超白玻璃是一種超透明低鐵玻璃，也稱低鐵玻璃、高透明玻璃，有玻璃家族“水晶王子”之稱。具有自爆率低、顏色一致性、可見(jiàn)光透過(guò)率高、通透性好、紫外線透過(guò)率低等優(yōu)點(diǎn)，是一種高品質(zhì)、多功能的新型高檔玻璃品種。主要應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能熱電反射鏡、高檔建筑裝修電子產(chǎn)品、高檔轎車(chē)玻璃等行業(yè)。
超白玻璃作為太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，要求其太陽(yáng)光直接透射率達(dá)到引%以上(折合3mm標(biāo)準(zhǔn)厚度)，而普通浮法玻璃的透光率一般為86%。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)就必須把著色氧化劑Fe2O3的含量控制到150ppm以下?？梢哉f(shuō)超白玻璃生產(chǎn)的過(guò)程就是控制Fe2O3含量的過(guò)程。
1.合理選擇原材料
因?yàn)殍F氧化物不僅使玻璃著色影響玻璃的透光率，而且由于鐵的氧化物對(duì)熱輻射具有較強(qiáng)的吸收作用輻射熱大部分被表層玻璃液吸收使玻璃液上層和下層產(chǎn)生明顯的的溫度梯度導(dǎo)致熔窯內(nèi)玻璃液的對(duì)流困難,增加了熔制和澄清難度。為了有效地降低玻璃的含鐵量,首先應(yīng)從原料下手,有效地選擇含Fe2O3量低的原材料是實(shí)現(xiàn)超白玻璃生產(chǎn)的前提條件。
超白玻璃用的原料有白云石、石灰石、長(zhǎng)石、硅砂。如氧化鎂能有效控制玻璃液的硬化速度和析晶性能，主要是玻璃的高溫物理性能，同時(shí)改善玻璃的熔化性能起助熔作用。白云石是引入氧化鎂的主要原料。石灰石是另外一個(gè)重要的礦物原料。目前為超白玻璃供貨的石灰石Fe2O3含量在50ppm以下。
在眾多原料中，SiO2是形成玻璃骨架的主體，引入的SiO2硅質(zhì)原料是玻璃生產(chǎn)中最主要和用量最大的原料，也是超白玻璃生產(chǎn)中首先要解決和控制的。
其來(lái)源主要有2種。一種是優(yōu)質(zhì)的石英巖其本身的品位就滿足低鐵玻璃生產(chǎn)的要求在加工過(guò)程中要盡量減少鐵的混入?？梢圆捎脗鹘y(tǒng)的石碾，國(guó)內(nèi)只有安徽風(fēng)陽(yáng)等少數(shù)幾個(gè)地區(qū)有。另外一種是對(duì)普通平板玻璃用優(yōu)質(zhì)硅砂進(jìn)行浮選等選礦處理,使其滿足要求這種砂的成本相對(duì)較高,是前述天然優(yōu)質(zhì)石英巖的2倍以上。目前這兩種方法都能把Fe2O3的含量控制到100ppm以下。這樣因硅砂引入的鐵在可以控制在73ppm以下。
2.超白玻璃用石英砂市場(chǎng)前景分析
2.1產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向帶來(lái)的發(fā)展機(jī)遇
建筑節(jié)能是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，而科學(xué)合理地使用具有節(jié)能、安全、環(huán)保特性的加工玻璃則是這一系統(tǒng)工程中極其重要的環(huán)節(jié)之一。
近年來(lái)，相關(guān)利好政策陸續(xù)出臺(tái)。如國(guó)辦發(fā)〔2016〕34號(hào)文件《關(guān)于促進(jìn)建材工業(yè)穩(wěn)增長(zhǎng)調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確指出：鼓勵(lì)整合玻璃用硅砂、石英砂和砂石骨料用尾礦、廢石等資源，提高綜合利用水平；建材工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）中明確指出：要大力發(fā)展超白玻璃及石英玻璃制品、耐火材料和建筑衛(wèi)生陶瓷等行業(yè)；工信部規(guī)〔2016〕344號(hào)文件《產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》中明確指出：要重點(diǎn)發(fā)展平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷和耐火材料等建材行業(yè)。利好政策的出臺(tái)無(wú)疑給玻璃行業(yè)、石英砂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境，為其發(fā)展提供了機(jī)遇。
2.2市場(chǎng)導(dǎo)向帶來(lái)的發(fā)展機(jī)遇
中國(guó)的玻璃工業(yè)是全球最大的，當(dāng)然對(duì)石英砂的需求量也是非常巨大的，玻璃市場(chǎng)占據(jù)了工業(yè)石英砂的主要部分?？梢哉f(shuō)超白玻璃的行業(yè)狀況決定了低鐵石英砂的市場(chǎng)需求和發(fā)展前景。近些年超白玻璃行業(yè)的蓬勃發(fā)展為低鐵石英砂的研究和生產(chǎn)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和需求結(jié)構(gòu)升級(jí)，傳統(tǒng)玻璃產(chǎn)品需求將保持基本平穩(wěn)或略有下降的態(tài)勢(shì)，節(jié)能玻璃、特種玻璃等需求量繼續(xù)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)“十三五”期間，玻璃加工產(chǎn)品平穩(wěn)增長(zhǎng)，特別是高性能節(jié)能玻璃發(fā)展迅速，2020年玻璃深加工率預(yù)計(jì)將達(dá)到60%。
隨著國(guó)際光伏組件制造中心向中國(guó)轉(zhuǎn)移，2006年以來(lái)超白壓延玻璃發(fā)展迅速，截至2015年底，國(guó)內(nèi)共有76座熔窯、169條超白壓延玻璃生產(chǎn)線，總規(guī)模已達(dá)22850t/d，名列全球第一。太陽(yáng)能壓延玻璃企業(yè)的生產(chǎn)集中度處于較高水平，據(jù)中國(guó)建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)前五位太陽(yáng)能超白壓延玻璃制造企業(yè)占全國(guó)太陽(yáng)能超白壓延玻璃市場(chǎng)份額57.6%。
隨著我國(guó)電子、航空航天和建材等行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)高純石英砂的需求也在不斷增加。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Acute Markets發(fā)表報(bào)告稱，聚焦式太陽(yáng)能發(fā)電（Concentrating Solar Power—CSP）用低鐵超白玻璃將從2013年市場(chǎng)總額的3.55億美元增長(zhǎng)至2020年的113億美元，將占2020年全部玻璃市場(chǎng)總額的15％，市場(chǎng)總額與汽車(chē)玻璃相當(dāng)。超白玻璃需求加大之下必將帶動(dòng)石英砂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
小結(jié)
基于超白玻璃的優(yōu)異性能以及在綠色能源、高檔轎車(chē)、高級(jí)建筑、高檔園藝和高檔家具中不可替代的地位，未來(lái)生產(chǎn)量及需求量將大幅度升高，這就使超白玻璃用原料的大規(guī)模供應(yīng)出現(xiàn)瓶頸。因?yàn)樯a(chǎn)超白玻璃用量最大的石英原料礦源及儲(chǔ)藏量極其有限，而低品位石英礦源卻十分充裕，要解決這個(gè)發(fā)展瓶頸，滿足超白玻璃對(duì)生產(chǎn)原料的高規(guī)格要求，研發(fā)各種石英原料深加工技術(shù)，提高石英原料品位勢(shì)在必行。
對(duì)此，中國(guó)粉體網(wǎng)定于2017年12月中旬在石英砂產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)安徽省滁州市舉辦“2017石英砂精細(xì)加工及應(yīng)用技術(shù)交流會(huì)”。會(huì)議旨在為當(dāng)?shù)丶皣?guó)內(nèi)石英砂產(chǎn)業(yè)界人士提供石英砂提純及精細(xì)加工技術(shù)方面的溝通平臺(tái)，強(qiáng)化行業(yè)信息交流，為企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型提供優(yōu)質(zhì)解決方案。