwytholchi asid yw tynnu mwynau haearn hydawdd yn yr hydoddiant asid.Mae'r ffactorau sy'n effeithio ar effaith puro'r trwytholch asid yn cynnwys maint gronynnau tywod cwarts, tymheredd, amser, math o asid, crynodiad asid, cymhareb solid-hylif, ac ati, a chynyddu'r tymheredd a'r datrysiad asid.Gall crynodiad a lleihau radiws y gronynnau cwarts gynyddu cyfradd trwytholchi a chyfradd trwytholchi Al.Mae effaith puro un asid yn gyfyngedig, ac mae'r asid cymysg yn cael effaith synergistig, a all gynyddu'n fawr gyfradd tynnu elfennau amhuredd megis Fe a K. Asidau anorganig cyffredin yw HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4 , H2C2O4, yn gyffredinol mae dau neu fwy ohonynt yn gymysg ac yn cael eu defnyddio mewn cyfran benodol.
Mae asid ocsalig yn asid organig a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer trwytholchi asid.Gall ffurfio cymhleth cymharol sefydlog gyda'r ïonau metel toddedig, ac mae'r amhureddau'n hawdd eu golchi allan.Mae ganddo fanteision dos isel a chyfradd tynnu haearn uchel.Mae rhai pobl yn defnyddio uwchsain i helpu i buro asid oxalig, a chanfuwyd, o'i gymharu â throi confensiynol a uwchsain tanc, mai uwchsain chwiliwr sydd â'r gyfradd tynnu Fe uchaf, mae swm yr asid oxalig yn llai na 4g/L, ac mae'r gyfradd tynnu haearn yn cyrraedd. 75.4%.
Gall presenoldeb asid gwanedig ac asid hydrofluorig gael gwared ar amhureddau metel fel Fe, Al, Mg yn effeithiol, ond rhaid rheoli faint o asid hydrofluorig oherwydd gall asid hydrofluorig gyrydu'r gronynnau cwarts.Mae'r defnydd o wahanol fathau o asidau hefyd yn effeithio ar ansawdd y broses buro.Yn eu plith, mae asid cymysg HCl a HF yn cael yr effaith brosesu orau.Mae rhai pobl yn defnyddio asiant trwytholchi cymysg HCl a HF i buro'r tywod cwarts ar ôl gwahaniad magnetig.Trwy trwytholchi cemegol, cyfanswm yr elfennau amhuredd yw 40.71μg/g, ac mae purdeb SiO2 mor uchel â 99.993wt%.
(4) Trwytholchi microbaidd
Defnyddir micro-organebau i drwytholchi haearn ffilm tenau neu drwytho haearn ar wyneb gronynnau tywod cwarts, sy'n dechneg a ddatblygwyd yn ddiweddar ar gyfer tynnu haearn.Mae astudiaethau tramor wedi dangos bod y defnydd o Aspergillus niger, Penicillium, Pseudomonas, Polymyxin Bacillus a micro-organebau eraill i drwytholchi haearn ar wyneb y ffilm chwarts wedi cyflawni canlyniadau da, y mae effaith Aspergillus niger trwytholchi haearn gorau posibl.Mae cyfradd tynnu Fe2O3 yn bennaf yn uwch na 75%, ac mae gradd dwysfwyd Fe2O3 mor isel â 0.007%.A chanfuwyd y byddai effaith trwytholchi haearn gyda rhag-amaethu'r rhan fwyaf o facteria a mowldiau yn well.
2.2 Cynnydd ymchwil arall o dywod cwarts ar gyfer gwydr ffotofoltäig
Er mwyn lleihau faint o asid, lleihau anhawster trin carthion, a bod yn gyfeillgar i'r amgylchedd, mae Peng Shou [5] et al.datgelu dull ar gyfer paratoi tywod cwarts haearn isel 10ppm trwy broses nad yw'n piclo: defnyddir cwarts gwythiennau naturiol fel deunydd crai, a mathru tri cham, Gall y malu cam cyntaf a'r dosbarthiad ail gam gael 0.1 ~ 0.7mm o raean ;mae'r graean yn cael ei wahanu gan gam cyntaf y gwahaniad magnetig a'r ail gam o dynnu magnetig cryf o haearn mecanyddol a mwynau sy'n dwyn haearn i gael tywod gwahanu magnetig;mae gwahaniad magnetig y tywod yn cael ei sicrhau gan arnofio ail gam mae cynnwys Fe2O3 yn is na thywod cwarts haearn isel 10ppm, mae arnofio yn defnyddio H2SO4 fel rheolydd, yn addasu pH = 2 ~ 3, yn defnyddio sodiwm oleate a diamine propylen sy'n seiliedig ar olew cnau coco fel casglwyr .Mae'r tywod cwarts parod SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, yn bodloni gofynion deunyddiau crai siliceaidd sy'n ofynnol ar gyfer gwydr optegol, gwydr arddangos ffotodrydanol, a gwydr cwarts.
Ar y llaw arall, gyda disbyddu adnoddau cwarts o ansawdd uchel, mae'r defnydd cynhwysfawr o adnoddau pen isel wedi denu sylw eang.Defnyddiodd Xie Enjun o Tsieina Deunyddiau Adeiladu Diwydiant Gwydr Bengbu Design and Research Institute Co, Ltd. sorod kaolin i baratoi tywod cwarts haearn isel ar gyfer gwydr ffotofoltäig.Prif gyfansoddiad mwynau cynffonnau kaolin Fujian yw cwarts, sy'n cynnwys ychydig bach o fwynau amhuredd fel kaolinite, mica, a ffelsbar.Ar ôl i'r cynffonnau kaolin gael eu prosesu gan y broses fuddioldeb o "dosbarthiad malu-hydrolig-gwahaniad magnetig-arnofio", mae cynnwys maint gronynnau 0.6 ~ 0.125mm yn fwy na 95%, SiO2 yw 99.62%, Al2O3 yw 0.065%, Fe2O3 yw Mae tywod cwarts mân 92 × 10-6 yn bodloni gofynion ansawdd tywod cwarts haearn isel ar gyfer gwydr ffotofoltäig.
Cyhoeddodd Shao Weihua ac eraill o Sefydliad Defnydd Cynhwysfawr o Adnoddau Mwynol Zhengzhou, Academi Gwyddorau Daearegol Tsieineaidd, batent dyfais: dull ar gyfer paratoi tywod cwarts purdeb uchel o sorod kaolin.Mae'r camau dull: a.Defnyddir cynffonnau Kaolin fel mwyn crai, sy'n cael ei hidlo ar ôl ei droi a'i sgwrio i gael deunydd +0.6mm;b.Mae deunydd +0.6mm yn ddaear ac wedi'i ddosbarthu, ac mae deunydd mwynol 0.4mm0.1mm yn destun gweithrediad gwahanu magnetig, I gael deunyddiau magnetig ac anfagnetig, mae'r deunyddiau anfagnetig yn mynd i mewn i'r gweithrediad gwahanu disgyrchiant i gael y gwahanu disgyrchiant mwynau golau a mae'r gwahanu disgyrchiant mwynau trwm, a'r mwynau golau gwahanu disgyrchiant yn mynd i mewn i'r llawdriniaeth regrind i sgrinio i gael mwynau +0.1mm;c.+0.1mm Mae'r mwyn yn mynd i mewn i'r gweithrediad arnofio i gael y dwysfwyd arnofio.Mae dŵr uchaf y dwysfwyd arnofio yn cael ei dynnu ac yna'n cael ei biclo'n ultrasonically, ac yna'n cael ei hidlo i gael y deunydd bras +0.1mm fel tywod cwarts purdeb uchel.Gall dull y ddyfais nid yn unig gael cynhyrchion dwysfwyd cwarts o ansawdd uchel, ond mae ganddo hefyd amser prosesu byr, llif proses syml, defnydd isel o ynni, ac ansawdd uchel y dwysfwyd cwarts a gafwyd, a all fodloni gofynion ansawdd purdeb uchel. cwarts.
Mae cynffonnau Kaolin yn cynnwys llawer iawn o adnoddau cwarts.Trwy fuddioldeb, puro a phrosesu dwfn, gall fodloni'r gofynion ar gyfer defnyddio deunyddiau crai gwydr ultra-gwyn ffotofoltäig.Mae hyn hefyd yn rhoi syniad newydd ar gyfer defnydd cynhwysfawr o adnoddau sorod kaolin.
3. Trosolwg o'r farchnad o dywod cwarts haearn isel ar gyfer gwydr ffotofoltäig
Ar y naill law, yn ail hanner 2020, ni all y gallu cynhyrchu sy'n gyfyngedig i ehangu ymdopi â'r galw ffrwydrol o dan ffyniant uchel.Mae cyflenwad a galw gwydr ffotofoltäig yn anghytbwys, ac mae'r pris yn codi i'r entrychion.O dan alwad ar y cyd llawer o gwmnïau modiwl ffotofoltäig, ym mis Rhagfyr 2020, cyhoeddodd y Weinyddiaeth Diwydiant a Thechnoleg Gwybodaeth ddogfen yn egluro efallai na fydd y prosiect gwydr rholio ffotofoltäig yn llunio cynllun amnewid capasiti.Wedi'i effeithio gan y polisi newydd, bydd cyfradd twf cynhyrchu gwydr ffotofoltäig yn cael ei ehangu o 2021. Yn ôl gwybodaeth gyhoeddus, bydd gallu rholio gwydr ffotofoltäig gyda chynllun clir ar gyfer cynhyrchu yn 21/22 yn cyrraedd 22250/26590t/d, gyda cyfradd twf blynyddol o 68.4/48.6%.Yn achos gwarantau polisi a galw, disgwylir i dywod ffotofoltäig arwain at dwf ffrwydron.
Capasiti cynhyrchu diwydiant gwydr ffotofoltäig 2015-2022
Ar y llaw arall, gall y cynnydd sylweddol yng nghynhwysedd cynhyrchu gwydr ffotofoltäig achosi i'r cyflenwad o dywod silica haearn isel fod yn fwy na'r cyflenwad, sydd yn ei dro yn cyfyngu ar allu cynhyrchu gwydr ffotofoltäig mewn gwirionedd.Yn ôl yr ystadegau, ers 2014, mae cynhyrchiad tywod cwarts domestig fy ngwlad wedi bod ychydig yn is na'r galw domestig yn gyffredinol, ac mae cyflenwad a galw wedi cynnal cydbwysedd tynn.
Ar yr un pryd, mae adnoddau placer cwarts haearn isel domestig fy ngwlad yn brin, wedi'u crynhoi yn Heyuan o Guangdong, Beihai o Guangxi, Fengyang o Anhui a Donghai o Jiangsu, ac mae angen mewnforio llawer ohonynt.
Mae tywod cwarts ultra-gwyn haearn isel yn un o'r deunyddiau crai pwysig (sy'n cyfrif am tua 25% o'r gost deunydd crai) yn y blynyddoedd diwethaf.Mae'r pris hefyd wedi bod yn codi.Yn y gorffennol, mae wedi bod tua 200 yuan / tunnell ers amser maith.Ar ôl dechrau'r epidemig Q1 mewn 20 mlynedd, mae wedi gostwng o lefel uchel, ac ar hyn o bryd mae'n cynnal gweithrediad sefydlog am y tro.
Yn 2020, bydd galw cyffredinol fy ngwlad am dywod cwarts yn 90.93 miliwn o dunelli, bydd yr allbwn yn 87.65 miliwn o dunelli, a'r mewnforio net fydd 3.278 miliwn o dunelli.Yn ôl gwybodaeth gyhoeddus, mae swm y garreg cwarts mewn 100kg o wydr tawdd tua 72.2kg.Yn ôl y cynllun ehangu presennol, gall cynnydd cynhwysedd gwydr ffotofoltäig yn 2021/2022 gyrraedd 3.23/24500t/d, yn ôl y cynhyrchiad blynyddol Wedi'i gyfrifo dros gyfnod o 360 diwrnod, bydd cyfanswm y cynhyrchiad yn cyfateb i'r galw cynyddol newydd am isel. -tywod silica haearn o 836/635 miliwn o dunelli / blwyddyn, hynny yw, bydd y galw newydd am dywod silica haearn isel a ddygwyd gan wydr ffotofoltäig yn 2021/2022 yn cyfrif am y tywod cwarts cyffredinol yn 2020 9.2% / 7.0% o'r galw .O ystyried bod tywod silica haearn isel yn cyfrif am ran o gyfanswm y galw am dywod silica yn unig, gall y pwysau cyflenwad a galw ar dywod silica haearn isel a achosir gan fuddsoddiad ar raddfa fawr o gapasiti cynhyrchu gwydr ffotofoltäig fod yn llawer uwch na'r pwysau ar y diwydiant tywod cwarts cyffredinol.
—Erthygl o Powdwr Network
Amser postio: Rhagfyr-11-2021