建筑石料矿高品质机制砂生产工艺研究与应用.pdf

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1、19 新材料新装饰XINCAILIAOXINZHUANGSHI2014 年 4 期 建筑石料矿高品质机制 砂生产工艺研究与应用 姚一帆（湖州新开元碎石有限公司 浙江湖州 313022）摘要：本文综述了主要机制砂生产工艺，参考机制砂质量标准，对建筑石料矿尾矿制砂进行了分析和设计，并以湖州新开元碎石有限公司为例，说明了工艺的初步应用情况。研究结果显示加强对建筑石料矿尾矿制砂工艺研究对提高资源综合利用和企业效益具有重要的意义。关键词：机制砂；质量标准；制砂工艺；尾矿；建筑石料矿 前言 建筑用砂广泛用于道路、高铁、办公住宅、水利、人防等工程，包括天然砂和机制砂。我国 2011 年砂石产量已接近 100

2、 亿吨，其中机制砂石约占 55%1。目前国内机制砂产品质量问题比较多，主要表现在：级配不合理，细度模数偏高；含泥量和泥块含量超标；颗粒粒形差。我国建设用砂规定的机制砂质量标准的主要约束指标如表 1 所示2。1.主要制砂技术及工艺（1）5mm 碎石制砂技术 对辊机 5mm 筛分 立轴破碎机 0-5mm 5mm 脱粉机 0-5mm 机制砂 反击式破碎机 5mm 筛分 立轴破碎机 0-5mm 5mm 脱粉机 0-5mm 机制砂 立轴冲击式破碎机 5mm 筛分 棒磨机 3-5mm 5mm 混合 0-5mm 机制砂 0-3mm 脱粉机（a）（b）（c）图 1：5mm 以上颗粒制砂工艺 5mm 以上石料颗

3、粒由于脱泥方法简单，因此原料中含泥量较少，比较容易控制最终砂产品中泥质物含量。目前国内多数设备商提供图1 所示三种制砂工艺3456，其中对于软岩物料常用图 1（a）（b）所示工艺。硬质岩石原料制砂时，为减少设备磨损性，多采用图 1（b）（c）所示工艺。（2）0-5mm 尾矿制砂技术 尾矿中含有大量泥质物和其他杂质，同时一般尾矿中砂粒颗粒级配不理想、粒形差。为生产出合格的砂产品，必须考虑除泥和砂颗粒整形工序，图 2（a）（b）为多数中小型制砂企业常用两种制砂工艺67，以粗砂产品为主。为提高产品质量和附加值，可引入图 2（c）工艺，实践证明可以有效调整机制砂粒形、级配等指标。（3）天然砂和机制砂混

4、合制砂技术 图 3：天然细砂和机制粗砂混合制砂技术 混合 机制粗砂 0-5mm 机制砂 天然细砂分料 细磨细粉脱粉机 近年来，随着优质天然砂资源逐步枯竭，天然细砂产品逐渐增多，由于一般机制砂产品以粗砂为主，因此，利用天然细砂与机制粗砂混合，可以生产出符合建筑工程要求的建筑用砂产品8，其工艺如图 3所示。其中为减少天然细砂用量，可考虑对部分粗砂进行细磨。2.建筑石料矿高品质机制砂工艺研究 2.1 制砂设备性能 目前主要制砂设备及工作情况如表 2 所示910111213。表：2 主要制砂设备及制砂效果 2.2 制砂思路和工艺 图:4：机制砂湿法生产工艺方案 05mm35mm 超细碎细碎中碎振动筛分

5、 05mm 筛余料清水 废水 清水 废水 皮带混合 高品质机制砂 头破来料固液分离 琴弦筛网筛分 03mm 01mm 05mm 分料器 回头料振动筛分 立轴整形机 与一般制砂工艺不同，建筑石料矿生产过程中大约产生 30%的20 2014 年 4 期 IANCAIYUZHUANGSHI 建材与装饰J 0-5mm 泥砂，含泥量超标、砂颗粒级配不合理、针片状颗粒较多等。同时，利用尾矿泥砂生产高品质机制砂即可以提高资源综合利用率和利用水平，又可以实现替代天然砂战略、大幅度提高企业的经济效益。因此，要制得理想的机制砂产品，必须进行除泥、超细碎、整形工序：利用对辊机、棒磨机等进行超细碎，其中棒磨机适合湿法

6、工艺；利用立轴冲击式破碎机进行整形，同时由于入料颗粒较细，可以有效避免过破碎；利用湿法水冲洗工艺去除泥质物和多余的石粉。根据上述分析，典型的建筑石料矿机制砂生产工艺如图 4 所示。其中固液分离工艺主要分为泥砂分离和泥水分离两步。3.应用案例 头破来料 中碎 图 5：机制砂湿法生产工艺方案 细碎 振动筛分 05mm 筛余料 清水废水 清水 废水皮带混合 固液分离 01mm 05mm 回头料振动筛分 机制砂 湖州新开元碎石有限公司自 2005 年起开始研究石料湿法水冲洗工艺下机制砂生产方法，公司 2007 建立了如图 5 所示第一代机制砂生产工艺，主要生产机制粗砂产品，产品含泥量、石粉含量、级配等

7、基本达到了 GB14684 标准，细度模数 3.13.7 之间，逐步为客户接受并广泛适用到各类工程中。该工艺存在以下问题：级配不稳定，如图 6 所示，0.15mm 尤其是 0.075mm 以下细粉流失严重；颗粒粒形中针片状含量较多，如图 7 所示；级配不能满足客户需求，只能生产出粗砂，以上海某客户为例，其购买我公司机制粗砂后再与天然细砂进行混合，才能满足预拌混凝土施工性能需要。公司 2011 年起针对第一代机制砂工艺中的问题进行研究，并设计了如图 4 所示的第二代机制砂生产工艺，并进行了初步的实施，图8 为粗砂产品累计筛余情况，图 9 为新工艺下颗粒形貌，同时产品细度模数 2.93.4，基本达

8、到了设计目标。4.结论 随着天然砂资源的枯竭，我国机制砂发展空间巨大。本文通过对比设计的适应建筑石料矿尾矿砂生产高质量机制砂工艺以除泥、优化颗粒粒形、控制机制砂级配等为目标。实践表明，新工艺方案可以有效提高机制砂产品质量，为机制砂替代天然砂提供了有效的解决方案。参考文献：1陈家珑，我国机制砂石行业的现状与展望J，混凝土世界，2011（2）：62-64.2中国砂石协会，GB/T14684-2011建设用砂M，中国标准出版社，2012.3李兵，立式冲击式破碎机与棒磨机联合制砂工艺 的研究与应用，中国水利水电工程第二届砂石生产技术交流会，2008：377-388 4黎鹏平、熊建波、王胜年，机制砂的制

9、备工艺及在某桥梁工程中的应用J，混凝土，2012（3）：127-130 5肖丽君、孙贝、毛卓荣，石屑再加工成机制砂在商品混凝土中的应用J，商品混凝土，2011（9）：51-53 上接第 18 页面层在硬化前（57d）要防止风吹、水冲和撞击等不良危害，以防止在硬化前发生快干和损坏，继而影响质量。5质量要求 5.1 执行的国家、地方标准、规范 按现有国家和行业的砂浆抹灰的相关标准和规范执行。5.2 质量要求（1）抹灰材料 水泥、粉煤灰、膨胀剂要有出厂质量证明书、产品鉴定书、生产评定书及使用说明书等。（2）水泥在运输、储存过程中要严防雨淋或受潮，存放期不宜超过 90d，搅拌用水必须为清水。（3）材料

10、进货后应进行必要的试配试压，初步掌握各种配合比的情况，确保原设计单位要求抹灰应有的强度。（4）各抹灰层之间及抹灰层与基体之间必须粘结牢固、无脱层、空鼓、裂缝，面层无爆皮、裂缝等缺陷。（5）抹灰施工质量允许偏差按规范执行。5.3 成品保护（1）抹灰层未凝结硬化前，应尽可能地遮挡门、窗口，避免由门、窗口淋进雨水。（2）抹灰层在凝结硬化前应防止快干、水冲、剔凿，保证灰层增长到足够的强度。6安全和环保措施 6.1 安全措施（1）进入施工现场的人员必须按规定正确佩戴和使用劳动防护用品。（2）凡从事 2m 以上无法采用可靠防护设施的高处作业人员必须系安全带。（3）所有特殊工作人员必须持证上岗。（4）严格执

11、行消防防火管理条例的规定，建立健全防火责任制。明确职责和防火安全制度，保证安全器材齐全。（5）建立安全检查、考核制度，实行安全生产一票否决制。（6）建立施工现场临时用电检查制度。6.2 环保措施（1）按照中华人民共和国噪声标准 GB112523-90和当地政府有关噪声的要求和规定执行。采取各种措施，限制和降低施工噪声。（2）编制环境保护实施计划。（3）对施工现场人员进行环境保护教育。（4）正确处理垃圾 尽量减少施工垃圾的产生。产生的垃圾应在施工区内集中存放，并及时运往指定垃圾场。现场生活垃圾应堆放在垃圾箱内，不得随意乱放。7 结语 微膨胀水泥砂浆具有诸多的优点，对于改善高层建筑墙体结构以及建设

12、建筑能耗具有重要的作用，并且节能减排效果明显。因此，施工人员应重视微膨胀水泥砂浆施工技术的研究工作，通过不断的探索，逐步完善微膨胀水泥砂浆施工技术。本工程通过实践后，取得了较好的经济效果，为企业树立了良好的形象。参考文献：1王达；蒋首超；王震.微膨胀水泥砂浆的性能研究J.四川建筑科学研究.2010 年第 05 期 2刘雪姣.膨胀玻化微珠无机保温砂浆系统施工方案J.新型建筑材料.2011 年第 04 期 建筑石料矿高品质机制砂生产工艺研究与应用建筑石料矿高品质机制砂生产工艺研究与应用作者：姚一帆作者单位：湖州新开元碎石有限公司 浙江湖州 313022刊名：新材料新装饰英文刊名：New Material New Decoration年，卷(期)：2014(4)本文链接：http:/