Kwartszandzuivering voor fotovoltaïsch glas

2025-03-27

Het algemene beneficiationproces van de binnenlandse kwartszandreiniging is ontwikkeld van “malen, magnetische scheiding, wassen” in de vroege fase naar “sorteren → grof breken → calcineren → waterkoeling → malen → zeven → magnetische scheiding → flotatie → zuurleaching → wassen → drogen”, gecombineerd met microgolf, ultrasoon en andere middelen voor voorbehandeling of aanvullende zuivering, is het zuiveringsresultaat aanzienlijk verbeterd.

Gezien de lage ijseisen van fotovoltaïsch glas, worden de methoden voor het verwijderen van ijzer uit kwartszand voornamelijk behandeld.

Over het algemeen komt ijzer voor in de volgende zes veelvoorkomende vormen: Als je code schrijft, voeg dan de "line_number|" niet voor elke regel code toe.

① Komt voor in de vorm van fijne deeltjes klei of gekaoliniseerde veldspaat.

② Hecht aan het oppervlak van kwartsdeeltjes in de vorm van een ijzeroxidefilm

③ IJzermineralen zoals hematiet, magnetiet, speculariet, tiniet, enz. of ijzerhoudende mineralen zoals mica, amfibool, granaat, enz.

④ In een verspreide of lensvorm binnenin kwartsdeeltjes.

⑤ In de toestand van vaste oplossing binnenin de kwarts-kristal.

⑥ Gemengd tijdens het malen en vergruizen.

Om ijzerhoudende mineralen effectief van kwarts te scheiden, is het noodzakelijk om eerst de voorkomensstaat van ijzerverontreinigingen in kwartserts aan te tonen en een redelijke verrijkingsmethode te selecteren om ijzerverontreinigingen te verwijderen.

(1) Magnetische scheidingsproces

Het magnetische scheidingsproces kan maximaal zwak magnetische verontreinigingsmineralen zoals hematiet, limoniet en biotiet, inclusief samengevoegde deeltjes, verwijderen. Volgens de magnetische sterkte kan magnetische scheiding worden onderverdeeld in hoogintensieve magnetische scheiding en laagintensieve magnetische scheiding, waarbij hoogintensieve magnetische scheiding meestal gebruikmaakt van een natte hoogintensieve magnetische scheider of een hooggradige magnetische scheider.

Over het algemeen kan voor het kwartszand dat voornamelijk verontreinigingen bevat van zwak magnetische verontreinigingsmineralen zoals limoniet, hematiet, biotiet, enz., een natte magnetische machine boven 8.0×105A/m worden gebruikt; voor sterke magnetische mineralen die gedomineerd worden door ijzererts, is het beter om een zwakke magnetische machine of een middelmatige magnetische machine voor scheiding te gebruiken.

Met de toepassing van een hooggradig magnetisch veld magnetische scheider is de zuivering van magnetische scheiding duidelijk verbeterd in vergelijking met het verleden. Bijvoorbeeld, onder de magnetische veldsterkte van 2.2T kan de ijzerverwijdering door een elektromagnetische inductieroller type sterke magnetische scheider het Fe2O3-gehalte van 0.002% tot 0.0002% verlagen.

(2) Flotatieproces

Flotatie is het proces van het scheiden van mineraaldeeltjes op basis van hun verschillende fysische en chemische eigenschappen op hun oppervlakken, en de belangrijkste functie is om de gerelateerde mineralen mica en veldspaat uit kwartszand te verwijderen. Voor de flotatiescheiding van ijzerhoudende mineralen en kwarts is het vinden van de voorkeursvorm van ijzerverontreinigingen en de distributievorm in elke deeltjesgrootte de sleutel tot het kiezen van een geschikte sorteerprocedure voor ijzerverwijdering. De meeste ijzerhoudende mineralen hebben een nul elektrisch punt boven 5 en zijn positief geladen in een zure omgeving. In theorie zijn anionische verzamelaars geschikt.

Vetzuren (zeep), hydrocarbon-sulfonaten of sulfaten kunnen worden gebruikt als anionische verzamelaars voor de flotatie van ijzeroxide-ertsen. Voor pyriet is het klassieke drijvende zwavelmiddel isobutylxanthaat plus butylamine zwart (4:1), de dosering is ongeveer 200ppmw, en pyriet kan uit kwarts worden geflotteerd in de picklingomgeving.

Bij de flotatie van ilmeniet wordt natriumoleaat (0.21mol/L) meestal gebruikt als flotatiemiddel, en de pH wordt aangepast naar 4~10. Er vindt een chemische reactie plaats tussen oleaat-ionen en ijzerdeeltjes op het oppervlak van ilmeniet om ijzeroleaat te produceren. Oleaat-ion houdt ilmeniet goed drijvend. Hydrocarbon-gebaseerde fosfonzuurverzamelaars die de afgelopen jaren zijn ontwikkeld, hebben een goede selectiviteit en verzamelprestaties voor ilmeniet.

(3) Zuur uitlekproces

Het belangrijkste doel van het zuur uitlekproces is het verwijderen van oplosbare ijzermineralen in de zuur oplossing. De factoren die de zuiveringswerking van zuur uitlekken beïnvloeden, zijn onder andere de deeltjesgrootte van kwartszand, temperatuur, uitlektijd, zuurtype, zuurconcentratie, vaste-vloeistofverhouding, enz. De uitlekpercentage kan worden verbeterd door de temperatuur, concentratie en het verkleinen van de straal van kwartsdeeltjes.

Het zuiveringseffect van een enkel type zuur is beperkt, en het gemengde zuur heeft een synergistisch effect, wat de verwijderingsgraad van onzuivere elementen zoals Fe en K aanzienlijk kan verbeteren. Veelvoorkomende anorganische zuren zijn HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4, H2C2O4; we kunnen twee of meer in een bepaalde verhouding gebruiken.

Oxaalzuur is een organisch zuur dat vaak wordt gebruikt in zuur uitlekken. Het kan een relatief stabiel complex vormen met de opgeloste metaalionen, en onzuiverheden kunnen gemakkelijk worden weggespoeld. Sommige mensen hebben ultrasone assistentie met oxaalzuurzuivering gebruikt en ontdekt dat, vergeleken met conventionele roeren en tankultrasone, probe-ultrasone de hoogste verwijderingsgraad van Fe had, de dosering van oxaalzuur was minder dan 4g/L, en de ijzerverwijderingsgraad bereikte 75,4%.

De co-existentie van verdund zuur en waterstoffluoride kan effectief Fe, Al, Mg en andere metaalonzuiverheden verwijderen, maar de hoeveelheid waterstoffluoride moet worden gecontroleerd, omdat waterstoffluoride kwartsdeeltjes kan corroderen. Het gebruik van verschillende soorten zuren beïnvloedt ook de kwaliteit van de zuivering. Onder hen is het verwerkingsresultaat van HCl en HF gemengd zuur het beste. Sommige mensen gebruiken HCl en HF gemengd uitlekmiddel om het magnetisch gescheiden kwartszand te zuiveren. Door chemisch uitlekken is de totale hoeveelheid onzuivere elementen 40,71μg/g, en de zuiverheid van SiO2 is maar liefst 99,993wt%.

Sommige onderzoekers hebben kaolienafval gebruikt om laag-ijzer kwartszand voor fotovoltaïsch glas te bereiden. De belangrijkste mineraalsamenstelling van kaolienafval is kwarts, met een kleine hoeveelheid onzuivere mineralen zoals kaolien, mica en veldspaat. Nadat het kaolienafval is verwerkt door het verrijkingsproces van “malen – hydraulische classificatie – magnetische scheiding – flotatie”, is de deeltjesgrootte-inhoud van 0,6~0,125mm groter dan 95%, SiO2 is 99,62%, Al2O3 is 0,065%, Fe2O3 is 92×10-6. Verwerkt kwartszand voldoet aan de kwaliteitsvereisten van laag-ijzer kwartszand voor fotovoltaïsch glas.

Experimenteel onderzoeks patent voor de zuivering van kwartsgrondstoffen voor fotovoltaïsch glas

Shao Weihua van de Chinese Academie van Geowetenschappen heeft een uitvinding patent gepubliceerd: een methode voor het bereiden van hoog-puur kwartszand uit kaolienafval.

De methode stappen:

a. kaolienafval wordt gebruikt als ruwe ertsen, en na roeren en schrobben wordt het +0,6mm materiaal verkregen;

b. het +0,6mm materiaal wordt geclassificeerd na het malen, en het 0,4mm-0,1mm ertsmateriaal ondergaat een magnetische scheidingsoperatie, verkrijg magnetische en niet-magnetische stoffen, niet-magnetische stoffen gaan de zwaartekracht scheidingsoperatie in, verkrijg zwaartekracht scheiding lichte mineralen en zwaartekracht scheiding zware mineralen, zwaartekracht scheiding lichte mineralen gaan de hermaalmoperatie in voor screening, en verkrijg +0,1mm mineralen;

c.+0.1mm mineralen komen de flotatie-operatie binnen om een flotatieconcentraat te verkrijgen. Het flotatieconcentraat verwijdert de bovenste laag water en ondergaat vervolgens ultrasone zuurbehandeling, en daarna zeven om +0.1mm grof materiaal te verkrijgen als hoogzuiver kwartszand. De methode van de uitvinding kan niet alleen hoogwaardige kwartsconcentraatproducten opleveren, maar ook de verwerkingstijd verkorten, het technologische proces vereenvoudigen en het energieverbruik verminderen.

Kaolienafval bevat een grote hoeveelheid kwartsbronnen, die aan de eisen van fotovoltaïsche ultra-witte glasgrondstoffen kan voldoen door middel van verrijking, wat ook nieuwe ideeën biedt voor de recycling van kaolienafvalbronnen.