CN104858174A - 一种采石场废渣和建筑用砂清洗工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
一种采石场废渣和建筑用砂清洗工艺及系统，属于建筑废渣清洗工艺及系统。清洗工艺包括：1)砂石入池、2)清水入池、3)搅拌、4)泥水排出、5)清水回收、6)砂石回收和7)泥浆清理；清洗系统包括：1)砂石清洗装置，2)泥浆沉淀装置，3)净水回收装置，4)材料回收装置。优点：本清洗系统仅需1-3个水池、一个涡轮搅拌器和一个皮带输送设备，可反复清洗直至漂清，单次清洗仅需3-5分钟，清洗用水经净化处理后可反复使用；该清洗工艺简单、用水量低，可高效、高质量地降低砂石含泥量，同时可以将采石场废渣中石粉充分保留下来，可对采石场废渣和建筑用砂进行批量清洗，实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料废渣清洗工艺及系统，特别是一种采石场废渣和建筑用砂清洗工艺及系统。
背景技术
天然砂是土建工程中广泛使用的混凝土和砂浆的主要组成材料。它不仅起着承力骨架和改善拌和物性能的重要作用，而且用量十分巨大，约占混凝土制成品总重的25％，占砂浆总重的80％左右。但是，砂中所含的各种有害物质，会对建筑物产生诸多的不利影响，甚至可能导致严重的工程事故。其中，又以砂中粒径小于0.08mm颗粒的含量即含泥量对建筑物的危害十分严重，砂中的泥粉会阻碍水泥石与骨料的有效粘结，降低了拌和物硬化后的强度；同时使拌和物需水性增大，加剧拌合物的硬化干缩，降低建造物的耐久性。因此，国家GB/T 14684-2011《建筑用砂》对建筑工程用砂的含泥量有严格的限制。但是，由于目前还未形成较成熟的砂石清洗工艺，清洗费用较高，大部分工程用砂并未采取清洗，这对工程结构将产生不利影响。
近年来砂石业同其它建材行业一样发展很快，随着自然资源的枯竭和国家对环境保护的重视，由石子破碎制得的人工砂或混合砂(即人工砂与天然砂的混合物)作为天然砂的替代品应运而生。然而采石场在石材开采和将岩石破碎成石子和人工砂的过程中产生了大量废渣，这些废渣中的石子基本处在混凝土用砂级配范围，可以成为人工砂或混合砂的重要来源。但是采石场废渣中除了石子外还含有大量的微细石粉和泥粉，根据目前人工砂或混合砂的研究成果，人工砂中的石粉对混凝土的性能是有益的，而泥粉是有害的。适量石粉的存在可弥补人工砂配制混凝土和易性差的缺陷，同时石粉的掺入对完善混凝土特细骨料的级配、提高混凝土密实性都有益处，进而起到改善混凝土综合性能的作用。由于采石场废渣的含泥量远远高于天然砂，无法在混凝土中直接使用。目前这些采石场废渣难以除泥利用，不仅浪费资源，而且污染环境，还要占用大量土地，破坏生态环境。如果除去有害的泥粉并保留有益的石粉是采石场废渣资源化利用必须解决的问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种采石场废渣和建筑用砂清洗工艺及系统，解决现有技术不能低费高效清洗采石场废渣和建筑用砂的问题。
本发明的目的是这样实现的：本发明包括清洗工艺及清洗系统；清洗工艺包括：1)砂石入池、2)清水入池、3)搅拌、4)泥水排出、5)清水回收、6)砂石回收和7)泥浆清理；具体工艺过程如下：
1)砂石入池：将采石场废渣或建筑用砂引入砂石清洗沉淀池；
2)清水入池：利用水泵将净水池中的清水引入砂石清洗沉淀池；
3)搅拌：利用涡轮搅拌机将步骤1中的采石场废渣或建筑用砂在砂石清洗沉淀池中进行充分搅拌，然后静置20-30秒，以保证石粉和砂粒充分沉降而泥浆则依然悬浮；
4)泥水排出：打开泥浆排水孔高度适宜的排水口，将步骤3中产生的上层悬浮的泥浆注入泥浆沉淀池；步骤2-4可循环进行，一次循环可清洗掉材料中的泥等脏污70％以上，3次循环可将材料清洗至漂清；
5)清水回收：将排入泥浆沉淀池中的泥浆充分静置，待泥粉颗粒充分沉降后，打开带有纱网的清水排水孔中高度适宜的排水口，将步骤4中产生的上层清水注入净水池；
6)砂石回收：打开阀门，将清洗干净的砂石通过输送设备输送至材料堆场；
7)定期清理泥浆沉淀池中沉降的泥浆，根据泥浆沉淀量的多少可每1～6月清理一次。
清洗方法采用的清洗系统包括：砂石清洗装置、泥浆沉淀装置、净水回收装置和材料回收装置；
1)所述的砂石清洗装置包括：砂石清洗沉淀池和涡轮式搅拌机，所述的砂石清洗沉淀池为薄壁圆筒结构，在圆筒底部中心设有阀门，在砂石清洗沉淀池上安装有涡轮式搅拌机；采石场废渣和建筑用砂置于圆筒内，在涡轮式搅拌机的作用下进行搅拌清洗；底部阀门用于输出清洗后的砂石；
2)泥浆沉淀装置为泥浆沉淀池，泥浆沉淀池连接在砂石清洗沉淀池的一侧，在泥浆沉淀池与砂石清洗沉淀池之间的壁上有泥浆排水孔，排水口的直径设为15～30cm，所述的泥浆排水孔设置有多个，每二个泥浆排水孔之间的间距为50～100cm或排水口直径的2～5倍，泥浆排水孔是将砂石清洗沉淀池中产生的泥水排至泥浆沉淀池；
3)净水回收装置为净水池，净水池连接在砂石清洗沉淀池和泥浆沉淀池的一侧，在净水池与泥浆沉淀池的连接壁上设有清水排水孔，清水排水孔带有纱网；清水排水孔的直径设为15～30cm，所述的清水排水孔设置有多个，每二个清水排水孔之间的间距为50～100cm或排水口直径的2～5倍；在净水池与砂石清洗沉淀池之间设有水泵；清水排水孔将砂石清洗沉淀池中产生的泥水排至泥浆沉淀池，水泵将净水池中的净水抽至砂石清洗沉淀池中用于采石场废渣和建筑用砂的清洗，实现回收净水的再利用；
所述的材料回收装置皮带输送设备，皮带输送设备安装在砂石清洗沉淀池的底部，采石场废渣和建筑用砂在砂石清洗沉淀池中清洗后经池底的阀门排出至皮带输送设备上，通过皮带输送设备输送至材料堆场，实现材料的回收，以备使用。
有益效果，由于采用了上述方案，本发明具有：该清洗工艺简单、用水量低，可高效、高质量地降低砂石含泥量，同时可以将采石场废渣中石粉充分保留下来。
1)工艺简单，工业适用性好：清洗工艺过程较为简单，仅需1-3个水池、一个涡轮搅拌器和一个皮带输送设备，自动化程度高，不仅可以用于清洗建筑用砂，也可用于采石场废渣的清洗，均可进行批量处理，有利于工业化生产和推广应用。
2)清洗质量好、效率高：清洗步骤2-4可循环进行，一次循环可清洗掉材料中的泥等脏污70％以上，3次循环可将材料清洗至漂清，单次清洗完成仅需3-5分钟；同时，圆筒结构的砂石清洗沉淀池更好地配合了搅拌的特点，避免了在方形场所搅拌时拐角处阻力大、材料堆积以致搅拌不均匀的问题，清洗效果更佳，可有效降低采石场废渣和建筑用砂中的泥、粉和其他有害杂质。
3)用水量低：清洗用水经净化处理后反复使用，即泥浆沉淀池中的净水经带有滤网的排水孔2排入净水池中可用于下次清洗，该清洗系统实现了净水的循环利用。
4)显著的工程效益：采石场废渣和建筑用砂的清洗，可有效降低石粉和天然砂中的含泥量和其他有害杂质。相对未清洗的建筑用砂，可与其他优质混凝土材料(水泥、外加剂)复合应用，可减少混凝土需水量，有效提高混凝土的强度，提高耐久性；清洗过程可以将采石场废渣中石粉充分保留下来，，实现采石场废渣的有效利用。
解决了现有技术不能低费高效清洗采石场废渣和建筑用砂的问题，达到了本发明的目的。
附图说明：
图1为本发明的清洗工艺平面布置图。
图2为图1中的1-1断面结构图。
图3为图2中的2-2断面结构图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
实施例1：本发明包括清洗工艺及清洗系统；清洗工艺包括：1)砂石入池、2)清水入池、3)搅拌、4)泥水排出、5)清水回收、6)砂石回收和7)泥浆清理；具体工艺过程如下：
1)砂石入池：将采石场废渣或建筑用砂引入砂石清洗沉淀池；
2)清水入池：利用水泵将净水池中的清水引入砂石清洗沉淀池；
3)搅拌：利用涡轮搅拌机将步骤1中的采石场废渣或建筑用砂在砂石清洗沉淀池中进行充分搅拌，然后静置20-30秒，以保证石粉和砂粒充分沉降而泥浆则依然悬浮；
4)泥水排出：打开泥浆排水孔中高度适宜的排水口，将步骤3中产生的上层悬浮的泥浆注入泥浆沉淀池；步骤2-4可循环进行，一次循环可清洗掉材料中的泥等脏污70％以上，3次循环可将材料清洗至漂清；
5)清水回收：将排入泥浆沉淀池中的泥浆充分静置，待泥粉颗粒充分沉降后，打开带有纱网的清水排水孔中高度适宜的排水口，将步骤4中产生的上层清水注入净水池；
6)砂石回收：打开阀门，将清洗干净的砂石通过输送设备输送至材料堆场；
7)定期清理泥浆沉淀池中沉降的泥浆，根据泥浆沉淀量的多少可每1～6月清理一次。
清洗方法采用的清洗系统包括：砂石清洗装置、泥浆沉淀装置、净水回收装置和材料回收装置；
所述的砂石清洗装置包括：砂石清洗沉淀池和涡轮式搅拌机，所述的砂石清洗沉淀池为薄壁圆筒结构，在圆筒底部中心设有阀门，在砂石清洗沉淀池上安装有涡轮式搅拌机；采石场废渣和建筑用砂置于圆筒内，在涡轮式搅拌机的作用下进行搅拌清洗；底部阀门用于输出清洗后的砂石；
所述的泥浆沉淀装置为泥浆沉淀池，泥浆沉淀池连接在砂石清洗沉淀池的一侧，在泥浆沉淀池与砂石清洗沉淀池之间的壁上有泥浆排水孔，排水口的直径设为15～30cm，所述的泥浆排水孔设置有多个，分别为横向布置和纵向布置，每二个泥浆排水孔之间的高度和宽度的间距均为50～100cm或排水口直径的2～5倍，泥浆排水孔是将砂石清洗沉淀池中产生的泥水排至泥浆沉淀池；
所述的净水回收装置为净水池，净水池连接在砂石清洗沉淀池和泥浆沉淀池的一侧，在净水池与泥浆沉淀池的连接壁上设有清水排水孔，清水排水孔带有纱网；清水排水孔的直径设为15～30cm，所述的清水排水孔设置有多个，分别为横向布置和纵向布置，每二个清水排水孔之间的高度和宽度的间距为50～100cm或排水口直径的2～5倍；在净水池与砂石清洗沉淀池之间设有水泵；清水排水孔将砂石清洗沉淀池中产生的泥水排至泥浆沉淀池，水泵为单级单吸离心泵，将净水池中的净水抽至砂石清洗沉淀池中用于采石场废渣和建筑用砂的清洗，实现回收净水的再利用；
所述的材料回收装置皮带输送设备，皮带输送设备安装在砂石清洗沉淀池的底部，采石场废渣和建筑用砂在砂石清洗沉淀池中清洗后经池底的阀门排出至皮带输送设备上，通过皮带输送设备输送至材料堆场，实现材料的回收，以备使用。
Claims (2)
1.一种采石场废渣和建筑用砂清洗工艺，其特征是：清洗工艺包括：1）砂石入池、2）清水入池、3）搅拌、4）泥水排出、5）清水回收、6）砂石回收和7）泥浆清理；具体工艺过程如下：
1）砂石入池：将采石场废渣或建筑用砂引入砂石清洗沉淀池；
2）清水入池：利用水泵将净水池中的清水引入砂石清洗沉淀池；
3）搅拌：利用涡轮搅拌机将步骤1中的采石场废渣或建筑用砂在砂石清洗沉淀池中进行充分搅拌，然后静置20-30秒，以保证石粉和砂粒充分沉降而泥浆则依然悬浮；
4）泥水排出：打开泥浆排水孔高度适宜的排水口，将步骤3中产生的上层悬浮的泥浆注入泥浆沉淀池；步骤2-4可循环进行，一次循环可清洗掉材料中的泥等脏污70%以上，3次循环可将材料清洗至漂清；
5）清水回收：将排入泥浆沉淀池中的泥浆充分静置，待泥粉颗粒充分沉降后，打开带有纱网的清水排水孔中高度适宜的排水口，将步骤4中产生的上层清水注入净水池；
6）砂石回收：打开阀门，将清洗干净的砂石通过输送设备输送至材料堆场；
7）定期清理泥浆沉淀池中沉降的泥浆，根据泥浆沉淀量的多少可每1~6月清理一次。
2.权利要求1所述的一种采石场废渣和建筑用砂清洗工艺专用的清洗系统，其特征是：清洗系统包括：砂石清洗装置、泥浆沉淀装置、净水回收装置和材料回收装置；
所述的砂石清洗装置包括：砂石清洗沉淀池和涡轮式搅拌机，所述的砂石清洗沉淀池为薄壁圆筒结构，在圆筒底部中心设有阀门，在砂石清洗沉淀池上安装有涡轮式搅拌机；采石场废渣和建筑用砂置于圆筒内，在涡轮式搅拌机的作用下进行搅拌清洗；底部阀门用于输出清洗后的砂石；
泥浆沉淀装置为泥浆沉淀池，泥浆沉淀池连接在砂石清洗沉淀池的一侧，在泥浆沉淀池与砂石清洗沉淀池之间的壁上有泥浆排水孔，排水口的直径设为15~30cm，所述的泥浆排水孔设置有多个，每二个泥浆排水孔之间的间距为50~100cm或排水口直径的2~5倍，泥浆排水孔是将砂石清洗沉淀池中产生的泥水排至泥浆沉淀池；
净水回收装置为净水池，净水池连接在砂石清洗沉淀池和泥浆沉淀池的一侧，在净水池与泥浆沉淀池的连接壁上设有清水排水孔，清水排水孔带有纱网；清水排水孔的直径设为15~30cm，所述的清水排水孔设置有多个，每二个清水排水孔之间的间距为50~100cm或排水口直径的2~5倍；在净水池与砂石清洗沉淀池之间设有水泵；清水排水孔将砂石清洗沉淀池中产生的泥水排至泥浆沉淀池，水泵将净水池中的净水抽至砂石清洗沉淀池中用于采石场废渣和建筑用砂的清洗，实现回收净水的再利用；
所述的材料回收装置皮带输送设备，皮带输送设备安装在砂石清洗沉淀池的底部，采石场废渣和建筑用砂在砂石清洗沉淀池中清洗后经池底的阀门排出至皮带输送设备上，通过皮带输送设备输送至材料堆场，实现材料的回收，以备使用。
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