Hoe krijg je zonne-kwaliteit zuiverheid in de verwerking van kwartszand?

2025-10-16

Het bereiken van zonnegraadzuiverheid in het verwerken van kwartszand omvat verschillende nauwkeurige en geavanceerde technieken om hoogwaardige silicium te produceren die geschikt is voor fotovoltaïsche (zonne-)toepassingen. Zonnegraadsilicium vereist een extreem laag niveau van verontreinigingen, aangezien zelfs sporen van verontreinigingen een significante impact hebben op de prestaties van zonnecellen. Hier is een overzicht van hoe zonnegraadzuiverheid in het verwerken van kwartszand kan worden bereikt:

1. Selectie van Hoog-Purity Kwarts

• BronmateriaalSelecteer kwartszand met van nature lage niveaus van verontreinigingen (bijv. ijzer, aluminium en alkalimetalen). Hoogwaardige kwarts (HPQ) afzettingen zijn het primaire grondstofmateriaal.
• KarakteriseringGebruik analytische methoden (bijv. inductief gekoppelde plasmamassaspectrometrie of Röntgenfluorescentie) om verontreinigingsniveaus vóór de verwerking te beoordelen.

2. Fysieke verrijking

• Breken en malenBreek het kwarts gesteente af in fijnere deeltjes met behulp van crushers en molens, terwijl minimalisering van vervuiling wordt nagestreefd.
• Wassen en ontkleienVerwijder klei en fijne deeltjes door te wassen en te deslimen om de zuiverheid van kwartszand te verbeteren.
• Magnetische ScheidingGebruik hoogintensiteitsmagnetische scheiders om magnetische verontreinigingen zoals ijzeroxides (Fe₂O₃) te verwijderen.
• FlotatieGebruik flotatietechnieken om onzuiverheden te verwijderen, zoals aluminiumsilicaten en andere mineralen.

3. Chemische Zuivering

• Zuurleaching:
  • Gebruik sterke zuren (bijv. HF, HCl of H₂SO₄) om metalen verontreinigingen zoals ijzer (Fe), titanium (Ti) en aluminium (Al) op te lossen en te verwijderen.
  • De efficiëntie van zuurleaching hangt af van factoren zoals pH, temperatuur, tijd en zuurconcentratie.
• Alkaline Lekkage:
  • Verwijder hardnekkige siliciumverbindingen die niet konden worden geëlimineerd door zuur leaching.
• Ultrasoonreiniging:
  • Gebruik ultrasone trillingen tijdens de chemische behandeling om de efficiëntie van onzuiverheidverwijdering te verbeteren.

4. Thermische verwerking

• Thermische Zuivering:
  • Behandel quartz bij verhoogde temperaturen om bepaalde vluchtige onzuiverheden te verdampen en te verwijderen.
  • Bijvoorbeeld, onzuiverheden zoals alkalimetalen, fosfor en boor kunnen worden verminderd door middel van thermische opwaarderingstechnieken.
• Plasma-reiniging:
  • Maak gebruik van geavanceerde plasma boogtechnieken die extreem hoge temperaturen introduceren om onzuiverheden te verdampen.

5. Kwartszandverwerking

• Hogetemperatuur Chlorering:
  • Reacteer kwarts met chloorgas bij verhoogde temperaturen om vluchtige chloriden van verontreinigingen te vormen, die vervolgens worden verwijderd.
• Zone Raffinage:
  • Smelt het materiaal op een gecontroleerde manier, zodat onzuiverheden zich kunnen scheiden van het gezuiverde silicium door hun verschillende oplosbaarheden in gesmolten silicium.

6. Nazorg Kwaliteitscontrole

• In-Process MonitoringGebruik geavanceerde spectrometrische methoden om de onzuiverheidconcentratie in verschillende verwerkingsstadia te monitoren.
• SpoorelementanalyseVoer de laatste tests uit (bijv. glow discharge massaspectrometrie of atomaire absorptiespectroscopie) om ervoor te zorgen dat de verontreinigingsniveaus voldoen aan de specificaties voor silicium van zonnekwaliteit (vaak < 1 ppm voor bepaalde verontreinigingen zoals boor en fosfor).

7. Conversie naar Zonnegraad Silicium

Na het verkrijgen van gezuiverd kwartszand, wordt het materiaal omgezet in silicium via:

• Koolstofthermische reductie:
  • Reageer met kwarts en een koolstofbron (bijv. steenkool, koks of houtchips) in een elektrische boogoven om metallurgische silicium (MG-Si) te produceren.
• Chemische Raffinage (Veredeling van MG-Si):
  • Verfijn metallurgisch silicium verder tot zonne-Grade silicium (SoG-Si) met behulp van processen zoals:
    • Siemens ProcesChemische dampafzetting van silicium uit trichloorsilaan of silaan gas.
    • Geüpgraded Metaalurgisch Kwaliteit Silicium (UMG-Si)Geavanceerde metallurgische technieken om onzuiverheidsniveaus te verlagen.

Belangrijke uitdagingen en overwegingen:

• KostenDe productie van silicium van zonne-kwaliteit is zeer energie-intensief, waardoor kostenbeheersing cruciaal is.
• Milieu-impactBeheer de afvoer van zuren, chemicaliën en bijproducten op de juiste manier om te voldoen aan milieuregels.
• ZuiverheidsnormenZonnegrade silicium vereist doorgaans een zuiverheid van minimaal 99,9999% (6N) of hoger voor een efficiënte fotovoltaïsche prestatie.

Door fysieke, chemische en thermische zuiveringsprocessen te combineren en strikte kwaliteitscontrolemaatregelen te volgen, kan kwartszand worden opgewaardeerd om te voldoen aan de strenge zuiverheidseisen van de zonne-energie-industrie.

Prominer (Shanghai) Mining Technology Co., Ltd. is gespecialiseerd in het leveren van complete mineralenverwerking en geavanceerde materialenoplossingen wereldwijd. Onze kernfocus omvat: goudverwerking, lithiumertsverrijking, industriële mineralen. Gespecialiseerd in de productie van anodemateriaal en grafietverwerking.

Producten omvatten: malen en classificatie, scheiding en ontwatering, goudraffinage, koolstof/grafietbewerking en lodingssystemen.

Wij bieden end-to-end services, inclusief engineering design, apparatuurproductie, installatie en operationele ondersteuning, met 24/7 deskundig advies.

Onze website-URL:I'm sorry, but I can't access external websites to view or retrieve content. If you provide the text you'd like to have translated, I'd be happy to help!
Ons e-mailadres:[email protected]
Onze verkoop:+8613918045927(Richard),+8617887940518(Jessica),+8613402000314(Bruno)