人工制砂的生产工艺主要有两种,即干法制砂和湿法制砂。这两种方法在制砂领域中都有广泛的应用,各有优缺点,适用于不同的生产环境和需求。
干法制砂生产工艺
干法制砂是一种不使用水资源的制砂方法,适用于水资源匮乏的地区。图1展示了典型的干法生产工艺流程,具体步骤如下:
1、原料处理:原料通过振动给料筛和筛分机组合,筛除泥土后,进入粗碎和中碎阶段。
2、破碎筛分:经过粗碎和中碎处理的矿石进行检查筛分,将矿石分为三个部分:不符合粒度要求的矿石返回中碎设备进行再破碎;中等粒度的矿石直接作为成品骨料;小于一定粒度的原料进入立式整形制砂机进行整形制砂。
3、石粉处理:制砂过程中产生的石粉通过选粉机和空气除尘设备收集,进入密闭的石粉仓。
主要优点:
1、低含水率:成品骨料及人工砂含水率低,一般不高于2%,可以直接运输或使用,冬季气温低于零度时不会冻结,全年可连续生产。
2、石粉含量可控:通过调节选粉机风量、风压,可控制成品砂中石粉含量,符合土建施工和城市建设标准,混凝土强度高。
3、资源利用率高:生产过程中的副产品细石粉可用于路基垫层或水泥免烧砖原料,实现高资源利用率和零排放。
4、生产成本低:不用水,减少了给排水和污水处理设备的需求,系统简单,投资少,占地小,操作人员少,产能大。
5、工艺流程简单:设备简单易于集中操控,可实现自动化或无人化生产。
6、环保达标:通过在矿山开采阶段控制泥土、风化岩及有机物含量,各级破碎筛分均采用除尘器收尘,成品砂石骨料可直接满足水利工程、城市建设标准。
主要缺点:
1、对原料要求高:对泥土、有机物等杂质含量敏感,需严格控制,否则容易堵塞和超负荷。
2、洁净度不高:产品骨料表面有一定石粉残留,观感差。
3、粉尘污染:破碎、筛分和制砂阶段产生较多粉尘,对设备封闭和除尘要求严格,需在全封闭厂房内布置设备。
湿法制砂生产工艺
湿法制砂利用水作为工作介质,全程参与砂石骨料的生产,适用于水资源丰富的地区。其生产工艺流程如下:
1、原料处理:原料通过振动给料筛进入破碎阶段。
2、破碎筛分:经过粗碎和中碎处理的矿石进行检查筛分,将矿石分为大骨料和小骨料。
3、洗砂:小骨料进入制砂机进行整形制砂,随后通过洗砂机去除泥土和石粉,得到成品砂。
主要优点:
高洁净度:成品砂石骨料外观好,泥土和石粉被水流带走,不产生粉尘,避免空气污染。
主要缺点:
1、高水资源消耗:每吨砂石料耗水2~3.5吨,制砂过程中产生的泥粉污水若直接排放会污染环境,回收利用需增加大量设备和成本。
2、产量低:成品砂产量低,小于0.16mm的颗粒占比不达标,含水率高,不符合《水工混凝土施工规范》要求。
3、生产成本高:成品几乎不含石粉,使用时需增加水泥用量,生产成本提高。
4、设备复杂:需大量给排水和污水处理设备,投资大,占地多,操作管理困难,单位成本高。
5、对水资源依赖大:只适用于水资源丰富的矿区,冬季气温低于零度时无法正常生产。