“চতুর্দশ পঞ্চবার্ষিক পরিকল্পনা” চলাকালীন, দেশের “কার্বন নিঃসরণ সর্বোচ্চ সীমায় পৌঁছানো ও কার্বন নিরপেক্ষতা” বিষয়ক কৌশলগত পরিকল্পনা অনুযায়ী, ফটোভোল্টাইক শিল্পের অভাবনীয় উন্নয়ন ঘটবে। ফটোভোল্টাইক শিল্পের এই উত্থান সমগ্র শিল্প শৃঙ্খলের জন্য “সম্পদ সৃষ্টি” করেছে। এই চমকপ্রদ শৃঙ্খলে, ফটোভোল্টাইক গ্লাস একটি অপরিহার্য সংযোগ। বর্তমানে, শক্তি সংরক্ষণ এবং পরিবেশ সুরক্ষার পক্ষে কথা বলার ফলে, ফটোভোল্টাইক গ্লাসের চাহিদা দিন দিন বাড়ছে এবং সরবরাহ ও চাহিদার মধ্যে একটি ভারসাম্যহীনতা তৈরি হয়েছে। একই সময়ে, ফটোভোল্টাইক গ্লাসের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, স্বল্প-লোহাযুক্ত ও অতি-সাদা কোয়ার্টজ বালির দামও বেড়েছে, এবং এর মূল্যবৃদ্ধির পাশাপাশি সরবরাহেও ঘাটতি দেখা দিয়েছে। শিল্প বিশেষজ্ঞরা পূর্বাভাস দিয়েছেন যে, আগামী ১০ বছরের বেশি সময় ধরে স্বল্প-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালির দাম ১৫%-এর বেশি দীর্ঘমেয়াদী বৃদ্ধি পাবে। ফটোভোল্টাইকের এই প্রবল জোয়ারে, স্বল্প-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালির উৎপাদন ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।
১. ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য কোয়ার্টজ বালি
ফটোভোল্টাইক গ্লাস সাধারণত ফটোভোল্টাইক মডিউলের এনক্যাপসুলেশন প্যানেল হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং এটি সরাসরি বাহ্যিক পরিবেশের সংস্পর্শে থাকে। এর আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা, শক্তি, আলো সঞ্চালন ক্ষমতা এবং অন্যান্য সূচকগুলো ফটোভোল্টাইক মডিউলের আয়ুষ্কাল এবং দীর্ঘমেয়াদী বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতার ক্ষেত্রে একটি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে। কোয়ার্টজ বালিতে থাকা আয়রন আয়ন সহজে রঞ্জিত হয়, এবং মূল গ্লাসের উচ্চ সৌর সঞ্চালন ক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য, ফটোভোল্টাইক গ্লাসে আয়রনের পরিমাণ সাধারণ গ্লাসের চেয়ে কম রাখা হয় এবং উচ্চ সিলিকন বিশুদ্ধতা ও কম অপদ্রব্যযুক্ত কম-আয়রন কোয়ার্টজ বালি ব্যবহার করা আবশ্যক।
বর্তমানে, আমাদের দেশে সহজে উত্তোলনযোগ্য উচ্চ-মানের ও কম-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালির পরিমাণ কম, এবং এগুলো প্রধানত হেয়ুয়ান, গুয়াংজি, ফেংইয়াং, আনহুই, হাইনান এবং অন্যান্য স্থানে ছড়িয়ে আছে। ভবিষ্যতে, সৌর কোষের জন্য অতি-সাদা এমবসড গ্লাসের উৎপাদন ক্ষমতা বৃদ্ধির সাথে সাথে, সীমিত উৎপাদন এলাকাযুক্ত উচ্চ-মানের কোয়ার্টজ বালি একটি অপেক্ষাকৃত দুষ্প্রাপ্য সম্পদে পরিণত হবে। উচ্চ-মানের এবং স্থিতিশীল কোয়ার্টজ বালির সরবরাহ ভবিষ্যতে ফটোভোল্টাইক গ্লাস কোম্পানিগুলোর প্রতিযোগিতামূলক ক্ষমতাকে সীমিত করবে। অতএব, কোয়ার্টজ বালিতে থাকা লোহা, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম এবং অন্যান্য অপদ্রব্যের পরিমাণ কার্যকরভাবে হ্রাস করে কীভাবে উচ্চ-বিশুদ্ধ কোয়ার্টজ বালি প্রস্তুত করা যায়, তা একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণার বিষয়।
২. ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য কম-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালির উৎপাদন
২.১ ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য কোয়ার্টজ বালির বিশুদ্ধকরণ
বর্তমানে, শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত প্রচলিত কোয়ার্টজ বিশুদ্ধকরণ প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে রয়েছে বাছাই, স্ক্রাবিং, ক্যালসিনেশন-ওয়াটার কুইঞ্চিং, গ্রাইন্ডিং, সিভিং, ম্যাগনেটিক সেপারেশন, গ্র্যাভিটি সেপারেশন, ফ্লোটেশন, অ্যাসিড লিচিং, মাইক্রোবিয়াল লিচিং, উচ্চ তাপমাত্রায় ডিগ্যাসিং ইত্যাদি। গভীর বিশুদ্ধকরণ প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে রয়েছে ক্লোরিনেটেড রোস্টিং, ইরেডিয়েটেড কালার সর্টিং, সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেটিক সর্টিং, উচ্চ তাপমাত্রার ভ্যাকুয়াম ইত্যাদি। দেশীয় কোয়ার্টজ বালি পরিশোধনের সাধারণ পরিশোধন প্রক্রিয়াটিও পূর্বের “গুঁড়ো করা, চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ, ধৌতকরণ” থেকে বিকশিত হয়ে “পৃথকীকরণ → মোটা চূর্ণীকরণ → ভস্মীকরণ → জলে শীতলীকরণ → গুঁড়া করা → চালনা → চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ → ভাসন → অ্যাসিডে নিমজ্জন → ধৌতকরণ → শুকানোর” সম্মিলিত পরিশোধন প্রক্রিয়ায় পরিণত হয়েছে। প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ বা সহায়ক পরিশোধনের জন্য মাইক্রোওয়েভ, আল্ট্রাসনিক এবং অন্যান্য পদ্ধতির সাথে মিলিত হয়ে এটি পরিশোধনের কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে উন্নত করে। ফটোভোল্টাইক গ্লাসের কম-লোহার প্রয়োজনীয়তার কথা মাথায় রেখে, কোয়ার্টজ বালি অপসারণ পদ্ধতির গবেষণা ও উন্নয়ন প্রধানত তুলে ধরা হয়েছে।
সাধারণত কোয়ার্টজ আকরিকের মধ্যে লোহা নিম্নলিখিত ছয়টি প্রচলিত রূপে বিদ্যমান থাকে:
① কাদামাটি বা কওলিনযুক্ত ফেল্ডস্পারে সূক্ষ্ম কণা আকারে বিদ্যমান থাকে
২ কোয়ার্টজ কণার পৃষ্ঠে আয়রন অক্সাইড ফিল্ম আকারে সংযুক্ত থাকে
③হেমাটাইট, ম্যাগনেটাইট, স্পেকুলারাইট, কিনাইট ইত্যাদির মতো লৌহ খনিজ অথবা মাইকা, অ্যাম্ফিবোল, গার্নেট ইত্যাদির মতো লৌহ-ধারণকারী খনিজ।
২ এটি কোয়ার্টজ কণার ভিতরে নিমজ্জিত বা লেন্স অবস্থায় থাকে।
⑤ কোয়ার্টজ স্ফটিকের অভ্যন্তরে কঠিন দ্রবণ অবস্থায় বিদ্যমান থাকে
৫। চূর্ণ ও পেষণ প্রক্রিয়ায় নির্দিষ্ট পরিমাণ গৌণ লোহা মিশ্রিত হবে।
কোয়ার্টজ থেকে লৌহ-ধারণকারী খনিজ পদার্থ কার্যকরভাবে পৃথক করার জন্য, প্রথমে কোয়ার্টজ আকরিকের মধ্যে লৌহ অপদ্রব্যের উপস্থিতি অবস্থা নিশ্চিত করা এবং লৌহ অপদ্রব্য অপসারণ নিশ্চিত করতে একটি যুক্তিসঙ্গত পরিশোধন পদ্ধতি ও পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া নির্বাচন করা প্রয়োজন।
(1) চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া
চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াটি হেমাটাইট, লিমোনাইট এবং বায়োটাইটের মতো দুর্বল চৌম্বকীয় অপদ্রব্য খনিজ পদার্থগুলোকে, এমনকি সংযুক্ত কণাগুলোকেও, সর্বাধিক পরিমাণে অপসারণ করতে পারে। চৌম্বকীয় শক্তির উপর ভিত্তি করে, চৌম্বকীয় পৃথকীকরণকে শক্তিশালী চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ এবং দুর্বল চৌম্বকীয় পৃথকীকরণে ভাগ করা যায়। শক্তিশালী চৌম্বকীয় পৃথকীকরণে সাধারণত ওয়েট স্ট্রং ম্যাগনেটিক সেপারেটর বা হাই গ্রেডিয়েন্ট ম্যাগনেটিক সেপারেটর ব্যবহার করা হয়।
সাধারণভাবে বলতে গেলে, লিমোনাইট, হেমাটাইট, বায়োটাইট ইত্যাদির মতো দুর্বল চৌম্বকীয় অপদ্রব্য খনিজযুক্ত কোয়ার্টজ বালি 8.0 × 10⁵ A/m এর বেশি মানের একটি ওয়েট-টাইপ শক্তিশালী চৌম্বকীয় মেশিন ব্যবহার করে নির্বাচন করা যেতে পারে; লৌহ আকরিকের প্রাধান্যযুক্ত শক্তিশালী চৌম্বকীয় খনিজগুলির জন্য, পৃথকীকরণের জন্য একটি দুর্বল চৌম্বকীয় মেশিন বা একটি মাঝারি চৌম্বকীয় মেশিন ব্যবহার করা ভাল। [2] আজকাল, উচ্চ-গ্রেডিয়েন্ট এবং শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রযুক্ত চৌম্বকীয় বিভাজকের প্রয়োগের সাথে, অতীতের তুলনায় চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ এবং বিশুদ্ধকরণ উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, 2.2 T চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তিতে লোহা অপসারণের জন্য একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন রোলার টাইপ শক্তিশালী চৌম্বকীয় বিভাজক ব্যবহার করে Fe2O3 এর পরিমাণ 0.002% থেকে 0.0002% এ হ্রাস করা যেতে পারে।
(2) ভাসন প্রক্রিয়া
ফ্লোটেশন হলো খনিজ কণার পৃষ্ঠের বিভিন্ন ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে খনিজ কণাগুলোকে পৃথক করার একটি প্রক্রিয়া। এর প্রধান কাজ হলো কোয়ার্টজ বালি থেকে সংশ্লিষ্ট খনিজ মাইকা এবং ফেল্ডস্পার অপসারণ করা। লৌহ-ধারণকারী খনিজ এবং কোয়ার্টজের ফ্লোটেশন পৃথকীকরণের জন্য, লৌহ অপদ্রব্যের উপস্থিতি রূপ এবং প্রতিটি কণার আকারের বন্টন রূপ খুঁজে বের করাই হলো লৌহ অপসারণের জন্য একটি উপযুক্ত পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া বেছে নেওয়ার মূল চাবিকাঠি। বেশিরভাগ লৌহ-ধারণকারী খনিজের শূন্য বৈদ্যুতিক বিন্দু ৫-এর উপরে থাকে, যা অম্লীয় পরিবেশে ধনাত্মক চার্জযুক্ত হয় এবং তাত্ত্বিকভাবে অ্যানায়নিক সংগ্রাহক ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত।
আয়রন অক্সাইড আকরিকের ফ্লোটেশনের জন্য অ্যানায়নিক কালেক্টর হিসেবে ফ্যাটি অ্যাসিড (সাবান), হাইড্রোকার্বিল সালফোনেট বা সালফেট ব্যবহার করা যেতে পারে। পিকলিং পরিবেশে কোয়ার্টজ থেকে পাইরাইটের ফ্লোটেশন করা যায়, যেখানে আইসোবিউটাইল জ্যান্থেট ও বিউটিলামাইন ব্ল্যাক পাউডারের (৪:১) ক্লাসিক ফ্লোটেশন এজেন্টের মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়। এর ডোজ প্রায় ২০০ পিপিএমডব্লিউ।
ইলমেনাইটের ভাসনে সাধারণত সোডিয়াম ওলিয়েট (০.২১ মোল/লিটার) ফ্লোটেশন এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যা পিএইচ (pH) ৪ থেকে ১০-এর মধ্যে সমন্বয় করে। ইলমেনাইটের পৃষ্ঠে থাকা লোহার কণার সাথে ওলিয়েট আয়নের রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে আয়রন ওলিয়েট উৎপন্ন হয়, যা রাসায়নিকভাবে অধিশোষিত হয়। ওলিয়েট আয়ন ইলমেনাইটের ভাসনযোগ্যতা উন্নত রাখে। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে উদ্ভাবিত হাইড্রোকার্বন-ভিত্তিক ফসফোনিক অ্যাসিড কালেক্টরগুলো ইলমেনাইটের জন্য ভালো নির্বাচন ক্ষমতা এবং সংগ্রহের কার্যকারিতা প্রদর্শন করে।
(3) অ্যাসিড নিষ্কাশন প্রক্রিয়া
অ্যাসিড লিচিং প্রক্রিয়ার প্রধান উদ্দেশ্য হলো অ্যাসিড দ্রবণে দ্রবণীয় লৌহ খনিজ অপসারণ করা। অ্যাসিড লিচিং-এর পরিশোধন প্রভাবকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলোর মধ্যে রয়েছে কোয়ার্টজ বালির কণার আকার, তাপমাত্রা, সময়, অ্যাসিডের ধরন, অ্যাসিডের ঘনত্ব, কঠিন-তরল অনুপাত ইত্যাদি। তাপমাত্রা ও অ্যাসিড দ্রবণের ঘনত্ব বৃদ্ধি এবং কোয়ার্টজ কণার ব্যাসার্ধ হ্রাস করলে অ্যালুমিনিয়ামের (Al) লিচিং হার ও নিষ্কাশনের হার বৃদ্ধি পায়। একক অ্যাসিডের পরিশোধন প্রভাব সীমিত, এবং মিশ্র অ্যাসিডের একটি সমন্বিত প্রভাব রয়েছে, যা লোহা (Fe) এবং পটাশিয়ামের (K) মতো অপদ্রব্য মৌলগুলোর অপসারণের হার ব্যাপকভাবে বাড়িয়ে তুলতে পারে। সাধারণ অজৈব অ্যাসিডগুলো হলো HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4, H2C2O4; সাধারণত এদের মধ্যে দুই বা ততোধিক একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে মিশ্রিত করে ব্যবহার করা হয়।
অক্সালিক অ্যাসিড অ্যাসিড লিচিং-এর জন্য বহুল ব্যবহৃত একটি জৈব অ্যাসিড। এটি দ্রবীভূত ধাতব আয়নের সাথে একটি অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল জটিল যৌগ গঠন করতে পারে, এবং এর ফলে অপদ্রব্যগুলো সহজেই ধুয়ে বেরিয়ে যায়। এর সুবিধা হলো এর কম মাত্রা এবং উচ্চ হারে আয়রন অপসারণ। কিছু গবেষক অক্সালিক অ্যাসিডের বিশুদ্ধকরণে সহায়তার জন্য আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করেন এবং দেখেছেন যে, প্রচলিত আলোড়ন ও ট্যাঙ্ক আল্ট্রাসাউন্ডের তুলনায় প্রোব আল্ট্রাসাউন্ডের মাধ্যমে আয়রন অপসারণের হার সর্বোচ্চ; এক্ষেত্রে অক্সালিক অ্যাসিডের পরিমাণ ৪ গ্রাম/লিটারের কম হলেও আয়রন অপসারণের হার ৭৫.৪% পর্যন্ত পৌঁছায়।
লঘু অ্যাসিড এবং হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের উপস্থিতিতে Fe, Al, Mg-এর মতো ধাতব অপদ্রব্য কার্যকরভাবে অপসারণ করা যায়, কিন্তু হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের পরিমাণ অবশ্যই নিয়ন্ত্রণ করতে হবে কারণ এটি কোয়ার্টজ কণাগুলোকে ক্ষয় করতে পারে। বিভিন্ন ধরনের অ্যাসিডের ব্যবহারও পরিশোধন প্রক্রিয়ার গুণমানকে প্রভাবিত করে। এদের মধ্যে, HCl এবং HF-এর মিশ্র অ্যাসিডের প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা সবচেয়ে ভালো। চৌম্বকীয় পৃথকীকরণের পর কেউ কেউ কোয়ার্টজ বালি পরিশোধন করার জন্য HCl এবং HF-এর মিশ্র লিচিং এজেন্ট ব্যবহার করেন। রাসায়নিক লিচিং-এর মাধ্যমে, অপদ্রব্য মৌলগুলোর মোট পরিমাণ হয় ৪০.৭১ μg/g এবং SiO2-এর বিশুদ্ধতা ৯৯.৯৯৩ wt% পর্যন্ত হয়।
(4) অণুজীবীয় লিচিং
কোয়ার্টজ বালুকণার পৃষ্ঠে লেগে থাকা বা পাতলা স্তরের লোহা নিষ্কাশন করতে অণুজীব ব্যবহার করা হয়, যা লোহা অপসারণের একটি সাম্প্রতিক উদ্ভাবিত কৌশল। বিদেশী গবেষণায় দেখা গেছে যে কোয়ার্টজ স্তরের পৃষ্ঠ থেকে লোহা নিষ্কাশনের জন্য অ্যাসপারজিলাস নাইজার, পেনিসিলিয়াম, সিউডোমোনাস, পলিমিক্সিন ব্যাসিলাস এবং অন্যান্য অণুজীবের ব্যবহারে ভালো ফলাফল পাওয়া গেছে, যার মধ্যে অ্যাসপারজিলাস নাইজারের লোহা নিষ্কাশনের কার্যকারিতা সর্বোত্তম। Fe2O3 অপসারণের হার বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ৭৫% এর উপরে থাকে এবং Fe2O3 ঘনত্বের মাত্রা ০.০০৭% এর মতো কম হয়। আরও দেখা গেছে যে, বেশিরভাগ ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাকের প্রাক-চাষের মাধ্যমে লোহা নিষ্কাশনের কার্যকারিতা আরও ভালো হয়।
২.২ ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য কোয়ার্টজ বালির অন্যান্য গবেষণা অগ্রগতি
অ্যাসিডের পরিমাণ কমাতে, পয়ঃনিষ্কাশন প্রক্রিয়াকরণের জটিলতা কমাতে এবং পরিবেশবান্ধব হতে, পেং শৌ [5] এবং অন্যান্যরা একটি নন-পিকলিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে 10ppm কম-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালি তৈরির একটি পদ্ধতি প্রকাশ করেছেন: প্রাকৃতিক শিরা কোয়ার্টজ কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং তিন-পর্যায়ের চূর্ণন, প্রথম পর্যায়ের পেষণ এবং দ্বিতীয় পর্যায়ের শ্রেণিবিন্যাসের মাধ্যমে 0.1~0.7mm আকারের কণা পাওয়া যায়; এই কণাগুলোকে প্রথম পর্যায়ের চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ এবং দ্বিতীয় পর্যায়ের শক্তিশালী চৌম্বকীয় অপসারণের মাধ্যমে যান্ত্রিক লোহা এবং লোহা-ধারণকারী খনিজ থেকে আলাদা করে চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ বালি পাওয়া যায়; এই চৌম্বকীয় পৃথকীকরণের মাধ্যমে প্রাপ্ত বালির দ্বিতীয় পর্যায়ের ফ্লোটেশন প্রক্রিয়ায় Fe2O3 এর পরিমাণ 10ppm এর চেয়ে কম এমন কম-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালি তৈরি করা হয়, যেখানে H2SO4 নিয়ন্ত্রক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, pH = 2~3 এ সামঞ্জস্য করা হয় এবং সংগ্রাহক হিসাবে সোডিয়াম ওলিয়েট এবং নারকেল তেল-ভিত্তিক প্রোপিলিন ডায়ামিন ব্যবহার করা হয়। প্রস্তুতকৃত কোয়ার্টজ বালিতে SiO2 ≥ 99.9% এবং Fe2O3 ≤ 10 ppm রয়েছে, যা অপটিক্যাল গ্লাস, ফটোইলেকট্রিক ডিসপ্লে গ্লাস এবং কোয়ার্টজ গ্লাসের জন্য প্রয়োজনীয় সিলিকাময় কাঁচামালের শর্ত পূরণ করে।
অন্যদিকে, উচ্চ-মানের কোয়ার্টজ সম্পদের হ্রাস পাওয়ায়, নিম্ন-মানের সম্পদের ব্যাপক ব্যবহার ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। চায়না বিল্ডিং মেটেরিয়ালস বেংবু গ্লাস ইন্ডাস্ট্রি ডিজাইন অ্যান্ড রিসার্চ ইনস্টিটিউট কোং, লিমিটেড-এর শি এনজুন ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য কম-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালি প্রস্তুত করতে কাওলিন টেইলিংস ব্যবহার করেছেন। ফুজিয়ান কাওলিন টেইলিংসের প্রধান খনিজ উপাদান হলো কোয়ার্টজ, যাতে কাওলিনাইট, মাইকা এবং ফেল্ডস্পারের মতো অল্প পরিমাণে অপদ্রব্য খনিজ থাকে। “পেষণ-হাইড্রোলিক শ্রেণিবিন্যাস-চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ-ভাসমান” এই পরিশোধন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাওলিন টেইলিংস প্রক্রিয়াজাত করার পর, এর মধ্যে থাকা ০.৬~০.১২৫ মিমি কণার আকারের পরিমাণ ৯৫%-এর বেশি, SiO2 ৯৯.৬২%, Al2O3 ০.০৬৫%, Fe2O3 ৯২×১০⁻⁶ এবং সূক্ষ্ম কোয়ার্টজ বালি ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য স্বল্প-লোহা কোয়ার্টজ বালির গুণগত মান পূরণ করে।
চায়নিজ একাডেমি অফ জিওলজিক্যাল সায়েন্সেস-এর ঝেংঝৌ ইনস্টিটিউট অফ কমপ্রিহেনসিভ ইউটিলাইজেশন অফ মিনারেল রিসোর্সেস-এর শাও ওয়েইহুয়া এবং অন্যান্যরা একটি উদ্ভাবনী পেটেন্ট প্রকাশ করেছেন: কাওলিন টেইলিংস থেকে উচ্চ-বিশুদ্ধ কোয়ার্টজ বালি প্রস্তুত করার একটি পদ্ধতি। পদ্ধতিটির ধাপগুলো হলো: ক. কাওলিন টেইলিংসকে কাঁচা আকরিক হিসেবে ব্যবহার করা হয়, যা নাড়ানো ও ঘষার পর চেলে +০.৬ মিমি উপাদান পাওয়া যায়; খ. +০.৬ মিমি উপাদানকে গুঁড়ো করে শ্রেণিবদ্ধ করা হয় এবং ০.৪ মিমি ও ০.১ মিমি খনিজ উপাদানকে চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে চৌম্বকীয় ও অ-চৌম্বকীয় উপাদানে পরিণত করা হয়, অ-চৌম্বকীয় উপাদানগুলো অভিকর্ষ পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করে অভিকর্ষ পৃথকীকরণের মাধ্যমে হালকা খনিজ এবং ভারী খনিজে পরিণত হয়, এবং অভিকর্ষ পৃথকীকরণের হালকা খনিজগুলো পুনরায় গুঁড়ো করে চালুনির মাধ্যমে +০.১ মিমি খনিজে পরিণত হয়; গ. +০.১ মিমি খনিজটি ফ্লোটেশন প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করে ফ্লোটেশন কনসেনট্রেট তৈরি করে। ফ্লোটেশন কনসেনট্রেটের উপরের জল অপসারণ করে আল্ট্রাসোনিকভাবে পিকেল করা হয় এবং তারপর চেলে +০.১ মিমি মোটা উপাদানকে উচ্চ-বিশুদ্ধ কোয়ার্টজ বালি হিসাবে পাওয়া যায়। এই উদ্ভাবনের পদ্ধতিটি কেবল উচ্চ-মানের কোয়ার্টজ কনসেনট্রেট পণ্যই তৈরি করে না, বরং এর প্রক্রিয়াকরণের সময়ও কম, প্রক্রিয়া প্রবাহ সরল, শক্তি খরচ কম এবং প্রাপ্ত কোয়ার্টজ কনসেনট্রেটের গুণমানও উচ্চ, যা উচ্চ-বিশুদ্ধ কোয়ার্টজের গুণমানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।
কওলিন টেইলিংসে প্রচুর পরিমাণে কোয়ার্টজ সম্পদ রয়েছে। পরিশোধন, বিশুদ্ধকরণ এবং গভীর প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে, এটি ফটোভোল্টাইক অতি-সাদা কাচের কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। এটি কওলিন টেইলিংসের সম্পদের সার্বিক ব্যবহারের জন্য একটি নতুন ধারণাও প্রদান করে।
৩. ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য স্বল্প-লোহাযুক্ত কোয়ার্টজ বালির বাজারের সংক্ষিপ্ত বিবরণ
একদিকে, ২০২০ সালের দ্বিতীয়ার্ধে, সম্প্রসারণ-সীমাবদ্ধ উৎপাদন ক্ষমতা উচ্চ সমৃদ্ধির অধীনে বিস্ফোরক চাহিদা মেটাতে পারছিল না। ফটোভোল্টাইক গ্লাসের সরবরাহ ও চাহিদার মধ্যে ভারসাম্যহীনতা ছিল এবং দাম আকাশচুম্বী হচ্ছিল। অনেক ফটোভোল্টাইক মডিউল কোম্পানির যৌথ আহ্বানে, ২০২০ সালের ডিসেম্বরে শিল্প ও তথ্য প্রযুক্তি মন্ত্রণালয় একটি নথি জারি করে স্পষ্ট করে যে, ফটোভোল্টাইক রোলড গ্লাস প্রকল্পের জন্য কোনো ক্ষমতা প্রতিস্থাপন পরিকল্পনা প্রণয়ন করা যাবে না। নতুন নীতির প্রভাবে, ২০২১ সাল থেকে ফটোভোল্টাইক গ্লাস উৎপাদনের বৃদ্ধির হার প্রসারিত হবে। প্রকাশিত তথ্য অনুসারে, ২১/২২ সালে উৎপাদনের সুস্পষ্ট পরিকল্পনা সহ রোলড ফটোভোল্টাইক গ্লাসের ক্ষমতা ২২২৫০/২৬৫৯০ টন/দিনে পৌঁছাবে, যার বার্ষিক বৃদ্ধির হার হবে ৬৮.৪/৪৮.৬%। নীতি এবং চাহিদা-ভিত্তিক নিশ্চয়তার ক্ষেত্রে, ফটোভোল্টাইক গ্লাসের ক্ষেত্রে বিস্ফোরক প্রবৃদ্ধি ঘটবে বলে আশা করা হচ্ছে।
২০১৫-২০২২ ফটোভোলটাইক গ্লাস শিল্পের উৎপাদন ক্ষমতা
অন্যদিকে, ফটোভোলটাইক গ্লাসের উৎপাদন ক্ষমতার ব্যাপক বৃদ্ধির ফলে কম-লোহাযুক্ত সিলিকা বালির সরবরাহ প্রয়োজনের চেয়ে বেশি হয়ে যেতে পারে, যা ফলস্বরূপ ফটোভোলটাইক গ্লাসের প্রকৃত উৎপাদন ক্ষমতাকে সীমিত করে। পরিসংখ্যান অনুযায়ী, ২০১৪ সাল থেকে আমার দেশের অভ্যন্তরীণ কোয়ার্টজ বালির উৎপাদন সাধারণত অভ্যন্তরীণ চাহিদার চেয়ে কিছুটা কম ছিল এবং সরবরাহ ও চাহিদার মধ্যে একটি সুষম ভারসাম্য বজায় রয়েছে।
একই সময়ে, আমার দেশের অভ্যন্তরীণ স্বল্প-লৌহ কোয়ার্টজ প্লাসার সম্পদ দুষ্প্রাপ্য, যা গুয়াংডং-এর হেয়ুয়ান, গুয়াংসি-র বেইহাই, আনহুই-এর ফেংইয়াং এবং জিয়াংসু-র দংহাই-তে কেন্দ্রীভূত, এবং এর একটি বড় অংশ আমদানি করতে হয়।
সাম্প্রতিক বছরগুলোতে স্বল্প-লৌহযুক্ত অতি-সাদা কোয়ার্টজ বালি একটি অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল (যা কাঁচামাল খরচের প্রায় ২৫%) এবং এর দামও বাড়ছে। অতীতে, এটি দীর্ঘ সময় ধরে প্রতি টন প্রায় ২০০ ইউয়ানের কাছাকাছি ছিল। বিগত ২০ বছরের মধ্যে প্রথম ত্রৈমাসিকে মহামারী ছড়িয়ে পড়ার পর, এটি উচ্চ স্তর থেকে নেমে এসেছে এবং বর্তমানে আপাতত স্থিতিশীল অবস্থায় রয়েছে।
২০২০ সালে, আমার দেশে কোয়ার্টজ বালির মোট চাহিদা হবে ৯০.৯৩ মিলিয়ন টন, উৎপাদন হবে ৮৭.৬৫ মিলিয়ন টন এবং মোট আমদানি হবে ৩.২৭৮ মিলিয়ন টন। প্রকাশিত তথ্য অনুযায়ী, ১০০ কেজি গলিত কাচে প্রায় ৭২.২ কেজি কোয়ার্টজ পাথর থাকে। বর্তমান সম্প্রসারণ পরিকল্পনা অনুযায়ী, ২০২১/২০২২ সালে ফটোভোল্টাইক কাচের উৎপাদন ক্ষমতা দৈনিক ৩.২৩/২৪৫০০ টন পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে। ৩৬০ দিনের বার্ষিক উৎপাদন হিসাব অনুযায়ী, মোট উৎপাদন বছরে ৮৩৬/৬৩৫ মিলিয়ন টন কম-লোহাযুক্ত সিলিকা বালির নতুন বর্ধিত চাহিদার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ হবে, অর্থাৎ, ২০২১/২০২২ সালে ফটোভোল্টাইক কাচের কারণে সৃষ্ট কম-লোহাযুক্ত সিলিকা বালির নতুন চাহিদা ২০২০ সালের মোট কোয়ার্টজ বালির চাহিদার ৯.২%/৭.০% পূরণ করবে। যেহেতু কম-লোহাযুক্ত সিলিকা বালি মোট সিলিকা বালির চাহিদার একটি অংশ মাত্র, তাই ফটোভোল্টাইক কাচ উৎপাদন ক্ষমতার বৃহৎ আকারের বিনিয়োগের কারণে কম-লোহাযুক্ত সিলিকা বালির উপর সরবরাহ ও চাহিদার চাপ সামগ্রিক কোয়ার্টজ বালি শিল্পের উপর চাপের চেয়ে অনেক বেশি হতে পারে।
পাউডার নেটওয়ার্ক থেকে নেওয়া নিবন্ধ
পোস্ট করার সময়: ১১-১২-২০২১