光伏玻璃用石英砂制备的工艺要点

光伏玻璃通常指超白压延玻璃，这是一种低铁且透明的平板玻璃，有着较高的透明性以及透光率。玻璃透光率与玻璃的品质有关。一般来说，普通浮法玻璃的可见光可达到86％透光率，而光伏玻璃可见光的透光率在92％以上；经过涂布高透过低反射涂层的深加工，光伏玻璃可见光的透光率可达94％以上，才能满足作为晶体硅太阳能电池组件的盖板和背板的技术要求。

光伏玻璃作为平板玻璃家族的成员，它与普通浮法玻璃化学组成最大的差别是Fe2O3的含量。光伏玻璃要求Fe2O3的质量分数不超过1.50x10-4。

在自然界中较少存在生产光伏玻璃所需要的原料，如石英砂岩、石英岩等。没有处理的原料基本无法在自然界中直接获取，特别是超白光伏玻璃，需要做好石英砂除铁工作。

光伏玻璃用石英砂的质量控制至关重要，主要是通过精选提纯来实现。为了确保石英砂的纯度和质量，选矿和提纯是必不可少的步骤。这些步骤通常分为物理、化学方法。

1 水洗、分级脱泥

石英砂粒度越细品位越低，铁质和铝制杂质矿物品位则是相反的，这种现象在大量粘土性质矿物石英砂中更加明显。因此入选之前，对石英砂原矿先要进行水选处理，做好分级脱泥工作不可少，且效果明显。水洗和分级脱泥作为矿石入选前的预处理方法，已经得到了广泛应用。这些方法可以有效地去除矿石表面的污垢、泥土和部分机械杂质。

2 擦洗

擦洗是一种借助机械力和砂粒间的摩擦力来清除石英砂表面附着的薄膜铁、粘结性杂质矿物以及未分离的矿物集合体的预处理方法。通过擦洗，可以有效地去除石英砂表面的污垢、泥土和机械杂质，提高其纯度和质量。

目前有机械和棒摩擦洗两种不同的方法。对于机械擦洗擦洗机的结构、配置等是效果的主要影响因素，其次则是工艺方面的问题，如茶洗的浓度、时间等。研究说明浓度在50％-60％间，效果最理想。而时间则是以产品质量要求为标准，时间不能太长，时间一长对设备有影响，提升能耗以及造成选矿提纯成本的加大。

3 磁选

石英矿磁选是去除矿石中磁性杂质的关键工艺，主要针对赤铁矿、磁铁矿等含铁矿物。其工艺流程分为预处理、分级磁选和精处理三个阶段：首先通过颚式破碎机和球磨机将原矿破碎至0.2-1.0mm粒度，经螺旋分级机实现粒径分级后进入磁选系统。核心设备采用永磁滚筒式磁选机进行粗选（磁场强度1.2-1.4T），配合立环高梯度磁选机（磁场强度2.0-2.5T）进行精选，通过多层磁介质网捕捉微细粒磁性物。最终经振动除铁器和电磁除铁器进行三级净化，使石英砂Fe₂O₃含量降至50ppm以下。

4 浮选

石英矿浮选是通过物理化学分离法去除石英砂中云母、长石等非磁性杂质的关键工艺，尤其适用于处理微细粒嵌布或成分复杂的矿石。其流程分为破碎磨矿、调浆浮选、浓缩脱水三阶段：原矿经颚式破碎和球磨机细化至-0.3mm后，通过水力旋流器分级，矿浆与捕收剂（如脂肪酸类）、抑制剂（硅酸钠）和pH调整剂在搅拌槽中充分反应，形成选择性疏水表面。核心设备采用XCF/KYF型充气机械搅拌式浮选机，利用微气泡吸附目标矿物上浮，实现石英与杂质分层分离。精矿经高效浓缩机和板框压滤机脱水后，SiO₂纯度可达99.5%以上。

5 色选

色选采用色选机开展自动选择。根据物料光学特点、差异，运用光电探测技术，把颗粒中的异色颗粒分选出来。色选机在粮食、食品、颜料化工等行业有着广泛的应用。近年来，成功地应用于石英板材砂的制备和提纯。通过色选机除去石英颗粒中色差大的杂质，达到提纯石英砂目的，也在光伏玻璃用石英砂的制备过程中得到应用。

6 微生物浸出

微生物浸出是指用微生物浸除石英砂颗粒表面的铁，实践中用黑曲霉素、青霉、假单胞菌、多粘菌素、杆菌等微生物对石英表面薄膜铁进行浸除时，均取得了良好的效果，其中以黑曲霉素浸除铁效果最佳。目前微生物除铁处于实验室研究阶段。

7 酸洗

酸洗的原理和酸浸的原理是一样的，但是区别在于：酸浸是静态浸泡、间断生产的，酸浸产生的洗出物不能及时排出反应釜，影响酸与石英砂的接触，造成产品质量波动较大。

酸洗采用连续动态的方法，将待洗的原料砂和洗涤用酸逆向运动，石英砂连续不间断地与酸动态接触、反应，以铁为主的杂质溶解在酸液中成为液态，而除去以铁为主的杂质的石英砂仍然是固体，这样，就除去了石英砂中的杂质，达到提纯的目的。采用流化床工艺，石英砂提纯生产线一端投入高铁石英砂（原料砂），原料砂与酸液在密闭的高温环境中，无死角地全面接触和反应，高纯石英砂（精砂）连续地不间断地从石英砂提纯生产线的另一端生产出来（精砂还需要淡水冲洗）。使用过的酸液排出（经过处理，可以再次循环使用），不存在洗出杂质的积存，产品质量稳定。

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