一种高品质光伏石英砂的生产加工方法与流程

本技术涉及光伏石英砂制备，具体涉及一种高品质光伏石英砂的生产加工方法。

背景技术：

1、光伏石英砂是一种高纯度的硅酸盐矿物，具有耐高温、高度绝缘以及耐腐蚀等显著特性，作为光伏产业链中的关键原材料，光伏石英砂是生产单晶硅电池片不可或缺的耗材，其供应的稳定性与成本效益直接影响到光伏发电的成本，进而直接影响到光伏能源的市场竞争力以及普及程度。通过长石型石英岩矿制备获得光伏石英砂不仅拓宽了高纯度石英砂原料的使用范围，且较好的避免了光伏石英砂提纯过程中的困难。

2、但是在通过长石型石英岩矿制备光伏用石英砂的过程中，需要严格控制高温氯化温度，当氯化温度过高时，可能会导致石英砂颗粒表面发生不可逆的化学变化，使得氯化剂与石英砂发生不良反应，影响产品的稳定性和纯度；当氯化温度过低时，可能无法有效的去除石英砂中的碱土元素与氧化物杂质，导致产品的纯度受到影响。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种高品质光伏石英砂的生产加工方法，所采用的技术方案具体如下：

2、本技术实施例提供了一种高品质光伏石英砂的生产加工方法，该方法包括以下步骤：

3、s1：将石英岩矿石进行破碎后，使用3%的氢氟酸溶液进行浸洗后洗涤至中性，晾干后继续进行破碎，进行色选；

4、s2：将s1中获得的物料进行湿法制砂，将矿浆进行去铁、磁选处理后，筛选颗粒砂浆，再进行浮选分离、洗涤、脱水，得到石英砂颗粒；

5、s3：将s2中获得的石英砂颗粒进行加热动态酸洗处理后，进行清洗处理；

6、s4：将s3中获得的石英砂送入煅烧炉中进行煅烧后，迅速进行水淬、脱水后重复步骤s3进行酸洗提纯，再进行浮选以及s3相同的清洗处理；

7、s5：将s4中获得的石英砂经氧化性焙烧后，进行水淬、脱水；

8、s6：将s5中获得的物料经酸洗、提纯、洗涤后进行干燥处理，筛分出合格粒度区间的砂颗粒备用；

9、s7：将s6中的物料进行高温氯化处理，并对高温氯化处理的温度进行自适应调整，冷却后得到高品质光伏石英砂；

10、所述进行自适应调整的方法，包括：

11、在各个时间点采集石英砂高温氯化的图像，以每个像元为中心构建像元窗口；将预设时间长度作为一个高温氯化区间；

12、根据各时刻的石英砂高温氯化图像以及各像元窗口中所有像元的灰度值分布特征，得到各像元窗口的高温氯化综合指数；

13、根据各高温氯化区间内所有时刻的高温氯化综合指数的分布特征，确认各高温氯化区间的高温氯化充足系数；

14、基于各高温氯化区间的高温氯化充足系数实现对石英砂高温氯化反应温度的自适应调整。

15、优选的，所述颗粒砂浆的筛选范围为40~140目。

16、优选的，所述进行加热动态酸洗的溶液为20%浓度的氢氟酸溶液。

17、优选的，s3中所述进行清洗处理的具体操作为用洁净的自来水洗涤至中性后，通过高纯水洗涤3次，进行脱水、干燥处理。

18、优选的，所述进行煅烧的温度为920℃，时长为2小时。

19、优选的，所述酸洗、提纯、洗涤的具体操作为：通过混合酸液，于905℃的温度下进行流化态洗涤，用洁净的自来水洗涤至中性，再通过电子级纯水洗涤。

20、优选的，所述混合酸液中盐酸的质量百分比浓度25%，氢氟酸的质量百分比浓度8%。

21、优选的，所述得到各像元窗口的高温氯化综合指数，具体为：

22、采用特征点提取算法获取各时刻的石英砂高温氯化图像的所有特征点，计算各像元窗口所有特征点灰度值的四分位距；计算各像元窗口中所有特征点灰度值的信息熵；

23、对于任一像元窗口，将灰度值最小的像元记为高温氯化像元，将所述高温氯化像元到所述任一像元窗口中各特征点的向量记为高温氯化向量，将高温氯化向量上所有像元的灰度值组成的序列记为高温氯化序列；以所述高温氯化向量上各像元为中心预设氯化游程窗口，以灰度游程矩阵的方式，获取各像元的氯化游程矩阵；将各像元的氯化游程矩阵的所有奇异值的均值记为各像元的氯化奇异值；

24、对于各像元窗口，若存在高温氯化序列，将像元窗口中任意两个高温氯化序列的dtw距离记为第一dtw距离；将所有所述第一dtw距离的均值作为各像元窗口的氯化灰度差异因子；否则，将0作为各像元窗口的氯化灰度差异因子；

25、将所述氯化灰度差异因子的相反数作为以自然常数为底数的指数函数的指数，记为第一指数函数；

26、对于各高温氯化向量，计算所有像元所述氯化奇异值的平均值，将各像元所述氯化奇异值与所述平均值的差值绝对值记为第一差值绝对值；计算所有高温氯化向量中所有像元所述第一差值绝对值的累加和；

27、计算所述累加和与预设大于零的第一调整参数的和值的倒数，将所述倒数与所述第一指数函数的计算结果的乘积作为各像元窗口的氯化灰度稳态因子；

28、计算各像元窗口的灰度值极差值，将所述灰度值极差值与预设大于零的第二调整参数的和值记为第一和值；将所述氯化灰度稳态因子与所述第一和值的乘积的归一化值作为各像元窗口的高温氯化特征系数；

29、将各像元窗口所述高温氯化特征系数、所述信息熵、所述四分位距作为综合指数法的输入，获取各像元窗口的高温氯化综合指数。

30、优选的，所述各高温氯化区间的高温氯化充足系数的确定方法具体为：

31、将各高温氯化区间初始时刻下所有像元的高温氯化综合指数利用阈值分割算法，获取分割阈值，将高温氯化综合指数大于所述分割阈值的像元记为反应特征像元；

32、对于各反应特征像元，将各高温氯化区间内所有时刻的高温氯化综合指数组成的序列记为反应序列；将反应序列作为半空间深度法的输入，获取反应序列的所有反应突变点以及反应突变点对应的深度，若任一反应突变点对应时刻的高温氯化综合指数大于等于反应序列的元素均值，将所述任一反应突变点记为反应增益点；将各高温氯化区间内所有反应增益点对应时刻的高温氯化综合指数组成的序列记为各反应增益序列；

33、对于各高温氯化区间，将任意两个反应增益序列之间的dtw距离记为第二dtw距离，计算所有所述第二dtw距离的和值的相反数，将所述相反数作为以自然常数为底数的指数函数的指数，记为第二指数函数；将反应特征像元在高温氯化区间中所有反应增益点对应时刻的高温氯化综合指数的平均值记为反应增益值；将所述反应增益值与所述第二指数函数的计算结果的乘积作为反应特征像元在各高温氯化区间的反应增益因子；

34、对于反应特征像元的各高温氯化区间，计算所有反应突变点的深度均值；将各反应突变点的深度与所述深度均值的差值绝对值记为第二差值绝对值，计算所有所述第二差值绝对值、预设大于零的第三调参因子的相加结果；将所述反应增益因子与所述相加结果的比值作为反应特征像元在各高温氯化区间的反应增益稳定因子；

35、将各高温氯化区间中除反应增益点对应时刻之外的所有时刻的高温氯化综合指数的均值记为反应常态值；计算所述反应增益值与所述反应常态值的差值，将所述差值作为以自然常数为底数的指数函数的指数，记为第三指数函数；将所有反应特征像元在各高温氯化区间所述第三指数指数函数的均值记为第一均值；计算所有反应特征像元在各高温氯化区间所述反应增益稳定因子的和值，将所述和值与所述第一均值的乘积的归一化值作为各高温氯化区间的高温氯化充足系数。

36、优选的，所述基于各高温氯化区间的高温氯化充足系数实现对石英砂高温氯化反应温度的自适应调整，具体为：

37、对于任一高温氯化区间，当高温氯化充足系数大于等于预设氯化阈值时，所述任一高温氯化区间对应的处理温度无需调整；否则，将所述任一高温氯化区间对应的处理温度调高z℃，当高温氯化充足系数大于等于预设氯化阈值或处理温度达到预设数值时停止调整；其中，z为预设值。

38、本技术至少具有如下有益效果：

39、本技术通过石英砂高温氯化图像中的温度差异特征以及高温氯化级别特征获得高温氯化特征系数，综合考虑像元邻域范围内的温度差异状况以及像元窗口中高温氯化向量上像元邻域内的高温氯化级别差异状况，结合像元窗口内特征点分布特征以及特征点温度值特征获得高温氯化综合指数，更精确的反应石英砂高温氯化反应中的充分稳定性；通过反应特征像元的高温氯化综合指数增益特征以及增益稳定特征获得高温氯化充足系数，在分析反应特征像元处石英砂高温氯化反应受增益程度的基础上进一步考虑了反应增益的稳定性，更精确的反映出高温氯化区间内石英砂的高温氯化充分状况，并以此作为依据对石英砂高温氯化反应的温度进行自适应的调整，避免了石英砂高温氯化处理过程中温度过高或过低使得石英砂中的杂质无法得到充分去除导致石英砂性能受损的弊端，保证了石英砂的质量。