1. Introdução
O dióxido de silício é o principal componente do vidro. Ele pode garantir que o vidro tenha alta resistência e boa estabilidade química. Areia de quartzo é a principal fonte de dióxido de silício, portanto a areia de quartzo é a principal matéria-prima mineral industrial do vidro.
Os requisitos de qualidade do vidro para areia de quartzo são refletidos principalmente em três aspectos: composição química, estabilidade e tamanho de partícula. Diferentes produtos de vidro têm diferentes requisitos de qualidade para areia de quartzo. Os tipos de vidro que mencionamos neste texto referem-se principalmente a: vidro plano, vidro ultra-claro e vidro fotovoltaico. Vamos explicar em detalhes abaixo:
2. Diferentes índices de qualidade para areia de quartzo
2.1. Vidro plano
Requisito de pureza: o teor de dióxido de silício (SiO2) deve atingir mais de 97%.
Tamanho da partícula: o tamanho das partículas da areia de quartzo deve atingir uma certa faixa, geralmente em torno de 70μm-350μm, e a fração de massa cumulativa nessa faixa não deve ser inferior a 90%.
Conteúdo de impurezas: o teor total de impurezas na areia de quartzo não deve ser superior a 25μg/g, dos quais a soma de potássio e sódio o conteúdo deve ser inferior a 2,5 μg/g.
Perda na ignição: deve ser menor ou igual a 0,01%.
2.2. Vidro ultra-claro
Teor de ferro: vidro ultra-claro tem requisitos muito rigorosos quanto ao teor de ferro da areia de quartzo. Teor de ferro muito alto reduzirá a luz transmitância de vidro, portanto, o teor de ferro da areia de quartzo para vidro ultra-claro deve ser controlado abaixo de 150 ppm, e os indicadores específicos são ρFe2O3≤150×10-6, ρFe≤80×10-612.
Tamanho de partícula: o tamanho das partículas da areia de quartzo tem um impacto importante na qualidade do vidro ultra-claro. O tamanho das partículas deve ser em torno de 0,71-0,104 mm, e a proporção de partículas abaixo de 0,104 mm não deve exceder 5%, isso pode garantir tanto a estabilidade durante a produção quanto a qualidade do vidro.
Outras impurezas: além do teor de ferro, o teor de outras impurezas prejudiciais também deve ser controlado. O teor de titânio não deve exceder 300 ppm, a quantidade total de minerais pesados refratários deve ser ≤ 5 ppm (medido em Cr2O3) e o diâmetro de partícula única deve ser ≤ 0,25 mm.
2.3. Vidro fotovoltaico
Teor de dióxido de silício (SiO₂): o teor de dióxido de silício na areia de quartzo não deve ser inferior a 99.99%, este é o fator chave para garantir a qualidade e o desempenho do vidro fotovoltaico.
Teor de ferro: o teor de ferro da areia de quartzo no vidro fotovoltaico não deve exceder 100 ppm, o que pode reduzir a absorção de luz visível e melhorar a transmitância e a eficiência de conversão da luz.
Teor de titânio: o teor de óxido de titânio na areia de quartzo não deve exceder 300 ppm, o que também pode melhorar a transmitância de luz e melhorar a transparência do vidro.
Conteúdo de impurezas: o conteúdo total de impurezas não deve ser maior que 25μg/g. O conteúdo total de potássio, lítio e sódio deve ser menor que 2,5μg/g, ferro (Fe) deve ser menor que 0,5μg/g, alumínio (Al) deve ser menor que 20μg/g, cálcio (Ca) deve ser menor que 1μg/g, etc. Controlar o conteúdo dessas impurezas é crucial para evitar que o vidro fotovoltaico se deforme e cristalize em altas temperaturas.
Tamanho de partícula: o tamanho das partículas geralmente deve estar em torno de 70-350 μm, e a fração de massa cumulativa nessa faixa não deve ser menor que 90%.
Aparência: a areia de quartzo precisa ser de partículas brancas, com um certo grau de transparência, o que pode garantir a transmissão de luz do vidro fotovoltaico.
3. Resumo
Areia de quartzo é um tipo de mineral de silicato que é duro, resistente ao desgaste e quimicamente estável. Areia de quartzo de alta pureza pode produzir vidro com alta transparência e boas propriedades ópticas, e é adequada para a produção de vários tipos de vidro. Deve-se notar que o tamanho e o formato das partículas da areia de quartzo têm uma influência importante na fabricação de vidro. Somente após a moagem e classificação, a areia de quartzo natural pode se tornar matéria-prima qualificada para a fabricação de vidro. O tamanho uniforme das partículas é propício à fluidez e uniformidade do líquido de vidro. Ao mesmo tempo, para melhorar o valor industrial da areia de quartzo, é necessário modificar sua superfície para melhorar sua compatibilidade e dispersibilidade com polímeros orgânicos.
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