ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ માટે ઓછા આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતીનું ઉત્પાદન અને બજાર ઝાંખી

"૧૪મી પંચવર્ષીય યોજના" સમયગાળા દરમિયાન, દેશની "કાર્બન પીક અને કાર્બન ન્યુટ્રલ" વ્યૂહાત્મક યોજના અનુસાર, ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગ વિસ્ફોટક વિકાસ તરફ દોરી જશે. ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગના ફાટી નીકળવાથી સમગ્ર ઔદ્યોગિક શૃંખલા માટે "સંપત્તિનું સર્જન" થયું છે. આ ચમકતી શૃંખલામાં, ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ એક અનિવાર્ય કડી છે. આજે, ઉર્જા સંરક્ષણ અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણની હિમાયત કરતા, ફોટોવોલ્ટેઇક કાચની માંગ દિવસેને દિવસે વધી રહી છે, અને પુરવઠા અને માંગ વચ્ચે અસંતુલન છે. તે જ સમયે, ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ માટે એક મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી, ઓછી આયર્ન અને અલ્ટ્રા-વ્હાઇટ ક્વાર્ટઝ રેતીમાં પણ વધારો થયો છે, અને કિંમતમાં વધારો થયો છે અને પુરવઠામાં અછત છે. ઉદ્યોગ નિષ્ણાતો આગાહી કરે છે કે ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતીમાં 10 વર્ષથી વધુ સમય માટે 15% થી વધુનો લાંબા ગાળાનો વધારો થશે. ફોટોવોલ્ટેઇકના જોરદાર પવન હેઠળ, ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતીના ઉત્પાદને ખૂબ ધ્યાન ખેંચ્યું છે.

1. ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ માટે ક્વાર્ટઝ રેતી

ફોટોવોલ્ટેઇક કાચનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલોના એન્કેપ્સ્યુલેશન પેનલ તરીકે થાય છે, અને તે બાહ્ય વાતાવરણ સાથે સીધા સંપર્કમાં હોય છે. તેનો હવામાન પ્રતિકાર, શક્તિ, પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ અને અન્ય સૂચકાંકો ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલોના જીવનમાં અને લાંબા ગાળાની વીજ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં કેન્દ્રિય ભૂમિકા ભજવે છે. ક્વાર્ટઝ રેતીમાં આયર્ન આયનો રંગવામાં સરળ છે, અને મૂળ કાચના ઉચ્ચ સૌર ટ્રાન્સમિટન્સને સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ફોટોવોલ્ટેઇક કાચમાં આયર્નનું પ્રમાણ સામાન્ય કાચ કરતા ઓછું હોય છે, અને ઉચ્ચ સિલિકોન શુદ્ધતા અને ઓછી અશુદ્ધિ ધરાવતી ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતીનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે.

હાલમાં, આપણા દેશમાં સરળતાથી ખાણકામ કરી શકાય તેવી ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતી ઓછી છે, અને તે મુખ્યત્વે હેયુઆન, ગુઆંગસી, ફેંગયાંગ, અનહુઇ, હૈનાન અને અન્ય સ્થળોએ વિતરિત થાય છે. ભવિષ્યમાં, સૌર કોષો માટે અતિ-સફેદ એમ્બોસ્ડ કાચની ઉત્પાદન ક્ષમતામાં વૃદ્ધિ સાથે, મર્યાદિત ઉત્પાદન ક્ષેત્ર સાથે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી ક્વાર્ટઝ રેતી પ્રમાણમાં દુર્લભ સંસાધન બનશે. ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી અને સ્થિર ક્વાર્ટઝ રેતીનો પુરવઠો ભવિષ્યમાં ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ કંપનીઓની સ્પર્ધાત્મકતાને પ્રતિબંધિત કરશે. તેથી, ક્વાર્ટઝ રેતીમાં આયર્ન, એલ્યુમિનિયમ, ટાઇટેનિયમ અને અન્ય અશુદ્ધ તત્વોની સામગ્રીને અસરકારક રીતે કેવી રીતે ઘટાડવી અને ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળી ક્વાર્ટઝ રેતી કેવી રીતે તૈયાર કરવી તે એક ગરમ સંશોધન વિષય છે.

2. ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ માટે ઓછા આયર્નવાળા ક્વાર્ટઝ રેતીનું ઉત્પાદન

૨.૧ ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ માટે ક્વાર્ટઝ રેતીનું શુદ્ધિકરણ

હાલમાં, ઉદ્યોગમાં પરિપક્વ રીતે લાગુ થતી પરંપરાગત ક્વાર્ટઝ શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓમાં સૉર્ટિંગ, સ્ક્રબિંગ, કેલ્સિનેશન-વોટર ક્વેન્ચિંગ, ગ્રાઇન્ડિંગ, સીવિંગ, મેગ્નેટિક સેપરેશન, ગ્રેવિટી સેપરેશન, ફ્લોટેશન, એસિડ લીચિંગ, માઇક્રોબાયલ લીચિંગ, હાઇ ટેમ્પરેચર ડિગેસિંગ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ઊંડા શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓમાં ક્લોરિનેટેડ રોસ્ટિંગ, ઇરેડિયેટેડ કલર સોર્ટિંગ, સુપરકન્ડક્ટિંગ મેગ્નેટિક સોર્ટિંગ, હાઇ ટેમ્પરેચર વેક્યુમ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ઘરેલું ક્વાર્ટઝ રેતી શુદ્ધિકરણની સામાન્ય લાભકારી પ્રક્રિયા પણ શરૂઆતના "ગ્રાઇન્ડિંગ, મેગ્નેટિક સેપરેશન, વોશિંગ" થી "અલગ → બરછટ ક્રશિંગ → કેલ્સિનેશન → વોટર ક્વેન્ચિંગ → ગ્રાઇન્ડિંગ → સ્ક્રીનીંગ → મેગ્નેટિક સેપરેશન → ફ્લોટેશન → એસિડ" સુધી વિકસાવવામાં આવી છે. નિમજ્જન → ધોવા → સૂકવણીની સંયુક્ત લાભકારી પ્રક્રિયા, માઇક્રોવેવ, અલ્ટ્રાસોનિક અને પ્રીટ્રીટમેન્ટ અથવા સહાયક શુદ્ધિકરણ માટે અન્ય માધ્યમો સાથે જોડાઈને, શુદ્ધિકરણ અસરમાં ઘણો સુધારો કરે છે. ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસની ઓછી આયર્ન જરૂરિયાતોને ધ્યાનમાં રાખીને, ક્વાર્ટઝ રેતી દૂર કરવાની પદ્ધતિઓનું સંશોધન અને વિકાસ મુખ્યત્વે રજૂ કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય રીતે ક્વાર્ટઝ ઓરમાં લોખંડ નીચેના છ સામાન્ય સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે:

① માટી અથવા કાઓલિનાઇઝ્ડ ફેલ્ડસ્પારમાં સૂક્ષ્મ કણોના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે
②આયર્ન ઓક્સાઇડ ફિલ્મના રૂપમાં ક્વાર્ટઝ કણોની સપાટી સાથે જોડાયેલ
③ હેમેટાઇટ, મેગ્નેટાઇટ, સ્પેક્યુલાઇટ, કિનાઇટ, વગેરે જેવા લોખંડ ધરાવતા ખનિજો અથવા અભ્રક, એમ્ફિબોલ, ગાર્નેટ, વગેરે જેવા આયર્ન ધરાવતા ખનિજો.
④તે ક્વાર્ટઝ કણોની અંદર નિમજ્જન અથવા લેન્સની સ્થિતિમાં છે
⑤ ક્વાર્ટઝ સ્ફટિકની અંદર ઘન દ્રાવણની સ્થિતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે
⑥ ક્રશિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયામાં ચોક્કસ માત્રામાં ગૌણ આયર્ન ભેળવવામાં આવશે.

ક્વાર્ટઝમાંથી આયર્ન ધરાવતા ખનિજોને અસરકારક રીતે અલગ કરવા માટે, સૌ પ્રથમ ક્વાર્ટઝ ઓરમાં આયર્ન અશુદ્ધિઓની ઘટનાની સ્થિતિ નક્કી કરવી અને આયર્ન અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે વાજબી લાભકારી પદ્ધતિ અને અલગ કરવાની પ્રક્રિયા પસંદ કરવી જરૂરી છે.

(1) ચુંબકીય વિભાજન પ્રક્રિયા

ચુંબકીય વિભાજન પ્રક્રિયા હેમેટાઇટ, લિમોનાઇટ અને બાયોટાઇટ જેવા નબળા ચુંબકીય અશુદ્ધ ખનિજોને મહત્તમ હદ સુધી દૂર કરી શકે છે, જેમાં જોડાયેલા કણોનો સમાવેશ થાય છે. ચુંબકીય શક્તિ અનુસાર, ચુંબકીય વિભાજનને મજબૂત ચુંબકીય વિભાજન અને નબળા ચુંબકીય વિભાજનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. મજબૂત ચુંબકીય વિભાજન સામાન્ય રીતે ભીના મજબૂત ચુંબકીય વિભાજક અથવા ઉચ્ચ ગ્રેડિયન્ટ ચુંબકીય વિભાજકને અપનાવે છે.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, લિમોનાઇટ, હેમેટાઇટ, બાયોટાઇટ, વગેરે જેવા મુખ્યત્વે નબળા ચુંબકીય અશુદ્ધ ખનિજો ધરાવતી ક્વાર્ટઝ રેતીને 8.0×105A/m થી વધુ મૂલ્ય પર ભીના પ્રકારના મજબૂત ચુંબકીય મશીનનો ઉપયોગ કરીને પસંદ કરી શકાય છે; આયર્ન ઓર દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતા મજબૂત ચુંબકીય ખનિજો માટે, અલગ કરવા માટે નબળા ચુંબકીય મશીન અથવા મધ્યમ ચુંબકીય મશીનનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે. [2] આજકાલ, ઉચ્ચ-ગ્રેડિયન્ટ અને મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચુંબકીય વિભાજકોના ઉપયોગ સાથે, ભૂતકાળની તુલનામાં ચુંબકીય વિભાજન અને શુદ્ધિકરણમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે. ઉદાહરણ તરીકે, 2.2T ચુંબકીય ક્ષેત્ર શક્તિ હેઠળ લોખંડને દૂર કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન રોલર પ્રકારના મજબૂત ચુંબકીય વિભાજકનો ઉપયોગ કરવાથી Fe2O3 ની સામગ્રી 0.002% થી 0.0002% સુધી ઘટાડી શકાય છે.

(2) ફ્લોટેશન પ્રક્રિયા

ફ્લોટેશન એ ખનિજ કણોની સપાટી પર વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો દ્વારા ખનિજ કણોને અલગ કરવાની પ્રક્રિયા છે. મુખ્ય કાર્ય ક્વાર્ટઝ રેતીમાંથી સંબંધિત ખનિજ અભ્રક અને ફેલ્ડસ્પારને દૂર કરવાનું છે. આયર્ન ધરાવતા ખનિજો અને ક્વાર્ટઝના ફ્લોટેશન અલગ કરવા માટે, આયર્ન અશુદ્ધિઓના ઘટના સ્વરૂપ અને દરેક કણ કદના વિતરણ સ્વરૂપને શોધવા એ આયર્ન દૂર કરવા માટે યોગ્ય અલગ પ્રક્રિયા પસંદ કરવાની ચાવી છે. મોટાભાગના આયર્ન ધરાવતા ખનિજોમાં 5 થી ઉપર શૂન્ય વિદ્યુત બિંદુ હોય છે, જે એસિડિક વાતાવરણમાં હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે, અને સૈદ્ધાંતિક રીતે એનિઓનિક કલેક્ટર્સના ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે.

આયર્ન ઓક્સાઇડ ઓરના ફ્લોટેશન માટે ફેટી એસિડ (સાબુ), હાઇડ્રોકાર્બિલ સલ્ફોનેટ અથવા સલ્ફેટનો ઉપયોગ એનિઓનિક કલેક્ટર તરીકે થઈ શકે છે. પાયરાઇટ એ ક્વાર્ટઝમાંથી પાયરાઇટનું ફ્લોટેશન હોઈ શકે છે જેમાં આઇસોબ્યુટીલ ઝેન્થેટ વત્તા બ્યુટીલામાઇન બ્લેક પાવડર (4:1) માટે ક્લાસિક ફ્લોટેશન એજન્ટનો ઉપયોગ થાય છે. ડોઝ લગભગ 200ppmw છે.

ઇલ્મેનાઇટના ફ્લોટેશનમાં સામાન્ય રીતે સોડિયમ ઓલિએટ (0.21mol/L) નો ઉપયોગ ફ્લોટેશન એજન્ટ તરીકે થાય છે જેથી pH 4~10 સુધી સમાયોજિત થાય. ઇલ્મેનાઇટની સપાટી પર ઓલિએટ આયનો અને આયર્ન કણો વચ્ચે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થાય છે જેથી આયર્ન ઓલિએટ ઉત્પન્ન થાય, જે રાસાયણિક રીતે શોષાય છે અને ઓલિએટ આયનો ઇલ્મેનાઇટને વધુ સારી ફ્લોટેબિલિટી સાથે રાખે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં વિકસિત હાઇડ્રોકાર્બન-આધારિત ફોસ્ફોનિક એસિડ કલેક્ટર્સ ઇલ્મેનાઇટ માટે સારી પસંદગી અને સંગ્રહ કામગીરી ધરાવે છે.

(3) એસિડ લીચિંગ પ્રક્રિયા

એસિડ લીચિંગ પ્રક્રિયાનો મુખ્ય હેતુ એસિડ દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય આયર્ન ખનિજોને દૂર કરવાનો છે. એસિડ લીચિંગની શુદ્ધિકરણ અસરને અસર કરતા પરિબળોમાં ક્વાર્ટઝ રેતીના કણોનું કદ, તાપમાન, સમય, એસિડ પ્રકાર, એસિડ સાંદ્રતા, ઘન-પ્રવાહી ગુણોત્તર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, અને તાપમાન અને એસિડ દ્રાવણમાં વધારો થાય છે. ક્વાર્ટઝ કણોની સાંદ્રતા અને ત્રિજ્યા ઘટાડવાથી Al ના લીચિંગ દર અને લીચિંગ દરમાં વધારો થઈ શકે છે. એક જ એસિડની શુદ્ધિકરણ અસર મર્યાદિત હોય છે, અને મિશ્ર એસિડમાં સિનર્જિસ્ટિક અસર હોય છે, જે Fe અને K જેવા અશુદ્ધ તત્વોના દૂર કરવાના દરમાં ઘણો વધારો કરી શકે છે. સામાન્ય અકાર્બનિક એસિડ HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4, H2C2O4 છે, સામાન્ય રીતે તેમાંથી બે અથવા વધુ મિશ્રિત થાય છે અને ચોક્કસ પ્રમાણમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઓક્સાલિક એસિડ એ એસિડ લીચિંગ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતું ઓર્ગેનિક એસિડ છે. તે ઓગળેલા ધાતુના આયનો સાથે પ્રમાણમાં સ્થિર સંકુલ બનાવી શકે છે, અને અશુદ્ધિઓ સરળતાથી ધોવાઇ જાય છે. તેના ફાયદા ઓછા ડોઝ અને ઉચ્ચ આયર્ન દૂર કરવાનો દર છે. કેટલાક લોકો ઓક્સાલિક એસિડના શુદ્ધિકરણમાં મદદ કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરે છે, અને જાણવા મળ્યું કે પરંપરાગત હલનચલન અને ટાંકી અલ્ટ્રાસાઉન્ડની તુલનામાં, પ્રોબ અલ્ટ્રાસાઉન્ડમાં સૌથી વધુ Fe દૂર કરવાનો દર છે, ઓક્સાલિક એસિડનું પ્રમાણ 4g/L કરતા ઓછું છે, અને આયર્ન દૂર કરવાનો દર 75.4% સુધી પહોંચે છે.

પાતળા એસિડ અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડની હાજરી ફે, અલ, એમજી જેવી ધાતુની અશુદ્ધિઓને અસરકારક રીતે દૂર કરી શકે છે, પરંતુ હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડની માત્રાને નિયંત્રિત કરવી આવશ્યક છે કારણ કે હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ ક્વાર્ટઝ કણોને કાટ કરી શકે છે. વિવિધ પ્રકારના એસિડનો ઉપયોગ શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાની ગુણવત્તાને પણ અસર કરે છે. તેમાંથી, HCl અને HF ના મિશ્ર એસિડની પ્રક્રિયા શ્રેષ્ઠ અસર ધરાવે છે. કેટલાક લોકો ચુંબકીય વિભાજન પછી ક્વાર્ટઝ રેતીને શુદ્ધ કરવા માટે HCl અને HF મિશ્રિત લીચિંગ એજન્ટનો ઉપયોગ કરે છે. રાસાયણિક લીચિંગ દ્વારા, અશુદ્ધ તત્વોની કુલ માત્રા 40.71μg/g છે, અને SiO2 ની શુદ્ધતા 99.993wt% જેટલી ઊંચી છે.

(૪) માઇક્રોબાયલ લીચિંગ

ક્વાર્ટઝ રેતીના કણોની સપાટી પર પાતળા ફિલ્મ આયર્નને લીચ કરવા અથવા ગર્ભિત આયર્નને લીચ કરવા માટે સુક્ષ્મસજીવોનો ઉપયોગ થાય છે, જે તાજેતરમાં વિકસિત આયર્નને દૂર કરવાની તકનીક છે. વિદેશી અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે ક્વાર્ટઝ ફિલ્મની સપાટી પર લીચિંગ આયર્ન માટે એસ્પરગિલસ નાઇજર, પેનિસિલિયમ, સ્યુડોમોનાસ, પોલિમિક્સિન બેસિલસ અને અન્ય સુક્ષ્મસજીવોનો ઉપયોગ સારા પરિણામો પ્રાપ્ત કરે છે, જેમાંથી એસ્પરગિલસ નાઇજર લીચિંગ આયર્નની અસર શ્રેષ્ઠ છે. Fe2O3 નો દૂર કરવાનો દર મોટે ભાગે 75% થી ઉપર છે, અને Fe2O3 કોન્સન્ટ્રેટનો ગ્રેડ 0.007% જેટલો ઓછો છે. અને એવું જાણવા મળ્યું કે મોટાભાગના બેક્ટેરિયા અને મોલ્ડના પૂર્વ-ખેતી સાથે લીચિંગ આયર્નની અસર વધુ સારી રહેશે.

૨.૨ ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ માટે ક્વાર્ટઝ રેતીની અન્ય સંશોધન પ્રગતિ

એસિડનું પ્રમાણ ઘટાડવા, ગટર શુદ્ધિકરણની મુશ્કેલી ઘટાડવા અને પર્યાવરણને અનુકૂળ બનવા માટે, પેંગ શો [5] વગેરેએ 10ppm ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતીને બિન-અથાણાંની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ જાહેર કરી: કુદરતી નસ ક્વાર્ટઝનો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે થાય છે, અને ત્રણ-તબક્કાનું ક્રશિંગ, પ્રથમ તબક્કાના ગ્રાઇન્ડીંગ અને બીજા તબક્કાના વર્ગીકરણમાં 0.1~0.7mm ગ્રિટ મળી શકે છે; ચુંબકીય વિભાજનના પ્રથમ તબક્કા દ્વારા અને યાંત્રિક આયર્ન અને આયર્ન-બેરિંગ ખનિજોના મજબૂત ચુંબકીય દૂર કરવાના બીજા તબક્કા દ્વારા ચુંબકીય વિભાજન રેતી મેળવવા માટે અલગ કરવામાં આવે છે; રેતીનું ચુંબકીય વિભાજન બીજા તબક્કાના ફ્લોટેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે Fe2O3 સામગ્રી 10ppm ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતી કરતા ઓછી હોય છે, ફ્લોટેશન H2SO4 નો નિયમનકાર તરીકે ઉપયોગ કરે છે, pH=2~3 ને સમાયોજિત કરે છે, સોડિયમ ઓલિએટ અને નાળિયેર તેલ આધારિત પ્રોપીલીન ડાયમિનનો સંગ્રહકર્તા તરીકે ઉપયોગ કરે છે. તૈયાર કરેલ ક્વાર્ટઝ રેતી SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm, ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ, ફોટોઇલેક્ટ્રિક ડિસ્પ્લે ગ્લાસ અને ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ માટે જરૂરી સિલિસિયસ કાચા માલની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

બીજી બાજુ, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ક્વાર્ટઝ સંસાધનોના ઘટાડા સાથે, ઓછા-અંતિમ સંસાધનોના વ્યાપક ઉપયોગે વ્યાપક ધ્યાન ખેંચ્યું છે. ચાઇના બિલ્ડીંગ મટિરિયલ્સ બેંગબુ ગ્લાસ ઇન્ડસ્ટ્રી ડિઝાઇન એન્ડ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ કંપની લિમિટેડના ઝી એન્જુને ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ માટે ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતી તૈયાર કરવા માટે કાઓલિન ટેઇલિંગ્સનો ઉપયોગ કર્યો. ફુજિયન કાઓલિન ટેઇલિંગ્સની મુખ્ય ખનિજ રચના ક્વાર્ટઝ છે, જેમાં કાઓલિનાઇટ, મીકા અને ફેલ્ડસ્પાર જેવા અશુદ્ધ ખનિજોની થોડી માત્રા હોય છે. "ગ્રાઇન્ડીંગ-હાઇડ્રોલિક વર્ગીકરણ-ચુંબકીય વિભાજન-ફ્લોટેશન" ની લાભકારી પ્રક્રિયા દ્વારા કાઓલિન ટેઇલિંગ્સ પર પ્રક્રિયા કર્યા પછી, 0.6~0.125mm કણ કદનું પ્રમાણ 95% કરતા વધારે છે, SiO2 99.62% છે, Al2O3 0.065% છે, Fe2O3 92×10-6 છે જે ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ માટે ઓછી આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતીની ગુણવત્તા જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ જીઓલોજિકલ સાયન્સના ઝેંગઝોઉ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ કોમ્પ્રીહેન્સિવ યુટિલાઇઝેશન ઓફ મિનરલ રિસોર્સિસના શાઓ વેઇહુઆ અને અન્ય લોકોએ એક શોધ પેટન્ટ પ્રકાશિત કરી: કાઓલિન ટેઇલિંગ્સમાંથી ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ રેતી તૈયાર કરવા માટેની એક પદ્ધતિ. પદ્ધતિના પગલાં: a. કાઓલિન ટેઇલિંગ્સનો ઉપયોગ કાચા ઓર તરીકે થાય છે, જેને હલાવીને અને સ્ક્રબ કર્યા પછી +0.6mm સામગ્રી મેળવવા માટે ચાળવામાં આવે છે; b. +0.6mm સામગ્રીને ગ્રાઉન્ડ અને વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, અને 0.4mm0.1mm ખનિજ સામગ્રીને ચુંબકીય વિભાજન કામગીરીને આધિન કરવામાં આવે છે. ચુંબકીય અને બિન-ચુંબકીય સામગ્રી મેળવવા માટે, બિન-ચુંબકીય સામગ્રી ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન પ્રકાશ ખનિજો અને ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન ભારે ખનિજો મેળવવા માટે ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન કામગીરીમાં પ્રવેશ કરે છે, અને ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન પ્રકાશ ખનિજો +0.1mm ખનિજો મેળવવા માટે સ્ક્રીન પર રીગ્રાઇન્ડ કામગીરીમાં પ્રવેશ કરે છે; c.+0.1mm ખનિજ ફ્લોટેશન કોન્સન્ટ્રેટ મેળવવા માટે ફ્લોટેશન કામગીરીમાં પ્રવેશ કરે છે. ફ્લોટેશન કોન્સન્ટ્રેટનું ઉપરનું પાણી દૂર કરવામાં આવે છે અને પછી અલ્ટ્રાસોનિકલી અથાણું કરવામાં આવે છે, અને પછી ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ રેતી તરીકે +0.1mm બરછટ સામગ્રી મેળવવા માટે ચાળવામાં આવે છે. આ શોધની પદ્ધતિ માત્ર ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ક્વાર્ટઝ કોન્સન્ટ્રેટ ઉત્પાદનો જ મેળવી શકતી નથી, પરંતુ તેમાં ટૂંકા પ્રક્રિયા સમય, સરળ પ્રક્રિયા પ્રવાહ, ઓછી ઉર્જા વપરાશ અને પ્રાપ્ત ક્વાર્ટઝ કોન્સન્ટ્રેટની ઉચ્ચ ગુણવત્તા પણ છે, જે ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ક્વાર્ટઝની ગુણવત્તાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે.

કાઓલિન ટેઇલિંગ્સમાં મોટી માત્રામાં ક્વાર્ટઝ સંસાધનો હોય છે. લાભ, શુદ્ધિકરણ અને ઊંડા પ્રક્રિયા દ્વારા, તે ફોટોવોલ્ટેઇક અલ્ટ્રા-વ્હાઇટ ગ્લાસ કાચા માલના ઉપયોગ માટેની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે. આ કાઓલિન ટેઇલિંગ્સ સંસાધનોના વ્યાપક ઉપયોગ માટે એક નવો વિચાર પણ પૂરો પાડે છે.

3. ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ માટે લો-આયર્ન ક્વાર્ટઝ રેતીનું બજાર ઝાંખી

એક તરફ, 2020 ના બીજા ભાગમાં, વિસ્તરણ-મર્યાદિત ઉત્પાદન ક્ષમતા ઉચ્ચ સમૃદ્ધિ હેઠળ વિસ્ફોટક માંગનો સામનો કરી શકતી નથી. ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસનો પુરવઠો અને માંગ અસંતુલિત છે, અને કિંમત વધી રહી છે. ઘણી ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ કંપનીઓના સંયુક્ત આહવાન હેઠળ, ડિસેમ્બર 2020 માં, ઉદ્યોગ અને માહિતી ટેકનોલોજી મંત્રાલયે એક દસ્તાવેજ જારી કર્યો હતો જેમાં સ્પષ્ટતા કરવામાં આવી હતી કે ફોટોવોલ્ટેઇક રોલ્ડ ગ્લાસ પ્રોજેક્ટ ક્ષમતા રિપ્લેસમેન્ટ યોજના ઘડી શકશે નહીં. નવી નીતિથી પ્રભાવિત, 2021 થી ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ ઉત્પાદનનો વિકાસ દર વધારવામાં આવશે. જાહેર માહિતી અનુસાર, 21/22 માં ઉત્પાદન માટે સ્પષ્ટ યોજના સાથે રોલ્ડ ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસની ક્ષમતા 22250/26590t/d સુધી પહોંચશે, જેનો વાર્ષિક વિકાસ દર 68.4/48.6% રહેશે. નીતિ અને માંગ-બાજુની ગેરંટીના કિસ્સામાં, ફોટોવોલ્ટેઇક રેતી વિસ્ફોટક વૃદ્ધિમાં પ્રવેશ કરશે તેવી અપેક્ષા છે.

૨૦૧૫-૨૦૨૨ ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ ઉદ્યોગ ઉત્પાદન ક્ષમતા

બીજી બાજુ, ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસની ઉત્પાદન ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો થવાથી ઓછી આયર્ન સિલિકા રેતીનો પુરવઠો પુરવઠા કરતાં વધી શકે છે, જે બદલામાં ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ ઉત્પાદન ક્ષમતાના વાસ્તવિક ઉત્પાદનને પ્રતિબંધિત કરે છે. આંકડા અનુસાર, 2014 થી, મારા દેશનું સ્થાનિક ક્વાર્ટઝ રેતીનું ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે સ્થાનિક માંગ કરતા થોડું ઓછું રહ્યું છે, અને પુરવઠા અને માંગમાં ચુસ્ત સંતુલન જાળવી રાખવામાં આવ્યું છે.

તે જ સમયે, મારા દેશના સ્થાનિક લો-આયર્ન ક્વાર્ટઝ પ્લેસર સંસાધનો દુર્લભ છે, જે ગુઆંગડોંગના હેયુઆન, ગુઆંગસીના બેહાઈ, અનહુઈના ફેંગયાંગ અને જિઆંગસુના ડોંગહાઈમાં કેન્દ્રિત છે, અને તેમાંથી મોટા પ્રમાણમાં આયાત કરવાની જરૂર છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં લો-આયર્ન અલ્ટ્રા-વ્હાઇટ ક્વાર્ટઝ રેતી એક મહત્વપૂર્ણ કાચા માલ છે (કાચા માલના ખર્ચના લગભગ 25% હિસ્સો ધરાવે છે). કિંમત પણ વધી રહી છે. ભૂતકાળમાં, તે લાંબા સમયથી 200 યુઆન/ટનની આસપાસ રહી છે. 20 વર્ષમાં Q1 રોગચાળો ફાટી નીકળ્યા પછી, તે ઉચ્ચ સ્તરથી નીચે આવી ગઈ છે, અને હાલમાં તે સ્થિર કામગીરી જાળવી રહી છે.

2020 માં, મારા દેશની ક્વાર્ટઝ રેતીની કુલ માંગ 90.93 મિલિયન ટન હશે, ઉત્પાદન 87.65 મિલિયન ટન હશે, અને ચોખ્ખી આયાત 3.278 મિલિયન ટન હશે. જાહેર માહિતી અનુસાર, 100 કિલો પીગળેલા કાચમાં ક્વાર્ટઝ પથ્થરનું પ્રમાણ લગભગ 72.2 કિલો છે. વર્તમાન વિસ્તરણ યોજના અનુસાર, 2021/2022 માં ફોટોવોલ્ટેઇક કાચની ક્ષમતામાં વધારો 3.23/24500 ટન/દિવસ સુધી પહોંચી શકે છે, વાર્ષિક ઉત્પાદન અનુસાર 360-દિવસના સમયગાળામાં ગણતરી કરવામાં આવે તો, કુલ ઉત્પાદન 836/635 મિલિયન ટન/વર્ષની ઓછી આયર્ન સિલિકા રેતીની નવી વધેલી માંગને અનુરૂપ હશે, એટલે કે, 2021/2022 માં ફોટોવોલ્ટેઇક કાચ દ્વારા લાવવામાં આવેલી ઓછી આયર્ન સિલિકા રેતીની નવી માંગ 2020 માં કુલ ક્વાર્ટઝ રેતી માંગના 9.2%/7.0% હશે. ઓછી આયર્નવાળી સિલિકા રેતી કુલ સિલિકા રેતીની માંગનો માત્ર એક ભાગ જ બનાવે છે તે ધ્યાનમાં લેતા, ફોટોવોલ્ટેઇક ગ્લાસ ઉત્પાદન ક્ષમતાના મોટા પાયે રોકાણને કારણે ઓછી આયર્નવાળી સિલિકા રેતી પર પુરવઠા અને માંગનું દબાણ એકંદર ક્વાર્ટઝ રેતી ઉદ્યોગ પરના દબાણ કરતાં ઘણું વધારે હોઈ શકે છે.

—પાવડર નેટવર્કનો લેખ