中國(guó)粉體網(wǎng)訊 超白玻璃是太陽(yáng)能光伏電池的重要組件之一，隨著太陽(yáng)能光伏電池技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，需要封裝用超白玻璃的數(shù)量也逐漸增多，市場(chǎng)需求逐漸增加，同時(shí)，對(duì)光伏超白玻璃的質(zhì)量也提出了更高的要求。
由于制造太陽(yáng)能光伏電池的需要，超白玻璃對(duì)透光率要求很高，這就要求其鐵含量較低。在超白玻璃的配合料中，石英砂一般占重量比的60%以上，是影響玻璃鐵含量大小的主要因素。
光伏玻璃對(duì)石英砂的質(zhì)量要求主要體現(xiàn)在四方面：鐵含量、鈦含量、粒度、難熔重礦物。
鐵含量：光伏玻璃用石英砂和普通玻璃用石英砂的明顯區(qū)別就在于鐵含量的多少；光伏玻璃中要求石英砂的含鐵量不超過100ppm。
鈦含量：石英砂中的含鈦氧化物會(huì)使玻璃著色，降低玻璃的透光性率和透明性。光伏玻璃中要求石英砂的含鈦量不超過300ppm。
粒度：石英砂的粒度大小及級(jí)配會(huì)影響光伏玻璃的質(zhì)量。粒度要求為0.71-0.104mm，且0.104mm以下占比不超過5%。
難熔重礦物：石英砂中含有部分鉻鐵礦、鋯英石，屬于難熔重礦物，容易在光伏玻璃上形成結(jié)石，對(duì)后期成品加工產(chǎn)生影響。所以，光伏玻璃用石英砂對(duì)于難熔重礦物的總量要求≤5ppm（以Cr2O3計(jì)），單個(gè)顆粒直徑≤0.25mm。
超白玻璃用石英砂的提純方法
超白玻璃所用石英原料對(duì)鐵含量的要求非�？量蹋虼吮仨氁ナ⑸爸械蔫F雜質(zhì)。目前石英砂除鐵提純的方法主要有水洗、分級(jí)脫泥、機(jī)械擦洗、超聲波除鐵法、磁選、浮選、酸浸和微生物浸出等。
水洗和分級(jí)脫泥
在石英原料的破碎過程中，不可避免的帶來了泥土等雜質(zhì)。水洗和分級(jí)脫泥是一種礦石入選前的預(yù)處理方法，這種方法可以使泥土溶解，此時(shí)，石英砂中SiO2的純度與石英砂粒度的大小有關(guān)，即隨著石英砂的粒度變小而降低，而鐵雜質(zhì)礦物的含量則隨著石英砂粒徑變小而變大，這是因?yàn)樵傲阶冃。瑒t其表面積就會(huì)變大，顆粒表面與水的接觸面積越大，加速了顆粒表面泥土的溶解，從而使泥土與石英分離。
機(jī)械擦洗
擦洗是通過用機(jī)器來增加外部的作用力提高石英砂顆粒之間的相互碰撞，繼而使砂粒之間產(chǎn)生了磨削力，使其表面粘附的薄膜鐵和泥土雜質(zhì)與砂粒分離。目前廣泛應(yīng)用的是機(jī)械擦洗和棒磨擦洗。擦洗效果除了與擦洗機(jī)的配置和結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與擦洗濃度和時(shí)間等工藝因素有關(guān)。
磁選法
磁選法是利用磁力將磁性礦物和非磁性礦物分離的方法，利用這種方法，可以把原砂中與砂粒表面緊緊黏結(jié)著的赤鐵礦、褐鐵礦和黑云母、鈦鐵礦、黃鐵礦和石榴石等弱磁性雜質(zhì)礦物去除，也可去除帶有磁性礦物包裹體的雜質(zhì)。為了達(dá)到此目的，磁選機(jī)必須滿足作用在磁性礦物上的磁力大于作用于磁性礦粒上的所有機(jī)械力的合力，才能使磁性礦物與非磁性礦物分離。
浮選法
浮選法主要用以清除石英砂中的長(zhǎng)石、云母和次生鐵以及各種非磁性伴生雜質(zhì)為主。其過程是通過改變?cè)颇负烷L(zhǎng)石表面的疏水性和親水性，使之達(dá)到分離的效果。根據(jù)所采用活化劑的差異，可劃分為三種：第一種是有氟有酸法，該種方法效果好、操作簡(jiǎn)單、指標(biāo)穩(wěn)定，但其污染較為嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)破壞較大；第二種是無氟有酸法，相較第一種方法，減少氟的使用使得其對(duì)生態(tài)的破壞大大降低，但強(qiáng)酸提高了浮選設(shè)備的腐蝕損耗；第三種方法是無氟無酸法，這種方法技術(shù)要求較高，工藝流程復(fù)雜，目前應(yīng)用較少。
酸浸法
酸浸除鐵是利用石英不溶于酸（HF除外），含F(xiàn)e的雜質(zhì)礦物能被酸溶解的特點(diǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)從石英砂中除去含鐵礦物的目的。酸浸法不僅可以從石英砂中除去含鐵礦物，對(duì)石英中的非金屬雜質(zhì)礦物均有良好的去除效果。石英顆粒內(nèi)部的包裹體，進(jìn)入晶格的鐵雜質(zhì)，采用酸浸的方法能夠有效去除。酸浸法中常用的酸包括硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸和草酸等。這些酸，尤其是氫氟酸對(duì)于Fe、Al、Mg的去除均有非常好的效果，但是氫氟酸對(duì)環(huán)境的危害最大。
微生物法
利用微生物除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵是最新發(fā)展起來的一種新型除鐵技術(shù)，目前正處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。研究結(jié)果表明，黑曲霉素菌、青霉菌、梨形毛菌、假單胞菌類、桿菌類、多粘芽孢桿菌、乳酸小球菌等微生物菌群對(duì)石英砂表面氧化鐵具有較好的去除效果。其中以黑曲霉素菌浸除鐵效果最佳。
超聲波除鐵法
超聲波除鐵工藝是利用超聲波在水中發(fā)生空化過程中產(chǎn)生沖擊波，沖擊波使得石英砂顆粒表面的含鐵雜質(zhì)脫離進(jìn)入溶液，到達(dá)除鐵的目的。超聲波除鐵可以有效去除石英砂顆粒表面的次生鐵質(zhì)薄膜，但其工藝方法比較昂貴，多用于高附加值、精密硅產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
總之，超白玻璃用石英砂的質(zhì)量要求高，對(duì)生產(chǎn)用石英砂的一個(gè)嚴(yán)格要求是鐵含量。因此，在生產(chǎn)過程中，提高石英砂的品位，降低鐵元素的含量至關(guān)重要。必須結(jié)合各石英原礦的特征，將多種除鐵技術(shù)有機(jī)結(jié)合，從而有效提升石英砂的純度，降低鐵含量，滿足超白玻璃的使用要求。
2024年3月29日，由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2024第二屆光伏行業(yè)用石英砂技術(shù)與市場(chǎng)交流大會(huì)”將在安徽蕪湖召開，成都理工大學(xué)汪靈教授將做《光伏超白玻璃石英砂的特點(diǎn)與加工技術(shù)》的報(bào)告，屆時(shí)，他將詳細(xì)解讀超白玻璃用石英砂的質(zhì)量要求及其加工提純方法。
參考來源：
王雅婷.太陽(yáng)能光伏玻璃生產(chǎn)中原料的控制
信義玻璃.低鐵石英砂在光伏玻璃中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
胡宏坤等.石英砂除鐵方法簡(jiǎn)述--以鳳陽(yáng)縣石英砂礦企業(yè)為例
張大朋.石英砂除鐵方法
謝兵等.超白玻璃用石英原料深加工技術(shù)進(jìn)展
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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