機(jī)制砂的技術(shù)指標(biāo)

機(jī)制砂的常用技術(shù)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)隨著國內(nèi)需求的拉動，各地公路，鐵路等基建的投入日益增大，迫切需要大量的砂石。為了保護(hù)生態(tài)平衡，國家明文禁止擅自開挖天然砂（清理河道除外）。天然砂供量大大跟不上需求。因此，機(jī)制砂的開發(fā)就十分迫切地提到議事日程上來了。鑒于機(jī)制砂是巖石爆破后，經(jīng)機(jī)械破碎或卵石經(jīng)機(jī)械破碎并篩分而成的，其強(qiáng)度等性能都較天然砂優(yōu)越。另一方面，有些金屬與非金屬礦山在采礦與加工過程中，產(chǎn)生出大量尾礦，迫切需要綜合利用。故生產(chǎn)機(jī)制砂代替天然砂是一個必然趨勢。一方面可以使大量的尾礦和卵石可利用，另一方面可通過機(jī)械加工，生產(chǎn)出質(zhì)量好，能適應(yīng)各種標(biāo)號混凝土的需要。實踐也證明，機(jī)制砂無論在物理性能還是化學(xué)性能上都優(yōu)于天然砂。 于是，鄭州通用礦山機(jī)器公司站在戰(zhàn)略高度，貫徹科學(xué)發(fā)展觀，增強(qiáng)人類環(huán)保責(zé)任感，大力開發(fā)，積極推廣機(jī)制砂設(shè)備，研制出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一系列新型制砂機(jī)，細(xì)碎機(jī)，全面體現(xiàn)了人類與自然和諧發(fā)展的理念，技術(shù)水品更是國內(nèi)一流，國際領(lǐng)先。 通過研究，鄭州通用總結(jié)出：一、機(jī)制砂的要求破碎物料，砂石行業(yè)的要求與礦山破磨行業(yè)的要求有所不同。而目前生產(chǎn)機(jī)制砂設(shè)備的公司大部分由礦山機(jī)械制造行業(yè)來擔(dān)當(dāng)，故首先必須對砂石的要求作一了解。礦山設(shè)備對破碎物料的顆粒要求是細(xì)。一般而言，對針片狀的物料進(jìn)入磨機(jī)，反而更易被磨碎。而碎石的要求與上述相反，對其粒型，粒級的要求十分嚴(yán)格。其原因在于立方形砂由于其帶棱角，使之顆粒間有一種相互鎖緊的作用。而砂的連續(xù)級配又能使空隙大大降低。同時立方形砂比圓形砂占有更大的表面積，使瀝青和物料或水泥和物料粘在一起減少位移的可能性。二、砂的定義，按照機(jī)制砂的定義：經(jīng)除土處理，由機(jī)械破碎，篩分制成的粒徑小于 4.75mm 的巖石顆粒。但不包含軟質(zhì)巖石，風(fēng)化巖石的顆粒。砂的規(guī)格：砂的規(guī)格按細(xì)度模數(shù)（ Mx ）分為粗，中，細(xì)三種。其中：粗砂的細(xì)度模數(shù)為 3.73.1中砂的細(xì)度模數(shù)為 3.02.3細(xì)砂的細(xì)度模數(shù)為 2.21.6砂的等級：砂的等級按其技術(shù)要求分為：I ， II ， III 三個等級。三、機(jī)制砂的用途： I 類砂適用于強(qiáng)度等級大于 C6 的 混凝土。 II 類適用于強(qiáng)度等級 C30C60 及抗凍，抗?jié)B或其他要求的混凝土，水工混凝土。 III 類砂適用于強(qiáng)度等級小于 C30 的混凝土和建筑砂漿。四、特點(diǎn)：砂的粒徑在 4.750.15mm 之間，且小于 0.075mm 的石粉應(yīng)有一定的限制，其粒級分為 4.75 ， 2.36 ， 1.18 ， 0.60 ， 0.30 ， 0.15 ，最好要連續(xù)，且每一粒級要有一定的百分比，其粒型最好呈立方體，對其針片狀含量也有一定要求。五、制砂的巖石：制砂的巖石一般有花崗巖，玄武巖，天然河卵石，安山巖，流紋巖，輝綠巖，閃長巖，砂巖，石灰?guī)r等品種。其制成的砂按巖石的種類不同，有不同的強(qiáng)度和不同的用途。六、制砂設(shè)備的選擇適合機(jī)制砂生產(chǎn)的礦山設(shè)備有很多，但就目前而言，主要有以下 7 種，分別為： 1. 立式?jīng)_擊式破碎機(jī)； 2. 立軸反擊細(xì)破碎機(jī)； 3. 可逆反擊式破碎機(jī)； 4. 可逆錘式破碎機(jī)； 5. 輥式破碎機(jī) ;6. 圓錐破碎機(jī)； 7. 棒磨機(jī)。這些制砂設(shè)備各有不同的特點(diǎn)，各有不同的用途闡述機(jī)制砂顆粒級配控制2010-12-08 08:58機(jī)制砂生產(chǎn)過程中影響機(jī)制砂級配的因素主要有兩個，一是打砂機(jī)破碎方式，另一是機(jī)制砂的篩分環(huán)節(jié)。機(jī)制砂的破碎方式是影響機(jī)制砂級配的內(nèi)在因素，而篩分環(huán)節(jié)則是決定顆粒級配最為重要的外在因素。因此要控制好機(jī)制砂的級配主要從這兩方面人手。目前，應(yīng)用范圍較廣的兩種破碎方式分別為反擊式破碎機(jī)與沖擊式破碎，其中反擊式破碎生產(chǎn)的機(jī)制砂棱角性較多，粒型較差但砂的級配較好；沖擊式破碎所產(chǎn)機(jī)制砂顆粒呈圓型顆粒狀，粒型較好，但級配具有“兩頭多，中間少”的特點(diǎn)。為此，忻阜高速公路結(jié)合兩種類型破碎方式的特點(diǎn)，采用反擊式與沖擊式破碎相結(jié)合的破碎方式，從而獲得粒型、級配較好機(jī)制砂?？刂茩C(jī)制砂產(chǎn)品級配的另一個重要因素就是篩分環(huán)節(jié)，其中振動篩的篩孔形狀、尺寸以及篩面傾角大小是影響機(jī)制砂質(zhì)量的關(guān)鍵性參數(shù)；機(jī)制砂生產(chǎn)過程中有較大含量的石粉顆粒，且對級配要求較高，一般都采用正方形方孔篩，不宜選用長方形和圓形篩孔。為使物料達(dá)到良好的篩分效果和處理量，根據(jù)振動篩廠家的經(jīng)驗，篩面的傾角一般控制在20。左右為宜。振動篩的篩孔尺寸直接影響著機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)、級配以及石粉含量。如圖2和圖3所示：篩孔尺寸越大，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)越大，級配中236以上的顆粒含量也隨著增加，根據(jù)實驗結(jié)果，篩孔的實際尺寸控制在3545之間，機(jī)制砂的顆粒級配、石粉含量以及細(xì)度模數(shù)可以滿足生產(chǎn)要求。在忻阜高速機(jī)制砂實際生產(chǎn)過程中，振動篩的篩孔尺寸為38rnm，經(jīng)篩分后，所得機(jī)制砂級配中236以上的含量在136148之間，機(jī)制砂級配合理能夠滿足實際工程的需要。1.福建地區(qū)機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 福建地區(qū)天然砂資源豐富，福州的閩江、廈門的九龍江等河流為福建地區(qū)提供了充足的天然砂資源。十多年前當(dāng)我國北方一些地區(qū)在為天然砂頻臨枯竭而不得不研究發(fā)展機(jī)制砂時，我們福建地區(qū)并未產(chǎn)生危機(jī)意識，而且每年還在繼續(xù)大量出口天然砂，出口到日本、臺灣、韓國和新加坡，到2007年國家禁止出口天然砂時，福建省每年的出口量達(dá)到了近3000萬噸，約占全國出口總量的60%。并且隨著福建經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，當(dāng)?shù)亟ㄖ挠蒙傲恳彩侵鹉暝黾?，每年達(dá)到5000多萬噸，如此大量的開采，再豐富的資源也會有枯竭的時候，致使天然砂資源逐步減少，甚至難以完全滿足當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的需求，在此情況下，國家出臺了禁止天然砂出口并對港澳臺出口實行總量控制的出口許可證管理制度，福建省對臺出口，2010年的指標(biāo)是400萬噸，數(shù)量只有控制前得13%。臺灣地區(qū)區(qū)域狹小砂石資源比較匱乏，特別是北部地區(qū)尤為嚴(yán)重，福建從1998年開始有規(guī)模的對臺出口，支援臺灣的建設(shè)，十多年來建筑業(yè)已經(jīng)習(xí)慣了大陸砂，目前也無法找到更好的替代資源，天然砂出口數(shù)量的減少，為機(jī)制砂騰出了很大的市場空間。日本、韓國、新加坡禁止出口后，也只有機(jī)制砂可以取代，國際市場對機(jī)制砂的需求為機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的市場。 2.機(jī)制砂原料資源豐富、條件成熟 從地質(zhì)看，福建的地貌是八山一水一分田，雖說這一說法不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，但也充分說明福建的山脈之多，并且超過80%的山脈是由石頭構(gòu)成，且多為花崗巖、泥灰?guī)r和石灰?guī)r，花崗巖石料是最佳的機(jī)制砂原料，福建大部分的花崗巖原料的二氧化硅含量約為65%,天然砂的二氧化硅含量約為75%，非常接近，只多了些云母成分。外觀顏色也與天然砂（黃砂）非常一致，如果是加工質(zhì)量比較好的機(jī)制砂，不是專業(yè)人士是很難分辨其是天然砂還是機(jī)制砂。福建省的機(jī)制砂目前還是以碎石廠得尾礦-碎石粉為主，專業(yè)生產(chǎn)線集中在閩南的廈門和漳州地區(qū)，閩南地區(qū)建筑業(yè)比較發(fā)達(dá)，每年碎石場產(chǎn)生的尾礦-碎石粉約1000萬噸，在沒有機(jī)制砂利用之前，一部分用來做路基，大部分堆積山中，影響生產(chǎn)，占用土地，造成環(huán)境污染，廠家為處理石粉還要增加費(fèi)用。而現(xiàn)在成為了機(jī)制砂的原料后，碎石粉的使用價值提高了，現(xiàn)在1立方米的碎石粉的價格約15元，一個中型年產(chǎn)100多萬噸碎石的碎石場，每年的石粉收入近500萬元，機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)既解決環(huán)境污染，又提高了資源利用率，更為競爭激烈的碎石場帶來了不少利潤，形成綜合效益。在國外一些發(fā)達(dá)國家研究使用機(jī)制砂已經(jīng)有幾十年的歷史，我國研究機(jī)制砂也有十多年，工藝設(shè)備基本可以滿足機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)的需求，機(jī)制砂的發(fā)展條件成熟，勢在必行。 3.機(jī)制砂的出口情況 目前臺灣對機(jī)制砂的需求量比較大，隨著國家對臺灣天然砂數(shù)量逐年遞減政策的貫徹執(zhí)行，機(jī)制砂的需求量也會逐年增大，但目前機(jī)制砂產(chǎn)品的質(zhì)量還不夠穩(wěn)定，原料也比較雜亂，真正要臺灣業(yè)者完全接受機(jī)制砂取代天然砂市場還需解決許多問題： （1）原料的選擇 出口機(jī)制砂的質(zhì)量要求比較高，特別是臺灣市場，客戶花高成本購買機(jī)制砂的用途是用于商用混凝土，使用客戶大都是規(guī)模比較大的企業(yè)，如臺泥、亞泥、國產(chǎn)、力泰等臺灣最大的預(yù)拌混凝土企業(yè)，使用的工程也大都是臺灣較大的重點(diǎn)工程，這樣對機(jī)制砂的質(zhì)量要求較高。要想生產(chǎn)高質(zhì)量的機(jī)制砂，原料的選擇非常重要，在福建地區(qū)的碎石尾礦中花崗巖尾礦最適合作為高質(zhì)量機(jī)制砂的原料，它的主要特點(diǎn)是：化學(xué)成分近同于天然砂，主要成分二氧化硅的含量和閩江、九龍江的天然砂相差不大：顏色同于天然砂，福建地區(qū)的花崗巖的顏色大都含有黃、紅、灰色，特別是銹石花崗巖碎石粉顆粒，經(jīng)過水洗篩分加工后，其顏色和天然黃砂幾乎一樣：抗壓強(qiáng)度高，其所加工的機(jī)制砂的壓碎指標(biāo)都小于25%；顆粒形狀好，呈圓菱形狀，和天然砂的形狀類似，滿足高質(zhì)量機(jī)制砂的要求。 （2）細(xì)度模數(shù)大的問題 福建地區(qū)碎石場生產(chǎn)的碎石粉，大都是通過5-7MM的篩網(wǎng)篩分過，但也混雜有較大的顆粒，必須經(jīng)過篩分，篩網(wǎng)有方孔網(wǎng)和圓孔網(wǎng)，由于對角線尺寸差別，同樣尺寸的篩網(wǎng)，方形篩網(wǎng)篩出來的細(xì)度模數(shù)較大，這只是個換算問題，以方形網(wǎng)為例，用5mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為3.5，成品率約為70%；用4 mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為3.2，成品率約為60%，用3.5mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為2.9，成品率約為50%；用3mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為2.6，成品率約為35%；3mm以下的篩網(wǎng)成品率太低，不符合效益最大化原則。并且FM值達(dá)到2.6已經(jīng)滿足臺灣建筑業(yè)的需求。由于習(xí)慣不同臺灣北、南部對細(xì)度模數(shù)的要求也不一樣，北部地區(qū)一般是2.6-2.8，南部地區(qū)一般是2.5-2.7.如上所述，根據(jù)要求不同篩網(wǎng)可以選擇 3-3.5mm之間尺寸的篩網(wǎng)，細(xì)度模數(shù)大的問題可以解決的，但這樣有超過50%的大顆粒需要二次破碎加工進(jìn)行循環(huán)篩分。目前制砂設(shè)備有多種品牌、型號，特別是上海巍立路橋針對福建機(jī)制砂原料的具體情況設(shè)計研發(fā)了新型的SVIB制砂機(jī)，該制砂機(jī)最大的特點(diǎn)是設(shè)備功率小但產(chǎn)量比同等功耗的制砂機(jī)提高25%，且其獨(dú)特的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)效益的最大化。 （3）粗糙度問題 機(jī)制砂的表面粗糙度比天然砂的打，要想滿足混凝土的和易性等要求必須對機(jī)制砂的粗糙度進(jìn)行加工處理。選擇花崗巖材料的顆粒度形狀較好，針片狀顆粒很少，大部分是菱形結(jié)構(gòu)的，但還是菱角較多，這就需要對顆粒進(jìn)行整形處理，目前的方法主要還是具有整形功能的石打石的離心破碎設(shè)備，而不是直接擠壓式破碎辦法，最好是在開始碎石破碎加工時就選擇具有整形功能的設(shè)備。通過整形處理后的機(jī)制砂其表面粗糙度會大大改善，混凝土的強(qiáng)度也會提高，完全可以滿足高級混凝土的要求，并能與天然砂相媲美。 （4）含粉量及級配的控制 采用水洗除粉工藝控制石粉含量，有效的把握含粉量指標(biāo)控制在5%左右對混凝土的工作性能和級配有利。并且福建大部分的碎石礦山的表面都有不同程度的土層，幾米甚至幾十米，一般情況下很難在開采前處理干凈，這就難免在石粉中混入一部分泥土，特別是福建多雨，雨季開采更難免黏上泥土，所以水洗是加工機(jī)制砂的有效辦法。吸水率高是機(jī)制砂的一個缺點(diǎn)，通過水洗可以使砂顆粒預(yù)先吸收水分，改善其吸水率。機(jī)制砂在生產(chǎn)水洗的過程中，在去除泥土、雜質(zhì)和多余的 0.08mm以下石粉的過程中，也會洗掉部分0.3mm以下的細(xì)顆粒部分，這樣會造成機(jī)制砂的顆粒級配不好，并且會造成細(xì)度模數(shù)變大的問題，所以必須有效的控制細(xì)顆粒部分的流失，比較有效的辦法就是在生產(chǎn)過程中增加泥沙分離設(shè)備，對流失的細(xì)顆粒部分再回收回來，目前這方面的工藝設(shè)備比較成熟，不存在技術(shù)問題。上海巍立路橋生產(chǎn)的細(xì)砂回收系統(tǒng)能夠很有效的解決這個問題，投資低，見效快，可以穩(wěn)定機(jī)制砂的顆粒級配，并且可以根據(jù)需要對級配進(jìn)行調(diào)整控制。 （5）環(huán)境二度污染問題 水洗有可能造成二度污染問題，但這一問題不難剞劂，通過細(xì)砂回收系統(tǒng)對流失細(xì)顆粒的回收，0.08mm 以上的顆粒被回收，流失的0.08mm以下顆粒部分和泥土通過沉淀池沉淀可以得到完全的控制，水也可以循環(huán)使用。 3.福建機(jī)制砂的的發(fā)展趨勢與展望 目前福建地區(qū)出口機(jī)制砂的市場主要是臺灣，銷售形勢較好，今年的銷量有望達(dá)到500萬噸，在天然砂出口指標(biāo)每年遞減的政策下，臺灣對機(jī)制砂的需求會逐年增加，未來的發(fā)展態(tài)勢良好，但也存在諸多問題： （1）機(jī)制砂的生產(chǎn)應(yīng)專業(yè)化 出口機(jī)制砂作為一個產(chǎn)業(yè)，盡管碎石尾礦碎石粉作為機(jī)制砂的原料來源一舉多得，是一個很好的選擇，但并不是唯一的選擇，出口產(chǎn)品要保持長久的市場并可持續(xù)發(fā)展，必須有一個穩(wěn)定的質(zhì)量和貨源，原材料碎石尾礦的數(shù)量是由生產(chǎn)碎石的多寡來決定，一旦國內(nèi)建筑市場不好，碎石需求量減少，出口機(jī)制砂的原材料的數(shù)量就無法穩(wěn)定，滿足不了出口機(jī)制砂的需求，其質(zhì)量也是千差萬別，末端篩網(wǎng)規(guī)格不一，給生產(chǎn)帶來很大的難度。所以機(jī)制砂的生產(chǎn)必須專業(yè)化，既建立從礦山開采礦石、破碎加工、篩分、水洗、回收到機(jī)制砂產(chǎn)品一條龍