Le verre ultra-clair est l'un des composants importants de cellules solaires photovoltaïquesAvec le développement continu de la technologie des cellules solaires photovoltaïques, la quantité de verre ultra-clair pour l'emballage augmente progressivement et la demande du marché augmente également. Dans le même temps, des exigences plus élevées sont également posées pour la qualité du verre ultra-clair photovoltaïque, il doit avoir une transmission lumineuse élevée, la teneur en fer doit donc être faible. Dans la composition des matériaux de verre ultra-clair, Le sable de quartz représente plus de 60% en poids, c'est le principal facteur qui affecte la teneur en fer du verre.
Les exigences de qualité du verre photovoltaïque pour le sable de quartz
Les exigences de qualité du verre photovoltaïque pour le sable de quartz comprennent principalement quatre aspects, à savoir la teneur en fer, la teneur en titane, la taille des particules et les minéraux lourds réfractaires.
① Teneur en fer:
La différence évidente entre le sable de quartz utilisé dans le verre photovoltaïque et le verre ordinaire réside dans la teneur en fer, la teneur en fer du sable de quartz dans le verre photovoltaïque ne doit pas dépasser 100 ppm.
② Teneur en titane
L'oxyde de titane contenu dans le sable de quartz colore le verre et réduit la transmission de la lumière et la transparence du verre. La teneur en titane du sable de quartz dans le verre photovoltaïque ne doit donc pas dépasser 300 ppm.
③ Taille des particules
La taille et la qualité des particules de sable de quartz affecteront la qualité du verre photovoltaïque. La taille des particules requise est de 0,71 à 0,104 mm et la proportion de particules inférieures à 0,104 mm ne peut pas dépasser 5%.
④ Minéraux lourds réfractaires
Le sable de quartz contient de la chromite et du zircon, qui sont des minéraux lourds réfractaires. Ils forment facilement des pierres sur le verre photovoltaïque et affectent le traitement des produits finis. Par conséquent, la quantité de minéraux lourds réfractaires dans le sable de quartz pour le verre photovoltaïque doit être ≤ 5 ppm et le diamètre de chaque particule doit être ≤ 0,25 mm.
Méthode de purification du sable de quartz pour verre ultra-clair
Les méthodes de purification de la matière première de quartz comprennent principalement les suivantes :
1. Lavage à l'eau et désembouage progressif
Le lavage à l'eau élimine la saleté et les impuretés à la surface du sable de quartz en rinçant à l'eau, tandis que le désengorgement gradué utilise un équipement de classification hydraulique pour séparer la saleté et les impuretés à grains fins, cette méthode peut améliorer la pureté et la qualité du sable de quartz.
2. Méthode de nettoyage mécanique
Le lavage mécanique fait référence à la méthode qui consiste à séparer le film de fer et les impuretés des particules de quartz par machine. Plus précisément, les particules de quartz entrent en collision les unes avec les autres par une force externe générée par la machine, créant une force de broyage entre les particules, cette force de broyage décolle le film de fer et les impuretés adhérant à la surface du sable de quartz. De plus, la configuration et la structure de la machine de lavage, ainsi que la concentration et le temps de lavage peuvent affecter l'effet de lavage.
3. Séparation magnétique
La séparation magnétique consiste à séparer les minéraux magnétiques des minéraux non magnétiques par la force magnétique. Cette méthode permet d'éliminer les minéraux impurs faiblement magnétiques, tels que l'hématite, la limonite, la biotite et l'ilménite, qui sont étroitement liés à la surface des particules de sable. Cette méthode permet également d'éliminer les impuretés enveloppées de minéraux magnétiques.
4. méthode de lotation
La méthode de flottation est principalement utilisée pour éliminer le feldspath, le mica, le fer secondaire et diverses impuretés associées non magnétiques dans le sable de quartz, en modifiant l'hydrophobicité du mica et du feldspath pour obtenir l'effet de séparation. Selon les différents activateurs, la flottation peut être divisée en trois types, à savoir la méthode au fluor et à l'acide, la méthode à l'acide sans fluor ainsi que la méthode sans fluor et sans acide.
5. Méthode de lixiviation acide
Étant donné que le quartz est insoluble dans l'acide (à l'exception du HF) et que les minéraux impurs contenant du Fe peuvent être dissous par l'acide, la méthode de lixiviation peut éliminer les minéraux contenant du fer du sable de quartz. La méthode de lixiviation acide peut éliminer les minéraux contenant du fer du sable de quartz. Les acides couramment utilisés dans la méthode de lixiviation acide comprennent l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, l'acide fluorhydrique et l'acide oxalique. Ces acides, en particulier l'acide fluorhydrique, ont un très bon effet sur l'élimination du Fe, de l'Al et du Mg, mais l'acide fluorhydrique est le plus nocif pour l'environnement.
6. Méthode microbiologique
La méthode microbiologique consiste à éliminer le film de fer ou le fer imprégné à la surface des particules de quartz par des micro-organismes. Il s'agit d'un nouveau type de technologie d'élimination du fer, qui est actuellement en phase de recherche en laboratoire. Les recherches montrent que la flore microbienne a un bon effet d'élimination de l'oxyde de fer à la surface du sable de quartz, la flore microbienne comprend Aspergillus niger, Penicillium, Polymyxa et Lactococcus, etc. Parmi eux, Aspergillus niger a le meilleur effet d'élimination du fer.
7. Méthode d'élimination du fer par ultrasons
La méthode d'élimination du fer par ultrasons est la méthode qui consiste à éliminer les impuretés de fer des particules de quartz au moyen d'ondes ultrasonores. Plus précisément, les ondes ultrasonores sont utilisées pour générer des ondes de choc pendant le processus de cavitation dans l'eau. Avec cette méthode, les impuretés de fer sont décollées de la surface des particules de quartz par des ondes de choc, ce qui permet d'obtenir l'objectif d'élimination du fer. Cette méthode peut éliminer efficacement le film de fer secondaire à la surface des particules de quartz, mais son coût est élevé, elle est donc principalement utilisée dans l'industrie du silicium à haute valeur ajoutée et de précision.
Post-scriptum
Le quartz naturel ne peut être utilisé pour le verre ultra-clair qu'après broyage et classification, sa teneur en fer et sa taille de particules doivent être dans une certaine plage. Parallèlement, pour améliorer les performances du sable de quartz dans le verre ultra-clair, une modification des particules de quartz est également nécessaire.
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