中國粉體網訊 隨著碳達峰碳中和戰略的貫徹實施,光伏產業發展步入快車道。無論是光伏行業坩堝用高純石英砂,還是光伏超白玻璃用低鐵石英砂,其市場需求都迎來了爆發式的增長。整個光伏產業鏈對高品質石英礦源,石英原料深加工技術的需求也顯得更為迫切。2023年4月21日,第一屆光伏行業用石英砂技術與市場交流大會在安徽鳳陽隆重召開,會議期間,我們邀請到了業內專家、學者,優秀企業家代表做客對話欄目,進行訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網對浮法玻璃新技術國家重點實驗室礦產資源研究所吳建新所長的專訪。
中國粉體網:吳所長,在以往我們對您的專訪當中,您提到,低端硅基資源(包括風積沙漠砂等)應該逐漸成為一種戰略性的原材料,請問這是出于怎樣的考慮?
吳所長:我們浮法玻璃新技術國家重點實驗室承擔了行業里的這樣一個任務,彭壽院士也一直在關心資源的安全問題。我們國家的資源,尤其是高端的資源,像高純石英還有光伏玻璃用低鐵石英砂這一塊已經開始緊缺了,如果從國外買,有時候買不著,價格又貴,怎么解決這個問題,這是我們研究低端資源最根本的一個出發點。
這次到大會上來給大家報告一下我們最新的沙漠砂變成光伏玻璃用低鐵砂產業化進展情況,也是基于這種考慮。國家的優質資源緊缺的話,會對整個行業產生重大影響。如果能把沙漠砂這樣一個低端資源變成光伏玻璃用的低鐵砂,甚至是更高端的高純砂,實際上是解決國家的一個資源戰略安全問題,意義重大。
中國粉體網:風積沙漠砂跟石英巖、脈石英等這些石英原料來源有什么明顯的差別?
吳所長:它和傳統的脈石英、石英巖、石英砂巖等相比,最大的差別就是這種砂子質量很差,雜質礦物極多;另外一個特點,它本身就是砂,不像脈石英、石英巖都是石頭。從工藝角度考慮,石英礦制砂需要經過破碎、磨礦過程,會消耗大量能源,支出較多成本,而風積沙漠砂它不需要經過此過程,它的成本相對較低,這是它的一個特點。另外,天然砂通過數百萬年的風吹日曬和滾磨,形狀變得很圓,顆粒集中度極高,0.1~0.6mm粒級含量大于90%,正好處于玻璃用砂的范圍。
儲量方面,沙漠砂儲量很大,甚至可以用多少億、幾百億、甚至上千億噸這個規模來形容,而石英巖、脈石英這些礦即使規模再大,也是有限的,如果跟沙漠砂比起來,它的特點是完全不一樣的。正是由于沙漠砂的特點,所以會引起它的選礦工藝、提純工藝相應的難點和特點。
中國粉體網:風積沙漠砂要實現高值化應用,重點需要突破哪些技術?
吳所長:關于技術方面,實際上我們已經突破了,而且不是實驗室里的突破,因為我們已經建有產線了,目前正處在產業化推廣過程中。我們突破的關鍵性的技術,主要是三大點。
第一,涉及到浮選分離技術。沙漠砂里硅含量只有85%左右,剩余的都是各種各樣的雜質礦物。而且,85%的硅不光是純石英,還有好多硅酸鹽礦物在里面,真正的石英可能只有60%~70%。所以第一個技術就涉及到浮選分離,它不是用酸去洗,也不是用酸去溶,而是浮選分離,把不同的礦物各自分類。這是第一個關鍵技術。
第二,浮選出來的石英砂,它的鐵含量還不足以低,但是,它基本礦物成分已經是石英了,只是它的Fe2O3含量在400~500PPM,還不能滿足我們光伏玻璃用低鐵石英砂的要求,這第二步就涉及到一個動態的、我們稱之為連續深度提純的技術。相關的核心的工藝技術和成套裝備,我們已經解決了,這也是它的一個最核心的技術,它是專門解決光伏沙漠砂的一種提純技術。這個技術和成套裝備也可以替代目前流行的間斷酸浸技術,具有投資成本低、運行費用省等特點。
第三個核心技術,就是綜合利用。因為沙漠砂里有很多的長石、鋯英礦、鈦鐵礦等等,怎么辦?不能把它扔掉,如何綜合利用?因為現在國家也在提倡綜合利用,綜合利用就是實實在在地將它物歸其用,物歸其類,讓它把價值發揮到最大,不能是變成尾礦扔掉了,而應當盡量少扔,要綜合利用起來,這是它的三大核心技術。
中國粉體網:您在風積沙漠砂高值化應用方面的產業化案例,能否跟我們分享一下?它的技術經濟性如何?
吳所長:我們正在做三大工廠,很快就會投產。此前,我們5t/h的生產線已經投產了,已經把沙漠砂變成了光伏玻璃用低鐵石英砂,目前處于產業化推廣過程中,我們車間生產線正在生產。
從經濟性角度考慮,要看跟誰對比。和目前國內一鍋一鍋的這個靜態酸浸對比,我們不管是投資還是運行成本都會低。比如說和鳳陽砂來對比,鳳陽石英巖是通過破碎磨礦、磁選,一鍋一鍋的酸浸泡溶解鐵質礦物。沙漠砂連續生產,其綜合成本和投資,比鳳陽砂采用傳統的酸浸洗成本低,屬于理論上的突破。一個是酸浸溶解反應,另一個是一種表面的物理化學(浮選)反應,就是利用礦物本身的成分和結構不同形成的表面性質差異,在浮選藥劑的選擇性吸附下,礦物通過藥劑的橋接和氣泡的粘連進行分離。它不是溶解反應,從原理上差異就很大。
我們很有信心,這個做好了以后,在某種意義上講可以取代現在的光伏砂酸浸工藝。市場是無情的,只要你占據投資省、成本低這兩點,它就一定會有生命力。這也是彭壽院士一直對我們團隊的要求,我們的成果要面向行業,面向產業化,面向國家戰略需求,不然是做不成的。我們凱盛集團現在已經投資近兩個億在建大產線,目標是今年八月份投產。因為前期我們已經建了一條小生產線,因此才有接下來的推廣應用,實際上這個項目我們研究了很久。
中國粉體網:請吳所長講一講光伏玻璃以及光伏玻璃用硅基原料的發展趨勢、市場前景。
吳所長:我感覺現在是處在一個洗牌階段。光伏玻璃因為產線很長,涉及到原料、玻璃,涉及到坩堝,涉及到金屬硅、單晶硅,涉及到電池。因為很火,價格也在不斷的漲,尤其是高純石英、石英坩堝,我感覺可能有一個行業洗牌的過程,但是發展前景一定是很光明的,因為是國家號召我們做的事。所以我倒是不擔心這個,但是行業洗牌可能會存在。
會不會影響到我們砂子行業呢?不會!原因是很特殊的,我們做玻璃的都知道,一個窯一旦點火就不能停產,要搞八到十年,你可以不用別的,但是你的砂子必須持續用,所以即使再困難,對砂子行業沖擊應該不太大,至少是影響沒那么大,市場就是這樣,緊缺的東西,它一定會有前景。
(中國粉體網采訪、編輯/平安;經吳所長審閱)
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