ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం తక్కువ ఇనుము గల క్వార్ట్జ్ ఇసుక యొక్క ఉత్పత్తి మరియు మార్కెట్ అవలోకనం

దేశం యొక్క “కార్బన్ శిఖరస్థాయి మరియు కార్బన్ తటస్థ” వ్యూహాత్మక ప్రణాళిక ప్రకారం, “14వ పంచవర్ష ప్రణాళిక” కాలంలో ఫోటోవోల్టాయిక్ పరిశ్రమ విస్ఫోటనంలా అభివృద్ధి చెందుతుంది. ఫోటోవోల్టాయిక్ పరిశ్రమ ఆవిర్భావం మొత్తం పారిశ్రామిక గొలుసుకు “సంపదను సృష్టించింది”. ఈ అద్భుతమైన గొలుసులో, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ ఒక అనివార్యమైన అనుసంధానం. నేడు, ఇంధన పొదుపు మరియు పర్యావరణ పరిరక్షణకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వడంతో, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్‌కు డిమాండ్ రోజురోజుకు పెరుగుతోంది, మరియు సరఫరా, డిమాండ్ మధ్య అసమతుల్యత ఏర్పడుతోంది. అదే సమయంలో, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్‌కు ఒక ముఖ్యమైన ముడి పదార్థమైన తక్కువ-ఇనుము మరియు అతి-తెల్లని క్వార్ట్జ్ ఇసుక ధరలు కూడా పెరిగాయి, మరియు సరఫరా కొరత ఏర్పడింది. పరిశ్రమ నిపుణులు రాబోయే 10 సంవత్సరాలకు పైగా తక్కువ-ఇనుము క్వార్ట్జ్ ఇసుక ధరలు 15% కంటే ఎక్కువగా పెరుగుతాయని అంచనా వేస్తున్నారు. ఫోటోవోల్టాయిక్ రంగంలో పెరుగుతున్న ఆదరణతో, తక్కువ-ఇనుము క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఉత్పత్తి ఎంతో దృష్టిని ఆకర్షించింది.

1. ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం క్వార్ట్జ్ ఇసుక

ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్‌ను సాధారణంగా ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ యొక్క ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ ప్యానెల్‌గా ఉపయోగిస్తారు, మరియు ఇది బాహ్య వాతావరణంతో ప్రత్యక్ష సంబంధంలో ఉంటుంది. దీని వాతావరణ నిరోధకత, బలం, కాంతి ప్రసరణ మరియు ఇతర సూచికలు ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ యొక్క జీవితకాలంలో మరియు దీర్ఘకాలిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. క్వార్ట్జ్ ఇసుకలోని ఇనుము అయాన్లు సులభంగా రంగు మారతాయి, మరియు అసలు గ్లాస్ యొక్క అధిక సౌర ప్రసరణను నిర్ధారించడానికి, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్‌లోని ఇనుము శాతం సాధారణ గ్లాస్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు అధిక సిలికాన్ స్వచ్ఛత మరియు తక్కువ మలినాలు కలిగిన, తక్కువ ఇనుము ఉన్న క్వార్ట్జ్ ఇసుకను తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి.

ప్రస్తుతం, మన దేశంలో సులభంగా తవ్వగలిగే అధిక నాణ్యత గల, తక్కువ ఇనుమున్న క్వార్ట్జ్ ఇసుక చాలా తక్కువగా ఉంది. ఇది ప్రధానంగా హేయువాన్, గ్వాంగ్జీ, ఫెంగ్యాంగ్, అన్హుయ్, హైనాన్ మరియు ఇతర ప్రాంతాలలో విస్తరించి ఉంది. భవిష్యత్తులో, సోలార్ సెల్స్ కోసం ఉపయోగించే అతి-తెలుపు ఎంబోస్డ్ గ్లాస్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం పెరగడంతో, పరిమిత ఉత్పత్తి ప్రాంతంలో లభించే అధిక నాణ్యత గల క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఒక అరుదైన వనరుగా మారుతుంది. భవిష్యత్తులో, అధిక నాణ్యత మరియు స్థిరత్వం గల క్వార్ట్జ్ ఇసుక సరఫరా, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కంపెనీల పోటీతత్వాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. అందువల్ల, క్వార్ట్జ్ ఇసుకలో ఇనుము, అల్యూమినియం, టైటానియం మరియు ఇతర మలిన మూలకాల పరిమాణాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గించి, అధిక స్వచ్ఛత గల క్వార్ట్జ్ ఇసుకను ఎలా తయారు చేయాలనేది ఒక ముఖ్యమైన పరిశోధనా అంశంగా మారింది.

2. ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం తక్కువ ఇనుము గల క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఉత్పత్తి

2.1 ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం క్వార్ట్జ్ ఇసుక శుద్ధీకరణ

ప్రస్తుతం, పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న సాంప్రదాయ క్వార్ట్జ్ శుద్ధీకరణ ప్రక్రియలలో సార్టింగ్, స్క్రబ్బింగ్, కాల్సినేషన్-వాటర్ క్వెంచింగ్, గ్రైండింగ్, సీవింగ్, మాగ్నెటిక్ సెపరేషన్, గ్రావిటీ సెపరేషన్, ఫ్లోటేషన్, యాసిడ్ లీచింగ్, మైక్రోబియల్ లీచింగ్, అధిక ఉష్ణోగ్రత డీగ్యాసింగ్ మొదలైనవి ఉన్నాయి. అలాగే, లోతైన శుద్ధీకరణ ప్రక్రియలలో క్లోరినేటెడ్ రోస్టింగ్, ఇర్రేడియేటెడ్ కలర్ సార్టింగ్, సూపర్‌కండక్టింగ్ మాగ్నెటిక్ సార్టింగ్, అధిక ఉష్ణోగ్రత వాక్యూమ్ మొదలైనవి ఉన్నాయి. దేశీయ క్వార్ట్జ్ ఇసుక శుద్ధీకరణ యొక్క సాధారణ శుద్ధి ప్రక్రియ కూడా ప్రారంభంలోని “గ్రైండింగ్, మాగ్నెటిక్ సెపరేషన్, వాషింగ్” నుండి “సెపరేషన్ → కోర్స్ క్రషింగ్ → కాల్సినేషన్ → వాటర్ క్వెంచింగ్ → గ్రైండింగ్ → స్క్రీనింగ్ → మాగ్నెటిక్ సెపరేషన్ → ఫ్లోటేషన్ → యాసిడ్” అనే ఇమ్మర్షన్→ వాషింగ్→ డ్రయింగ్ అనే మిశ్రమ శుద్ధి ప్రక్రియగా అభివృద్ధి చేయబడింది. దీనికి మైక్రోవేవ్, అల్ట్రాసోనిక్ మరియు ఇతర ప్రీట్రీట్‌మెంట్ లేదా సహాయక శుద్ధీకరణ పద్ధతులను కలపడం వల్ల, శుద్ధి ప్రభావం గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది. ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్‌కు అవసరమైన తక్కువ ఇనుము అవసరాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని, క్వార్ట్జ్ ఇసుక తొలగింపు పద్ధతుల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ప్రధానంగా పరిచయం చేయబడ్డాయి.

సాధారణంగా క్వార్ట్జ్ ఖనిజంలో ఇనుము ఈ క్రింది ఆరు సాధారణ రూపాలలో ఉంటుంది:

① బంకమట్టి లేదా కయోలినైజ్డ్ ఫెల్డ్‌స్పార్‌లో సూక్ష్మ కణాల రూపంలో ఉంటాయి
② క్వార్ట్జ్ కణాల ఉపరితలానికి ఐరన్ ఆక్సైడ్ పొర రూపంలో అంటుకొని ఉంటుంది
③హెమటైట్, మాగ్నటైట్, స్పెక్యులరైట్, క్వినైట్ మొదలైన ఇనుము ఖనిజాలు లేదా మైకా, ఆంఫిబోల్, గార్నెట్ మొదలైన ఇనుము కలిగిన ఖనిజాలు.
④ ఇది క్వార్ట్జ్ కణాల లోపల మునిగి ఉన్న లేదా కటకం స్థితిలో ఉంది
⑤ క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్ లోపల ఘన ద్రావణ స్థితిలో ఉంటాయి
⑥ నలిపే మరియు రుబ్బే ప్రక్రియలో కొంత పరిమాణంలో ద్వితీయ ఇనుము కలుస్తుంది

క్వార్ట్జ్ నుండి ఇనుము కలిగిన ఖనిజాలను సమర్థవంతంగా వేరు చేయడానికి, మొదట క్వార్ట్జ్ ధాతువులో ఇనుము మలినాల ఉనికిని నిర్ధారించి, ఇనుము మలినాలను తొలగించడానికి తగిన శుద్ధి పద్ధతిని మరియు వేరుచేసే ప్రక్రియను ఎంచుకోవడం అవసరం.

(1) అయస్కాంత విభజన ప్రక్రియ

అయస్కాంత వేరుచేత ప్రక్రియ, హెమటైట్, లైమోనైట్ మరియు బయోటైట్ వంటి బలహీనమైన అయస్కాంత మలిన ఖనిజాలను, వాటితో పాటు కలిసి ఉన్న కణాలను కూడా అత్యధిక స్థాయిలో తొలగించగలదు. అయస్కాంత శక్తిని బట్టి, అయస్కాంత వేరుచేతను బలమైన అయస్కాంత వేరుచేత మరియు బలహీనమైన అయస్కాంత వేరుచేతగా విభజించవచ్చు. బలమైన అయస్కాంత వేరుచేతలో సాధారణంగా తడి బలమైన అయస్కాంత సెపరేటర్ లేదా అధిక గ్రేడియంట్ అయస్కాంత సెపరేటర్‌ను ఉపయోగిస్తారు.

సాధారణంగా చెప్పాలంటే, లైమోనైట్, హెమటైట్, బయోటైట్ మొదలైన బలహీన అయస్కాంత మలిన ఖనిజాలను ప్రధానంగా కలిగి ఉన్న క్వార్ట్జ్ ఇసుకను 8.0×105A/m కంటే ఎక్కువ విలువ వద్ద వెట్-టైప్ బలమైన అయస్కాంత యంత్రాన్ని ఉపయోగించి ఎంపిక చేయవచ్చు; ఇనుప ఖనిజం ఆధిపత్యం వహించే బలమైన అయస్కాంత ఖనిజాల కోసం, వేరు చేయడానికి బలహీన అయస్కాంత యంత్రాన్ని లేదా మధ్యస్థ అయస్కాంత యంత్రాన్ని ఉపయోగించడం మంచిది. [2] ఈ రోజుల్లో, అధిక-గ్రేడియంట్ మరియు బలమైన అయస్కాంత క్షేత్ర అయస్కాంత సెపరేటర్ల అప్లికేషన్‌తో, గతంతో పోలిస్తే అయస్కాంత విభజన మరియు శుద్ధీకరణ గణనీయంగా మెరుగుపడ్డాయి. ఉదాహరణకు, 2.2T అయస్కాంత క్షేత్ర బలం కింద ఇనుమును తొలగించడానికి విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ రోలర్ రకం బలమైన అయస్కాంత సెపరేటర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా Fe2O3 కంటెంట్‌ను 0.002% నుండి 0.0002%కి తగ్గించవచ్చు.

(2) ఫ్లోటేషన్ ప్రక్రియ

ఫ్లోటేషన్ అనేది ఖనిజ కణాల ఉపరితలంపై ఉండే విభిన్న భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల ద్వారా వాటిని వేరుచేసే ఒక ప్రక్రియ. క్వార్ట్జ్ ఇసుక నుండి మైకా మరియు ఫెల్డ్‌స్పార్ వంటి సంబంధిత ఖనిజాలను తొలగించడం దీని ప్రధాన విధి. ఇనుము కలిగిన ఖనిజాలు మరియు క్వార్ట్జ్‌ను ఫ్లోటేషన్ ద్వారా వేరుచేయడానికి, ఇనుము మలినాలు ఏ రూపంలో ఉన్నాయో మరియు ప్రతి కణ పరిమాణం ఏ విధంగా విస్తరించి ఉందో తెలుసుకోవడం, ఇనుమును తొలగించడానికి సరైన వేరుచేసే ప్రక్రియను ఎంచుకోవడంలో కీలకం. చాలా ఇనుము కలిగిన ఖనిజాలు 5 కంటే ఎక్కువ శూన్య విద్యుత్ బిందువును కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఆమ్ల వాతావరణంలో ధనాత్మకంగా ఆవేశం పొందుతాయి మరియు సిద్ధాంతపరంగా ఆనయానిక్ కలెక్టర్ల వాడకానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.

ఐరన్ ఆక్సైడ్ ధాతువు యొక్క ఫ్లోటేషన్ కోసం ఫ్యాటీ యాసిడ్ (సబ్బు), హైడ్రోకార్బైల్ సల్ఫోనేట్ లేదా సల్ఫేట్‌ను ఆనయానిక్ కలెక్టర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. ఐసోబ్యూటైల్ జాంతేట్ మరియు బ్యూటైలమైన్ బ్లాక్ పౌడర్ (4:1)తో కూడిన సాంప్రదాయ ఫ్లోటేషన్ ఏజెంట్‌ను ఉపయోగించి, పిక్లింగ్ వాతావరణంలో క్వార్ట్జ్ నుండి పైరైట్‌ను ఫ్లోటేషన్ చేయవచ్చు. దీని మోతాదు సుమారు 200ppmw ఉంటుంది.

ఇల్మెనైట్ యొక్క ఫ్లోటేషన్‌లో, pH ను 4~10 కు సర్దుబాటు చేయడానికి సాధారణంగా సోడియం ఒలియేట్ (0.21mol/L) ను ఫ్లోటేషన్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగిస్తారు. ఇల్మెనైట్ ఉపరితలంపై ఉన్న ఇనుప కణాలతో ఒలియేట్ అయాన్ల మధ్య రసాయన చర్య జరిగి ఐరన్ ఒలియేట్ ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఇది రసాయనికంగా అధిశోషించబడుతుంది. ఒలియేట్ అయాన్లు ఇల్మెనైట్‌కు మెరుగైన ఫ్లోటబిలిటీని అందిస్తాయి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో అభివృద్ధి చేయబడిన హైడ్రోకార్బన్ ఆధారిత ఫాస్ఫోనిక్ యాసిడ్ కలెక్టర్లు ఇల్మెనైట్ కోసం మంచి సెలెక్టివిటీ మరియు కలెక్షన్ పనితీరును కలిగి ఉన్నాయి.

(3) ఆమ్ల లీచింగ్ ప్రక్రియ

ఆమ్ల ద్రావణంలో కరిగే ఇనుము ఖనిజాలను తొలగించడమే ఆమ్ల లీచింగ్ ప్రక్రియ యొక్క ప్రధాన ఉద్దేశ్యం. ఆమ్ల లీచింగ్ యొక్క శుద్ధీకరణ ప్రభావాన్ని ప్రభావితం చేసే కారకాలలో క్వార్ట్జ్ ఇసుక కణ పరిమాణం, ఉష్ణోగ్రత, సమయం, ఆమ్ల రకం, ఆమ్ల గాఢత, ఘన-ద్రవ నిష్పత్తి మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఉష్ణోగ్రతను మరియు ఆమ్ల ద్రావణ గాఢతను పెంచడం, అలాగే క్వార్ట్జ్ కణాల వ్యాసార్థాన్ని తగ్గించడం ద్వారా లీచింగ్ రేటును మరియు అల్యూమినియం (Al) తొలగింపు రేటును పెంచవచ్చు. ఒకే ఆమ్లం యొక్క శుద్ధీకరణ ప్రభావం పరిమితంగా ఉంటుంది, మరియు మిశ్రమ ఆమ్లం సినర్జిస్టిక్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది Fe మరియు K వంటి మలిన మూలకాల తొలగింపు రేటును గణనీయంగా పెంచుతుంది. సాధారణ అకర్బన ఆమ్లాలు HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4, H2C2O4, సాధారణంగా వీటిలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వాటిని ఒక నిర్దిష్ట నిష్పత్తిలో కలిపి ఉపయోగిస్తారు.

ఆక్సాలిక్ ఆమ్లం అనేది ఆమ్ల లీచింగ్ కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే ఒక సేంద్రీయ ఆమ్లం. ఇది కరిగిన లోహ అయాన్లతో సాపేక్షంగా స్థిరమైన సంక్లిష్టాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, మరియు మలినాలు సులభంగా కొట్టుకుపోతాయి. తక్కువ మోతాదు మరియు అధిక ఇనుము తొలగింపు రేటు దీనికి ఉన్న ప్రయోజనాలు. కొంతమంది ఆక్సాలిక్ ఆమ్లం యొక్క శుద్ధీకరణకు సహాయపడటానికి అల్ట్రాసౌండ్‌ను ఉపయోగిస్తారు, మరియు సాంప్రదాయ స్టిరింగ్ మరియు ట్యాంక్ అల్ట్రాసౌండ్‌తో పోలిస్తే, ప్రోబ్ అల్ట్రాసౌండ్‌కు అత్యధిక Fe తొలగింపు రేటు ఉందని కనుగొన్నారు, ఆక్సాలిక్ ఆమ్లం పరిమాణం 4g/L కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఇనుము తొలగింపు రేటు 75.4%కి చేరుకుంటుంది.

విలీన ఆమ్లం మరియు హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం ఉండటం వల్ల Fe, Al, Mg వంటి లోహ మలినాలను సమర్థవంతంగా తొలగించవచ్చు, కానీ హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం క్వార్ట్జ్ కణాలను క్షయం చేయగలదు కాబట్టి దాని పరిమాణాన్ని నియంత్రించాలి. వివిధ రకాల ఆమ్లాల వాడకం కూడా శుద్ధి ప్రక్రియ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుంది. వాటిలో, HCl మరియు HF మిశ్రమ ఆమ్లం అత్యుత్తమ శుద్ధి ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. కొంతమంది అయస్కాంత వేర్పాటు తర్వాత క్వార్ట్జ్ ఇసుకను శుద్ధి చేయడానికి HCl మరియు HF మిశ్రమ లీచింగ్ ఏజెంట్‌ను ఉపయోగిస్తారు. రసాయన లీచింగ్ ద్వారా, మలిన మూలకాల మొత్తం పరిమాణం 40.71μg/g మరియు SiO2 స్వచ్ఛత 99.993wt%గా ఉంది.

(4) సూక్ష్మజీవుల లీచింగ్

క్వార్ట్జ్ ఇసుక కణాల ఉపరితలంపై ఉన్న పలుచని పొర ఇనుమును లీచింగ్ చేయడానికి లేదా దానిపై ఇనుమును నిక్షిప్తం చేయడానికి సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగిస్తారు, ఇది ఇనుమును తొలగించడానికి ఇటీవల అభివృద్ధి చేయబడిన ఒక సాంకేతికత. క్వార్ట్జ్ పొర ఉపరితలంపై ఉన్న ఇనుమును లీచింగ్ చేయడానికి ఆస్పెర్‌గిల్లస్ నైగర్, పెనిసిలియం, సూడోమోనాస్, పాలిమైక్సిన్ బాసిల్లస్ మరియు ఇతర సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించడం మంచి ఫలితాలను ఇచ్చిందని విదేశీ అధ్యయనాలు చూపించాయి, వీటిలో ఆస్పెర్‌గిల్లస్ నైగర్ ద్వారా ఇనుమును లీచింగ్ చేసే ప్రభావం అత్యుత్తమంగా ఉంది. Fe2O3 తొలగింపు రేటు చాలా వరకు 75% కంటే ఎక్కువగా ఉంది, మరియు Fe2O3 గాఢత గ్రేడ్ 0.007% అంత తక్కువగా కూడా ఉంది. మరియు చాలా బ్యాక్టీరియా మరియు మోల్డ్‌లను ముందుగా పెంచి ఇనుమును లీచింగ్ చేస్తే ఆ ప్రభావం మరింత మెరుగ్గా ఉంటుందని కనుగొనబడింది.

2.2 ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం క్వార్ట్జ్ ఇసుక యొక్క ఇతర పరిశోధన పురోగతి

ఆమ్లం పరిమాణాన్ని తగ్గించడానికి, మురుగునీటి శుద్ధి కష్టాన్ని తగ్గించడానికి మరియు పర్యావరణ అనుకూలంగా ఉండటానికి, పెంగ్ షౌ [5] మరియు ఇతరులు నాన్-పిక్లింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా 10ppm తక్కువ-ఇనుము క్వార్ట్జ్ ఇసుకను తయారుచేసే పద్ధతిని వెల్లడించారు: సహజ సిర క్వార్ట్జ్‌ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగిస్తారు మరియు మూడు-దశల క్రషింగ్, మొదటి దశ గ్రైండింగ్ మరియు రెండవ దశ వర్గీకరణ ద్వారా 0.1~0.7mm గ్రిట్‌ను పొందవచ్చు; గ్రిట్‌ను మొదటి దశ అయస్కాంత విభజన మరియు రెండవ దశ బలమైన అయస్కాంత తొలగింపు ద్వారా యాంత్రిక ఇనుము మరియు ఇనుము కలిగిన ఖనిజాలను వేరుచేసి అయస్కాంత విభజన ఇసుకను పొందుతారు; ఇసుక యొక్క అయస్కాంత విభజన రెండవ దశ ఫ్లోటేషన్ ద్వారా Fe2O3 కంటెంట్ 10ppm కంటే తక్కువ తక్కువ-ఇనుము క్వార్ట్జ్ ఇసుకను పొందుతుంది, ఫ్లోటేషన్‌లో H2SO4ను రెగ్యులేటర్‌గా ఉపయోగించి, pH=2~3కి సర్దుబాటు చేస్తారు, సోడియం ఒలియేట్ మరియు కొబ్బరి నూనె ఆధారిత ప్రొపైలిన్ డైఅమైన్‌లను కలెక్టర్లుగా ఉపయోగిస్తారు. తయారు చేయబడిన క్వార్ట్జ్ ఇసుక (SiO2≥99.9%, Fe2O3≤10ppm) ఆప్టికల్ గ్లాస్, ఫోటోఎలక్ట్రిక్ డిస్‌ప్లే గ్లాస్ మరియు క్వార్ట్జ్ గ్లాస్‌కు అవసరమైన సిలికామయ ముడి పదార్థాల అవసరాలను తీరుస్తుంది.

మరోవైపు, అధిక-నాణ్యత గల క్వార్ట్జ్ వనరులు క్షీణించడంతో, తక్కువ-స్థాయి వనరుల సమగ్ర వినియోగం విస్తృత దృష్టిని ఆకర్షించింది. చైనా బిల్డింగ్ మెటీరియల్స్ బెంగ్‌బు గ్లాస్ ఇండస్ట్రీ డిజైన్ అండ్ రీసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ కో., లిమిటెడ్‌కు చెందిన షీ ఎంజున్, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం తక్కువ-ఇనుము గల క్వార్ట్జ్ ఇసుకను తయారు చేయడానికి కయోలిన్ టెయిలింగ్స్‌ను ఉపయోగించారు. ఫుజియాన్ కయోలిన్ టెయిలింగ్స్ యొక్క ప్రధాన ఖనిజ కూర్పు క్వార్ట్జ్, దీనిలో కయోలినైట్, మైకా మరియు ఫెల్డ్‌స్పార్ వంటి స్వల్ప పరిమాణంలో మలిన ఖనిజాలు ఉంటాయి. "గ్రైండింగ్-హైడ్రాలిక్ వర్గీకరణ-మాగ్నెటిక్ సెపరేషన్-ఫ్లోటేషన్" అనే శుద్ధి ప్రక్రియ ద్వారా కయోలిన్ టెయిలింగ్స్‌ను శుద్ధి చేసిన తర్వాత, 0.6~0.125mm కణ పరిమాణం 95% కంటే ఎక్కువగా, SiO2 99.62%, Al2O3 0.065%, Fe2O3 92×10-6 ఉన్న సూక్ష్మ క్వార్ట్జ్ ఇసుక, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం తక్కువ-ఇనుము క్వార్ట్జ్ ఇసుక యొక్క నాణ్యతా ప్రమాణాలను అందుకుంటుంది.
చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ జియోలాజికల్ సైన్సెస్ కు చెందిన జెంగ్జౌ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ కాంప్రహెన్సివ్ యూటిలైజేషన్ ఆఫ్ మినరల్ రిసోర్సెస్ కు చెందిన షావో వెయిహువా మరియు ఇతరులు, కయోలిన్ టెయిలింగ్స్ నుండి అధిక-స్వచ్ఛత గల క్వార్ట్జ్ ఇసుకను తయారుచేసే ఒక పద్ధతికి సంబంధించిన ఆవిష్కరణ పేటెంట్ ను ప్రచురించారు. ఆ పద్ధతి యొక్క దశలు: ఎ. కయోలిన్ టెయిలింగ్స్ ను ముడి ఖనిజంగా ఉపయోగించి, దానిని కదిలించి, స్క్రబ్ చేసిన తర్వాత జల్లించి +0.6mm పదార్థాన్ని పొందుతారు; బి. +0.6mm పదార్థాన్ని గ్రైండ్ చేసి, వర్గీకరిస్తారు, మరియు 0.4mm–0.1mm ఖనిజ పదార్థాన్ని అయస్కాంత వేరుచేసే ప్రక్రియకు గురిచేసి, అయస్కాంత మరియు అయస్కాంతేతర పదార్థాలను పొందుతారు, అయస్కాంతేతర పదార్థాలు గురుత్వాకర్షణ వేరుచేసే ప్రక్రియలోకి ప్రవేశించి, గురుత్వాకర్షణ ద్వారా వేరుచేసిన తేలికపాటి ఖనిజాలు మరియు గురుత్వాకర్షణ ద్వారా వేరుచేసిన బరువైన ఖనిజాలను పొందుతాయి, మరియు గురుత్వాకర్షణ ద్వారా వేరుచేసిన తేలికపాటి ఖనిజాలు +0.1mm ఖనిజాలను పొందేందుకు రీగ్రైండ్ ప్రక్రియలోకి ప్రవేశించి జల్లెడ పడతాయి; సి. +0.1mm ఖనిజం ఫ్లోటేషన్ ప్రక్రియలోకి ప్రవేశించి ఫ్లోటేషన్ కాన్సంట్రేట్‌ను పొందుతుంది. ఫ్లోటేషన్ కాన్సంట్రేట్ యొక్క పై నీటిని తొలగించి, ఆ తర్వాత అల్ట్రాసోనిక్‌గా పికిల్ చేసి, జల్లించి +0.1mm ముతక పదార్థాన్ని అధిక-స్వచ్ఛత గల క్వార్ట్జ్ ఇసుకగా పొందుతారు. ఈ ఆవిష్కరణ పద్ధతి ద్వారా అధిక-నాణ్యత గల క్వార్ట్జ్ కాన్సంట్రేట్ ఉత్పత్తులను పొందడమే కాకుండా, తక్కువ ప్రాసెసింగ్ సమయం, సరళమైన ప్రక్రియ విధానం, తక్కువ శక్తి వినియోగం మరియు పొందిన క్వార్ట్జ్ కాన్సంట్రేట్ యొక్క అధిక నాణ్యత వంటి ప్రయోజనాలు కూడా ఉన్నాయి, ఇవి అధిక-స్వచ్ఛత గల క్వార్ట్జ్ యొక్క నాణ్యతా అవసరాలను తీర్చగలవు.

కయోలిన్ వ్యర్థాలలో అధిక మొత్తంలో క్వార్ట్జ్ వనరులు ఉంటాయి. శుద్ధి, శుద్ధీకరణ మరియు లోతైన ప్రక్రియల ద్వారా, ఇది ఫోటోవోల్టాయిక్ అతి-తెల్లని గాజు ముడి పదార్థాల వినియోగ అవసరాలను తీర్చగలదు. ఇది కయోలిన్ వ్యర్థాల వనరుల సమగ్ర వినియోగానికి ఒక కొత్త ఆలోచనను కూడా అందిస్తుంది.

3. ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ కోసం తక్కువ ఇనుము గల క్వార్ట్జ్ ఇసుక యొక్క మార్కెట్ అవలోకనం

ఒకవైపు, 2020 ద్వితీయార్థంలో, అధిక సంపన్నత కారణంగా ఏర్పడిన విపరీతమైన డిమాండ్‌ను, విస్తరణ పరిమితులతో కూడిన ఉత్పత్తి సామర్థ్యం తట్టుకోలేకపోయింది. ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ సరఫరా, డిమాండ్ మధ్య అసమతుల్యత ఏర్పడి, దాని ధరలు ఆకాశాన్నంటుతున్నాయి. అనేక ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్ కంపెనీల ఉమ్మడి పిలుపు మేరకు, 2020 డిసెంబర్‌లో, ఫోటోవోల్టాయిక్ రోల్డ్ గ్లాస్ ప్రాజెక్ట్ సామర్థ్య భర్తీ ప్రణాళికను రూపొందించాల్సిన అవసరం లేదని స్పష్టం చేస్తూ పరిశ్రమ మరియు సమాచార సాంకేతిక మంత్రిత్వ శాఖ ఒక పత్రాన్ని జారీ చేసింది. ఈ కొత్త విధానం ప్రభావంతో, 2021 నుండి ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ ఉత్పత్తి వృద్ధి రేటు మరింత పెరుగుతుంది. బహిరంగ సమాచారం ప్రకారం, 21/22లో స్పష్టమైన ఉత్పత్తి ప్రణాళికతో ఉన్న రోల్డ్ ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ సామర్థ్యం రోజుకు 22,250/26,590 టన్నులకు చేరుకుంటుంది, దీని వార్షిక వృద్ధి రేటు 68.4/48.6%గా ఉంటుంది. విధానపరమైన మరియు డిమాండ్ వైపు హామీలు లభిస్తే, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ రంగం విపరీతమైన వృద్ధిని సాధిస్తుందని అంచనా.

2015-2022 ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ పరిశ్రమ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం

మరోవైపు, ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యంలో గణనీయమైన పెరుగుదల కారణంగా, తక్కువ ఇనుము గల సిలికా ఇసుక సరఫరా, లభ్యతను మించిపోవచ్చు, ఇది పర్యవసానంగా ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ వాస్తవ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. గణాంకాల ప్రకారం, 2014 నుండి, మన దేశీయ క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఉత్పత్తి సాధారణంగా దేశీయ డిమాండ్ కంటే కొద్దిగా తక్కువగా ఉంది, మరియు సరఫరా, డిమాండ్‌ల మధ్య గట్టి సమతుల్యత కొనసాగుతోంది.

అదే సమయంలో, మన దేశీయ తక్కువ-ఇనుము క్వార్ట్జ్ నిక్షేప వనరులు కొరతగా ఉన్నాయి, ఇవి గ్వాంగ్‌డాంగ్‌లోని హేయువాన్, గ్వాంగ్‌జీలోని బెహై, అన్హుయ్‌లోని ఫెంగ్‌యాంగ్ మరియు జియాంగ్సులోని డోంగ్‌హైలలో కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి, మరియు వాటిలో అధిక మొత్తాన్ని దిగుమతి చేసుకోవలసి ఉంటుంది.

తక్కువ ఇనుము కలిగిన అతి తెల్లని క్వార్ట్జ్ ఇసుక ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ముఖ్యమైన ముడి పదార్థాలలో ఒకటిగా ఉంది (ఇది మొత్తం ముడి పదార్థాల ఖర్చులో సుమారు 25% వాటాను కలిగి ఉంది). దీని ధర కూడా పెరుగుతూ వస్తోంది. గతంలో, ఇది చాలా కాలం పాటు టన్నుకు సుమారు 200 యువాన్ల వద్ద ఉండేది. 20 ఏళ్లలో వచ్చిన మహమ్మారి ప్రబలిన తర్వాత, ఇది గరిష్ఠ స్థాయి నుండి పడిపోయింది, మరియు ప్రస్తుతం ఇది తాత్కాలికంగా స్థిరమైన కార్యకలాపాలను కొనసాగిస్తోంది.

2020లో, మన దేశంలో క్వార్ట్జ్ ఇసుకకు మొత్తం డిమాండ్ 90.93 మిలియన్ టన్నులు, ఉత్పత్తి 87.65 మిలియన్ టన్నులు, మరియు నికర దిగుమతి 3.278 మిలియన్ టన్నులుగా ఉంటుంది. బహిరంగ సమాచారం ప్రకారం, 100 కిలోల కరిగిన గాజులో క్వార్ట్జ్ రాయి పరిమాణం సుమారు 72.2 కిలోలు ఉంటుంది. ప్రస్తుత విస్తరణ ప్రణాళిక ప్రకారం, 2021/2022లో ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ సామర్థ్య పెంపు రోజుకు 3.23/24500 టన్నులకు చేరవచ్చు. 360 రోజుల కాలానికి లెక్కించిన వార్షిక ఉత్పత్తి ప్రకారం, మొత్తం ఉత్పత్తి సంవత్సరానికి 836/635 మిలియన్ టన్నుల తక్కువ-ఇనుము సిలికా ఇసుకకు కొత్తగా పెరిగిన డిమాండ్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. అంటే, 2021/2022లో ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్లాస్ ద్వారా వచ్చే తక్కువ-ఇనుము సిలికా ఇసుక కొత్త డిమాండ్, 2020లోని మొత్తం క్వార్ట్జ్ ఇసుక డిమాండ్‌లో 9.2%/7.0% వాటాను కలిగి ఉంటుంది. తక్కువ ఇనుము గల సిలికా ఇసుక మొత్తం సిలికా ఇసుక డిమాండ్‌లో ఒక భాగాన్ని మాత్రమే కలిగి ఉన్నందున, ఫోటోవోల్టాయిక్ గాజు ఉత్పత్తి సామర్థ్యంలో భారీ పెట్టుబడుల కారణంగా తక్కువ ఇనుము గల సిలికా ఇసుకపై ఏర్పడే సరఫరా మరియు డిమాండ్ ఒత్తిడి, మొత్తం క్వార్ట్జ్ ఇసుక పరిశ్రమపై ఉన్న ఒత్తిడి కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉండవచ్చు.

పౌడర్ నెట్‌వర్క్ నుండి వచ్చిన వ్యాసం