中国粉体网讯 超白玻璃是太阳能光伏电池的重要组件之一，随着太阳能光伏电池技术的不断进步和发展，需要封装用超白玻璃的数量也逐渐增多，市场需求逐渐增加，同时，对光伏超白玻璃的质量也提出了更高的要求。
由于制造太阳能光伏电池的需要，超白玻璃对透光率要求很高，这就要求其铁含量较低。在超白玻璃的配合料中，石英砂一般占重量比的60%以上，是影响玻璃铁含量大小的主要因素。
光伏玻璃对石英砂的质量要求主要体现在四方面：铁含量、钛含量、粒度、难熔重矿物。
铁含量：光伏玻璃用石英砂和普通玻璃用石英砂的明显区别就在于铁含量的多少；光伏玻璃中要求石英砂的含铁量不超过100ppm。
钛含量：石英砂中的含钛氧化物会使玻璃着色，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钛量不超过300ppm。
粒度：石英砂的粒度大小及级配会影响光伏玻璃的质量。粒度要求为0.71-0.104mm，且0.104mm以下占比不超过5%。
难熔重矿物：石英砂中含有部分铬铁矿、锆英石，属于难熔重矿物，容易在光伏玻璃上形成结石，对后期成品加工产生影响。所以，光伏玻璃用石英砂对于难熔重矿物的总量要求≤5ppm（以Cr2O3计），单个颗粒直径≤0.25mm。
超白玻璃用石英砂的提纯方法
超白玻璃所用石英原料对铁含量的要求非常苛刻，因此必须要除去石英砂中的铁杂质。目前石英砂除铁提纯的方法主要有水洗、分级脱泥、机械擦洗、超声波除铁法、磁选、浮选、酸浸和微生物浸出等。
水洗和分级脱泥
在石英原料的破碎过程中，不可避免的带来了泥土等杂质。水洗和分级脱泥是一种矿石入选前的预处理方法，这种方法可以使泥土溶解，此时，石英砂中SiO2的纯度与石英砂粒度的大小有关，即随着石英砂的粒度变小而降低，而铁杂质矿物的含量则随着石英砂粒径变小而变大，这是因为原砂粒径变小，则其表面积就会变大，颗粒表面与水的接触面积越大，加速了颗粒表面泥土的溶解，从而使泥土与石英分离。
机械擦洗
擦洗是通过用机器来增加外部的作用力提高石英砂颗粒之间的相互碰撞，继而使砂粒之间产生了磨削力，使其表面粘附的薄膜铁和泥土杂质与砂粒分离。目前广泛应用的是机械擦洗和棒磨擦洗。擦洗效果除了与擦洗机的配置和结构有关外，还与擦洗浓度和时间等工艺因素有关。
磁选法
磁选法是利用磁力将磁性矿物和非磁性矿物分离的方法，利用这种方法，可以把原砂中与砂粒表面紧紧黏结着的赤铁矿、褐铁矿和黑云母、钛铁矿、黄铁矿和石榴石等弱磁性杂质矿物去除，也可去除带有磁性矿物包裹体的杂质。为了达到此目的，磁选机必须满足作用在磁性矿物上的磁力大于作用于磁性矿粒上的所有机械力的合力，才能使磁性矿物与非磁性矿物分离。
浮选法
浮选法主要用以清除石英砂中的长石、云母和次生铁以及各种非磁性伴生杂质为主。其过程是通过改变云母和长石表面的疏水性和亲水性，使之达到分离的效果。根据所采用活化剂的差异，可划分为三种：第一种是有氟有酸法，该种方法效果好、操作简单、指标稳定，但其污染较为严重，对生态破坏较大；第二种是无氟有酸法，相较第一种方法，减少氟的使用使得其对生态的破坏大大降低，但强酸提高了浮选设备的腐蚀损耗；第三种方法是无氟无酸法，这种方法技术要求较高，工艺流程复杂，目前应用较少。
酸浸法
酸浸除铁是利用石英不溶于酸（HF除外），含Fe的杂质矿物能被酸溶解的特点，从而可以实现从石英砂中除去含铁矿物的目的。酸浸法不仅可以从石英砂中除去含铁矿物，对石英中的非金属杂质矿物均有良好的去除效果。石英颗粒内部的包裹体，进入晶格的铁杂质，采用酸浸的方法能够有效去除。酸浸法中常用的酸包括硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸和草酸等。这些酸，尤其是氢氟酸对于Fe、Al、Mg的去除均有非常好的效果，但是氢氟酸对环境的危害最大。
微生物法
利用微生物除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁是最新发展起来的一种新型除铁技术，目前正处于实验室研究阶段。研究结果表明，黑曲霉素菌、青霉菌、梨形毛菌、假单胞菌类、杆菌类、多粘芽孢杆菌、乳酸小球菌等微生物菌群对石英砂表面氧化铁具有较好的去除效果。其中以黑曲霉素菌浸除铁效果最佳。
超声波除铁法
超声波除铁工艺是利用超声波在水中发生空化过程中产生冲击波，冲击波使得石英砂颗粒表面的含铁杂质脱离进入溶液，到达除铁的目的。超声波除铁可以有效去除石英砂颗粒表面的次生铁质薄膜，但其工艺方法比较昂贵，多用于高附加值、精密硅产业领域。
总之，超白玻璃用石英砂的质量要求高，对生产用石英砂的一个严格要求是铁含量。因此，在生产过程中，提高石英砂的品位，降低铁元素的含量至关重要。必须结合各石英原矿的特征，将多种除铁技术有机结合，从而有效提升石英砂的纯度，降低铁含量，满足超白玻璃的使用要求。
2024年3月29日，由中国粉体网主办的“2024第二届光伏行业用石英砂技术与市场交流大会”将在安徽芜湖召开，成都理工大学汪灵教授将做《光伏超白玻璃石英砂的特点与加工技术》的报告，届时，他将详细解读超白玻璃用石英砂的质量要求及其加工提纯方法。
参考来源：
王雅婷.太阳能光伏玻璃生产中原料的控制
信义玻璃.低铁石英砂在光伏玻璃中的应用及发展趋势
胡宏坤等.石英砂除铁方法简述--以凤阳县石英砂矿企业为例
张大朋.石英砂除铁方法
谢兵等.超白玻璃用石英原料深加工技术进展
（中国粉体网编辑整理/初末）
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