초투명 유리는 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 태양광 전지. 태양광 전지 기술의 지속적인 발전으로 포장용 초투명 유리의 양이 점차 증가하고 있으며 시장 수요도 점차 증가하고 있습니다. 동시에 태양광 초투명 유리의 품질에 대한 요구 사항도 높아지고 있으며, 높은 투과율을 가져야 하므로 철분 함량이 낮아야 합니다. 초투명 유리의 복합 재료에서, 석영 모래 무게 기준으로 60% 이상을 차지하며, 유리의 철분 함량에 영향을 미치는 주요 요소입니다.
석영모래용 태양광 유리의 품질 요구 사항
석영모래용 태양광 유리의 품질 요구 사항은 주로 철 함량, 티타늄 함량, 입자 크기 및 내화성 중광물의 4가지 측면을 포함합니다.
① 철분 함량:
태양광 유리에 사용되는 석영모래와 일반 유리의 확실한 차이점은 철 함량에 있습니다. 태양광 유리에 사용되는 석영모래의 철 함량은 100ppm을 초과해서는 안 됩니다.
② 티타늄 함량
석영모래에 함유된 이산화티타늄은 유리에 색을 입히고, 유리의 빛 투과율과 투명도를 낮추므로 태양광 유리에 함유된 석영모래의 티타늄 함량은 300ppm을 넘지 않아야 합니다.
③ 입자 크기
석영 모래의 입자 크기와 등급은 태양광 유리의 품질에 영향을 미칩니다. 필요한 입자 크기는 0.71-0.104mm이고 0.104mm 미만의 입자 비율은 5%를 초과할 수 없습니다.
④ 내화성 중광물
석영 모래에는 내화성 중금속인 크로마이트와 지르콘이 일부 포함되어 있습니다. 이들은 광전지 유리에 돌을 형성하기 쉽고 완제품의 가공에 영향을 미칩니다. 따라서 광전지 유리용 석영 모래의 내화성 중금속 양은 ≤5ppm이어야 하며 단일 입자의 직경은 ≤0.25mm이어야 합니다.
초투명 유리용 석영모래 정제방법
석영 원료의 정제 방법은 주로 다음과 같습니다.
1. 물 세척 및 단계별 슬러지 제거
물 세척은 물로 씻어내어 석영 모래 표면의 먼지와 불순물을 제거하는 반면, 등급별 슬러지 제거는 유압 분류 장비를 사용하여 미립자 먼지와 불순물을 분리합니다. 이 방법은 석영 모래의 순도와 등급을 향상시킬 수 있습니다.
2. 기계적 스크러빙 방법
기계적 스크러빙은 기계로 석영 입자에서 철막과 불순물을 분리하는 방법을 말합니다. 구체적으로, 석영 입자는 기계가 발생시킨 외력을 통해 서로 충돌하여 입자 사이에 분쇄력을 생성하고, 이 분쇄력은 석영 모래 표면에 부착된 철막과 불순물을 벗겨냅니다. 또한 스크러빙 기계의 구성 및 구조, 스크러빙 농도 및 시간은 스크러빙 효과에 영향을 미칠 수 있습니다.
3. 자기 분리
자기 분리는 자기력을 통해 자성 광물과 비자성 광물을 분리하는 것입니다. 이 방법은 모래 입자 표면에 단단히 결합된 적철광, 침철광, 흑운모, 일메나이트와 같은 약한 자성 불순물 광물을 제거할 수 있습니다. 이 방법은 또한 자성 광물로 싸인 불순물을 제거할 수 있습니다.
4. 로테이션 방법
부유법은 주로 석영 모래에서 장석, 운모, 2차 철 및 다양한 비자성 관련 불순물을 제거하는 데 사용되며 운모와 장석의 소수성을 변경하여 분리 효과를 얻습니다. 다른 활성제에 따라 부유법은 불소 및 산 방법, 불소가 없는 산 방법 및 불소가 없고 산이 없는 방법의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
5. 산침출법
석영은 산(HF 제외)에 녹지 않고 Fe를 함유한 불순물 광물은 산으로 용해할 수 있다는 사실에 근거하여 침출법은 석영 모래에서 철 함유 광물을 제거할 수 있습니다. 산 침출법은 석영 모래에서 철 함유 광물을 제거할 수 있습니다. 산 침출법에서 일반적으로 사용되는 산에는 황산, 염산, 질산, 불산 및 옥살산이 있습니다. 이러한 산, 특히 불산은 Fe, Al 및 Mg 제거에 매우 좋은 효과가 있지만 불산은 환경에 가장 해롭습니다.
6. 미생물학적 방법
미생물학적 방법은 미생물에 의해 석영 입자 표면의 철막 또는 함침된 철을 제거하는 것입니다. 이것은 새로운 유형의 철 제거 기술이며 현재 실험실 연구 단계에 있습니다. 연구에 따르면 미생물 군집은 석영 모래 표면의 산화철에 대한 좋은 제거 효과가 있으며, 미생물 군집에는 Aspergillus niger, Penicillium, Polymyxa 및 Lactococcus 등이 포함됩니다. 그 중 Aspergillus niger는 가장 좋은 철 제거 효과를 가지고 있습니다.
7. 초음파 철분제거 방법
초음파 철 제거 방법은 초음파를 통해 석영 입자의 철 불순물을 제거하는 방법입니다. 구체적으로, 초음파를 사용하여 물의 캐비테이션 공정 중에 충격파를 생성합니다. 이 방법을 사용하면 충격파를 통해 석영 입자 표면에서 철 불순물이 벗겨져 철 제거의 목적이 달성됩니다. 이 방법은 석영 입자 표면의 2차 철막을 효과적으로 제거할 수 있지만 비용이 많이 들기 때문에 대부분 고부가가치 및 정밀 실리콘 산업에서 사용됩니다.
추신
천연석영은 분쇄 및 분류를 거친 후에만 초투명 유리에 적용할 수 있으며, 철 함량과 입자 크기는 일정 범위에 있어야 합니다. 한편, 초투명 유리에서 석영 모래의 성능을 개선하기 위해서는 석영 입자의 개질도 필요합니다.
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