目前,我國大型砂石骨料生產(chǎn)工藝主要分為干法、濕法生產(chǎn)工藝。干法和濕法工藝各有優(yōu)缺點,其適用的范圍和條件也不相同。干法工藝適用母巖地質(zhì)賦存條件簡單,覆蓋層少,斷層及裂隙土少;礦石中泥土及有機物等雜質(zhì)含量少;氣候干旱少雨,水資源缺乏地區(qū)。濕法工藝適用礦石中泥土及有機物等雜質(zhì)含量較多;多雨及水資源豐富的地區(qū)。只有充分了解工藝的特點,才能針對不同的生產(chǎn)條件,選擇出適合的生產(chǎn)方案。
砂石骨料干法生產(chǎn)工藝詳解
干法機制砂石工藝特點
所謂干法機制砂石是指母巖在破碎篩分、砂石整形及加工工藝過程中除噴霧降塵及防止成品砂離析噴霧用極少量水外,整個生產(chǎn)過程中再無需用水。適用母巖地質(zhì)賦存條件簡單,覆蓋層少,斷層及裂隙土少;礦石中泥土及有機物等雜質(zhì)含量少;氣候干旱少雨,水資源缺乏地區(qū)。其特點如下:
優(yōu)點:
一是生產(chǎn)中用水量極少,且工藝簡單易于維護,總裝機功率低,可實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化及無人化,因而生產(chǎn)成本較低。
二是生產(chǎn)線流程較短,設備投資低;且布局緊湊占地面積較小,節(jié)省建設投資。
三是機制砂成品率高,級配合理。尤其使用立磨制砂系統(tǒng),其產(chǎn)品粗顆粒和細粉含量明顯更低,大大提高了中細砂含量,顆粒級配好,可用于高性能混凝土、預拌砂漿和混凝土預制結(jié)構(gòu)件等高端產(chǎn)品,大大降低外加劑的用量。
缺點:
一是破碎、篩分、轉(zhuǎn)運、輸送和儲存等各個環(huán)節(jié)均容易產(chǎn)生粉塵,對設備的密封和除塵要求嚴格。需采用高效可靠的除塵設備和降塵措施,確保凈化后的廢氣含塵量達到10mg/Nm3,滿足國家和地方對環(huán)保的要求。收塵回收的石粉根據(jù)母巖的不同可用于電廠脫硫,替代粉煤灰用于商用混凝土中或用于制作其他建筑材料。
二是需要在礦山開采階段對表土有機物、夾層、風化層等含泥層進行有效控制。
三是若礦石中含有一定量的土,在雨季生產(chǎn)時容易糊篩,降低了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
四是生產(chǎn)的砂石表面不如濕法生產(chǎn)的清潔,表面感觀性差。
我國北方地區(qū)夏季干旱嚴重缺水,冬季嚴寒結(jié)冰, 特別適應于干法生產(chǎn)工藝。隨著我國環(huán)保要求的逐步嚴格,特別是我國水泥行業(yè)進入大型砂石骨料加工行業(yè),進一步推進了砂石骨料工廠化進程。我國新制定的<機制砂石骨料工廠設計規(guī)范>GB51186--2016中重點推薦干法加工工藝。
干法機制砂石工藝現(xiàn)場
干法機制砂石加工工藝設備:振動給料機--除土篩分--粗碎破碎--中、細碎破碎--檢查篩分--整形制砂--成品篩分--細粉分離。
1、破碎與篩分:
根據(jù)機制砂石的原料種類、硬度、二氧化硅含量等不同,粗中碎設備有所不同:
1)當機制砂石母巖為石灰石等中軟物料時,粗碎一般采用顎式破碎機,中、細碎可采用反擊破碎機;
2)當機制砂石或道砟母巖為玄武巖、花崗巖等硬巖時,粗碎一般采用顎式破碎機,中碎采用單缸液壓圓錐破碎機(中碎),細碎采用單缸液壓圓錐破碎機(細碎)或者多缸液壓圓錐破碎機;
MJ系列顎式破碎機
MPFQ系列反擊式破碎機
MC系列單缸液壓圓錐破碎機
2、整形制砂、篩分與細粉分離
經(jīng)前期多次破碎篩分產(chǎn)生的<45毫米干凈骨料,進入整形制砂系統(tǒng)。整形制砂設備一般采用立軸沖擊破碎機,其整形制砂原理是整形制砂原料部分或全部進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪內(nèi)快速加速,自葉輪四周均布的發(fā)射口高速射出,與立軸沖擊破碎機葉輪周邊的溢流或渦動腔體內(nèi)堆存的原料多次循環(huán)高速撞擊而整形制砂;經(jīng)篩分、細粉分離系統(tǒng)分選后,加工出合格的機制砂石;細粉分離采用干法細粉分離--除塵。
ML系列立軸沖擊式破碎機
MK系列油浸式外循環(huán)振動篩
3、干法細粉分離與除塵
干法制砂細粉分離系統(tǒng)可以設置在篩分前,也可設置在篩分后,整形制砂機和篩分細粉分離系統(tǒng)與大型除塵器通過管道連接,選出砂中多余的細粉,經(jīng)除塵器收集,集中存放在細粉罐內(nèi),定期由罐車運出進行后期應用;篩分出的砂可以經(jīng)拌濕機加水均勻攪拌,達到飽和面干,用于混凝土攪拌站用砂;也可以不經(jīng)過拌濕機直接入庫,用于干混砂漿用砂。
除塵系統(tǒng)
干法工藝和濕法工藝具體應該如何選擇?
一是要重視母巖礦山地質(zhì)勘探工作。按照地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 建筑用石料類》查明礦體賦存情況及分布規(guī)律;查明礦床覆蓋層及風化層的分布規(guī)律、厚度變化、風化程度、物理性能等;查明礦物成分、礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、斷層與裂隙及礦石中有害物質(zhì)的種類、形態(tài)、大小、數(shù)量等;研究礦石加工技術性能等。為選擇砂石生產(chǎn)工藝方案提供可靠的第一手資料。
二是結(jié)合干法和濕法工藝的優(yōu)劣,根據(jù)我們設計和實踐經(jīng)驗,對于地質(zhì)條件較為復雜的母巖,建議采用干濕結(jié)合的工藝方法生產(chǎn)機制砂石(即部分采用干法,部分采用濕法)。這樣既克服了氣候條件對生產(chǎn)質(zhì)量和效率的影響,減少了生產(chǎn)用水量和絮凝劑對混凝土的不利影響,又保證了充分利用礦產(chǎn)資源及機制砂的合理級配與石粉含量。
三是根據(jù)母巖地質(zhì)賦存情況、覆蓋層及風化層和裂隙土情況,結(jié)合當?shù)貧夂驐l件、水資源情況及市場對產(chǎn)品要求,從設備投入、占地面積、節(jié)能低碳、生產(chǎn)管理難易程度及生產(chǎn)成本等各個方面綜合考慮,建議優(yōu)先采用干法、次之是干濕結(jié)合法,最后考慮濕法生產(chǎn)工藝。