CN108043821A - 一种制砂方法、制砂系统以及制砂设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种制砂方法，包括如下步骤，通过气流对原料进行冲洗，将原料上附着的泥进行剥离，形成分散泥，并将分散泥与原料分离；对分离后的原料进行破碎；对破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。本申请提供的制砂方法，能够有效地避免制砂过程中用水洗砂所带来的水资源的浪费与环境污染，且砂的品质更佳。本申请还提供一种制砂系统。本申请还提供一种制砂设备。

Description

一种制砂方法、制砂系统以及制砂设备

技术领域

本申请涉及骨料制备技术领域，特别涉及一种制砂方法，还涉及一种制砂系统，还涉及一种制砂设备。

背景技术

骨料，是在混凝土中起骨架作用或填充作用的粒状松散材料，其为建筑中十分重要的原料。其中，粒径大于4.75mm的骨料为粗骨料，即，石；粒径4.75mm以下的骨料为细骨料，即，砂；而一般粒径小于0.075mm的颗粒为泥，此处的泥为细尘屑、淤泥、粘土等的组合。

其中，砂主要分为天然砂与机制砂。目前，天然砂资源的日益枯竭、采掘逐渐禁止，机制砂越来越多地应用到建筑、工程领域取代天然砂，而机制砂的原料的来源可以是天然石材和建筑垃圾，还可以是砂石尾矿或石屑。

而机制砂的含泥量是机制砂中一个重要指标。当机制砂中含泥量超标时，在硬化混凝土结构中，泥的存大一方面会阻碍水泥与骨料之间的粘结，容易形成结构的薄弱区，使得混凝土的强度下降且弹性模量下降；另一方面，由于泥颗粒极细，比表面积大，而且不会水化，这导致其吸收大量的自由水，这些自由水蒸发后，体积会大幅度降低，从而导致混凝土中泥存在的区域，形成严重的薄弱区，使混凝土的体积稳定性下降，且抗渗性、抗氯离子渗透性变差。为此，在制备机制砂的过程中，需要对合格的机制砂进行清洗，且机制砂在使用之前，需要对机制砂的含泥量进行检测、处理，以使得机制砂中的含泥量在预设范围。

现有技术中制备机制砂，当输出合格砂后，需采用水对合格砂进行清洗，首先，当机制砂中泥含量或者泥块含量过高时，为了保证机制砂的清洗效果，需要大量的水，且冲洗后的水被污染；其次，机制砂中的泥块与附着在骨料上的泥，尤其是一些砂石尾矿或石屑，其含泥量更大，通过水洗不易被清洗，造成机制砂的清洗效果欠佳，从而影响机制砂的品质。

因此，提供一种新的制砂方法，避免水洗机制砂所带来的水资源的浪费与环境污染，且对机制砂清洗的效果更佳，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的在于提供一种制砂方法，能够有效地避免制砂过程中用水洗砂所带来的水资源的浪费与环境污染，且砂的品质更佳；本发明的第二个目的在于提供一种制砂系统，具有相同的有益效果；本发明的第三个目的在于提供一种制砂设备，具有相同的有益效果。

本发明提供的技术方案如下：

一种制砂方法，其特征在于，包括如下步骤，

通过气流对原料进行冲洗，并使原料互相碰撞、冲击、刮擦等将附着在原料上的泥从原料上剥离成分散泥，并将分散泥与原料分离；

对分离后的原料进行破碎；

对破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

优选地，在通过气流对原料进行冲洗过程中，还包括将原料中的砂进行收集的步骤。

优选地，在对分离后的原料进行破碎的同时，分选出部分合格砂。

优选地，在对破碎后的物料进行分选的同时，还包括，分选出粒径大于合格砂的粗大粒物料，并将粗大粒物料送至原料破碎步骤进行破碎。

优选地，在对破碎后的物料进行分选的同时，还包括，分选出粗骨料以及粒径大于粗骨料的粗大粒物料，并将粒径大于粗骨料的粗大粒物料送至原料破碎步骤进行破碎。

优选地，还包括分散泥与气流分离的步骤。

优选地，在对破碎后的物料进行分选的同时，还包括，收集粒径小于合格砂的细粉的步骤。

一种制砂系统，其特征在于，包括，

清洗模块，用于将原料通过气流进行清洗，将附着在原料上的泥从原料上剥离成分散泥，并将分散泥与原料进行分离；

破碎模块，用于对分离后的原料进行破碎；

分选模块，用于对破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

优选地，所述清洗模块，还用于在对原料进行气体清洗的过程中，将原料中砂进行收集。

优选地，所述破碎模块，还用于在对分离后的原料进行破碎的同时，分选出部分合格砂。

优选地，所述分选模块，还用于，在对破碎后的物料进行分选的同时，分选出粒径大于合格砂的粗大粒物料，并将粗大粒物料送至所述破碎模块进行破碎。

优选地，所述分选模块，还用于，在对破碎后的物料进行分选的同时，分选出粗骨料以及粒径大于粗骨料的粗大粒物料，并将粒径大于粗骨料的粗大粒物料送至原料破碎步骤进行破碎。

优选地，还包括集尘模块，

所述集尘模块，用于收集所述分选模块分选后的粒径小于合格砂的细粉。

优选地，还包括集尘模块，

所述集尘模块，用于对所述分离模块分离后的分散泥和/或所述第二清洗模块清洗后的分散泥进行收集。

一种制砂设备，其特征在于，包括，

气体清洗机，包括，气体清洗机本体与气流发生部，在气体清洗机本体上设置有气体清洗腔，以及与所述气体清洗腔连通的气体清洗进料口、气体清洗出料口、气体清洗分离口以及气流入口，所述气流发生部，用于产生清洗气流，并使得清洗气流从所述气流入口流向所述气体清洗分离口；

柱碎机，用于对所述气体清洗机清洗后的原料进行破碎，且分离出部分合格砂；

分选机，用于对所述柱碎机所破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

优选地，所述气体清洗机上还设置有砂收集口，所述砂收集口用于在气体清洗机清洗原料时收集原料中的砂。

优选地，还包括加热部，所述加热部用于对进入所述气体清洗腔内的气体进行加热。

优选地，还包括集尘器，所述集尘器用于收集所述气体清洗机清洗后的分散泥。

优选地，可以采用柱磨机、立式冲击式破碎机、反击式破碎机等替代柱碎机。

本发明提供的制砂方法，通过气体对原料进行冲洗，将用水难以分离的附着在原料上的泥从原料上剥离，形成分散泥，然后在气流的冲洗作用下将分散泥与原料分离，再将分离后的原料进行破碎后分选得到合格砂。与现有技术制砂中采用水洗的方式对合格砂进行清洗相比较，其一，解决了水洗无法将附着在砂上的泥清洗干净，且无法将砂中的泥块清洗的问题，且通过采气流对原料进行冲洗，能够彻底冲掉附着在原料上的泥，极大地提高了原料的清洗效果；其二，采用本申请提供的制砂方法制备机制砂，整个过程，不需要水，节省了水资源，且避免清洗机制砂用水对环境的污染；其三，采用本申请可以将原来因为大量含泥和杂质而作为废料的砂石尾矿或石屑和建筑垃圾可以获得应用并成为合格的机制砂，这样可将20％的大量石材、资源及建筑垃圾没有浪费，并减少大量废料堆积的环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的制砂方法的示意图；

图2为本发明实施例提供的制砂方法的另一种实施方式示意图；

图3为本发明实施例提供的制砂系统的一种实施方式示意图；

图4为本发明实施例提供的制砂系统的另一种实施方式的示意图；

图5为本发明实施例提供的制砂设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明实施例采用递进的方式撰写。

需要说明的是，本发明实施例中的骨料，是在混凝土中起骨架作用或填充作用的粒状松散材料。其中，粒径大于4.75mm的骨料为粗骨料，即，石；粒径4.75mm以下的骨料为细骨料，即，砂；而粒径一般小于0.075mm的颗粒为泥，此处的泥为细尘屑、淤泥、粘土等的组合。

本发明实施例中的分散泥，是指骨料中粒径小于0.075mm的颗粒。分散泥，包括清洗前原料中存在的泥，还包括经清洗后从原料上剥离的泥。

现有技术中机制砂的生产过程为，原料经粗碎、中碎、细碎后，经筛分、清洗形成合格机制砂。而本实施例中的“原料”是指中碎后的物料，物料中含泥(粒径小于砂的颗粒)、砂以及粒径大于砂的颗粒。

请如图1与图2所示，本发明实施例提供一种制砂方法，包括如下步骤，

S1，通过气流对原料进行冲洗，将附着在原料上的泥从原料上剥离成分散泥，并将分散泥与原料进行分离；

S2，对分离后的原料进行破碎；

S3，对破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

现有技术中，制备机制砂的过程中，经细碎后的砂中含有泥，而砂中的泥常处于三种状态。第一种状态为分散状态(分散泥)；第二种附着状态，由于原料一般含有水份(游离水)，因此，在水份的作用下，合格的机制砂中的泥会附着在机制砂上；第三种泥块状态，泥在水份(游离水)的作用下，结聚成块。

当机制砂中的含泥量与泥块含量超过标准要求时，对混凝土的影响较大，因此，在机制砂制备过程中需要对机制砂进行清洗处理，从而降低机制砂的含泥量。对于含泥量大的机制砂，尤其是采用砂石尾矿和建筑垃圾的制砂，为了获得洁净砂须去掉砂中的一些细小的泥块，可以将更粗一些的颗粒作为泥，例如将小于0.3mm、0.15mm等作为泥而在清洗中被排除。

而现有技术制备机制砂的过程中对机制砂进行清洗处理均是通过水将机制砂中的泥带走，因此，清洗后的水中含有大量的泥，将水排出后，对环境影响较大。

本发明实施例提供的制砂方法，先通过气流的冲刷实现对原料上附着的泥的剥离，能够使得用水冲洗不掉的附着在原料上的附着泥与原料中的泥块呈分散状态，形成分散状态的泥，然后在气流的冲洗作用下，与原料分离，即完成对原料的清洗，清洗后的原料通过破碎与分选，分选出合格的砂。

其中，通过气流对原料上附着的泥进行剥离，具体可以为，通过高速气流对原料上附着的泥进行冲刷，和/或，通过气流带动物料，使得物料之间相互摩擦与碰撞，和/或，通过气流带动物料，使得物料与设备之间相互摩擦与碰撞来实现。

本发明实施例提供的制砂方法，首先，将去除泥步骤前置，即对原料进行除泥，由于破碎前的原料的粒径较砂大，因此，泥更容易从原料上分离；其次，由于原料清洗的整个过程无水参与，因此，能够有效避免现有采用水对砂进行清洗所造成的水资源的浪费，也避免了带来的二次环境污染；再次，通过气流将原料上附着的泥被剥离下来，转为分散状态，再将分散状态的泥与原料分离，使得原料清洗更加彻底，与现有技术相比较，有效解决了现有技术中由于存在附着状态的泥导致砂清洗效果不理想的问题，从而极大地提高了清除机制砂中泥的效果，提高了机制砂的品质。

用于制砂的原料中含有分散泥与附着泥，当原料的含水量较高时，在水份的作用下，分散泥附着在原料上，通过气流对原料的清洗，气流能够带走原料中的一部分水份，因此，原料上附着的泥更容易被剥离；当原料中含水量较低时，分散泥在静电的作用下，依然会附着在原料上，采用气流对原料进行冲洗，更能够使得分散泥从原料上脱落，并将分散泥与原料分离，从而使得分散泥与原料分离更加彻底。

本发明实施例提供的制砂方法的步骤S2，在对S1步骤清洗后的原料进行破碎的同时，还分选出部分合格砂。即，随着原料进行破碎，破碎的过程中会产生合格的砂、粒径小于合格砂的物料以及粒径大于合格砂的物料，在破碎的同时，将部分合格砂分选出，破碎后的物料被送入步骤S3进行分选。

对于S3分选步骤，将破碎后的物料进行分选，从而分选出合格砂。当然，在分选出合格砂的同时，还可以将粒径大于合格砂的粗大粒物料输至S2步骤进行继续破碎，然后重复分选过程。粒径大于合格砂的粗大粒物料，可能为粗骨料与粒径大于粗骨料的混合物。为此，在分选的过程中，还可以将粗骨料与粒径大于粗骨料的物料进行分离，然后将粒径大于粗骨料的物料送至步骤S2进行破碎，然后重复分选过程，这样就可以应用于砂、石同出的工艺，即同时生产粗骨料和细骨料。

在原料清洗过程中分散泥与原料的分离，分散泥需要被收集，以防止分散泥进入空气中对空气造成污染；且当对破碎后的物料进行分选时，粒径小于砂的粒径的细粉也需要被收集，以防止其进入空气中对空气造成污染，由于分散泥与细粉均通过气体实现其与其他物料的分离，因此，在对分散泥和/或细粉进行收集时，需要将分散泥与气体进行分离，并将分散泥进行收集、处理。

请如图3与图4所示，本发明实施例对应提供了一种制砂系统，该系统包括，清洗模块1、破碎模块2与分选模块3，其中，清洗模块1，用于将原料通过气流进行清洗，将附着在原料上的泥从原料上剥离成分散泥，并将分散泥与原料进行分离；破碎模块2，用于对分离后的原料进行破碎；分选模块3，用于对破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

本发明实施例中的清洗模块1，还用于在对原料进行气体冲洗的过程中，将原料中的砂进行收集。

本发明实施例中的破碎模块2，还用于在对分离后的原料进行破碎的同时，分选出部分合格砂。以减小分选模块3的分选压力，且能够避免破碎过程中合格的砂被进一步碎至粒径小于砂的细粉。

本发明实施例中的分选模块3，还用于，在对破碎后的物料进行分选的同时，分选出粒径大于合格砂的粗大粒物料，并将粗大粒物料送至破碎模块2进行破碎。

分选模块3，还用于，在对破碎后的物料进行分选的同时，分选出粗骨料以及粒径大于粗骨料的粗大粒物料，并将粒径大于粗骨料的粗大粒物料送至破碎模块2进行破碎。

本发明实施例提供的制砂系统，还包括集尘模块4，集尘模块用于对清洗模块1清洗后的分散泥进行收集。

请如图5所示，本发明实施例还提供一种制砂设备，包括，气体清洗机10、柱碎机20与分选机30。

其中，气体清洗机10包括，气体清洗机本体101与气流发生部107，在气体清洗机本体101上设置有气体清洗腔102，以及与气体清洗腔102连通的气体清洗进料口103、气体清洗出料口104、气体清洗分离口105以及气流入口106；气流发生部107，用于产生清洗气流，并使得清洗气流从气流入口106流向气体清洗分离口105。

本发明实施全中的柱碎机20，用于对气体清洗机10清洗后的原料进行破碎，且可以分离出部分合格砂。柱碎机20还可以采用其它如柱磨机、立式冲击式破碎机、反击式破碎机等常见的制砂机替代。

本发明实施例中的分选机30，用于对柱碎机20所破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

本发明实施例提供的制砂设备，原料通过气体清洗进料口103进入气体清洗腔102，进入气体清洗腔102的原料从气体清洗出料口104流出，而原料中存在的分散泥，在气流发生部107提供的气流下，被气流从气体分离口105带出，从而使得原料中的分散泥与原料分离。

为了避免气流对原料冲洗的过程中，气流将有用颗粒(原料中的砂)从气体清洗分离口105带出，气体清洗机10还包括砂收集口108，使得气体清洗出料口104出粗大颗粒，砂收集口108出砂。

当气流对原料进行冲洗时，细小颗粒(分散泥与细骨料)会随气流一同流动，粗大颗粒在重力的作用下直接从气体清洗出料口104流出，为了避免有用砂随气流、分散泥一起被带走，本发明实施例中，气体清洗分离口105设置在气体清洗机本体101的顶部，如此，分散泥的重力不能克服气流所给的力，被气流从气体清洗分离口105带出气体清洗腔102，而有用细小颗粒在气流流向气体清洗分离口105的过程中，由于自重直接从砂收集口108流出。

为了减小原料清洗过程中，原料的含水量过大对原料清洗效果带来的影响，本发明实施例提供的制砂设备还可以包括加热部40，加热部6用于对进入气体清洗腔102内的气体进行加热。由于采用气流冲洗的方式实现原料上泥的剥离以及原料与分散泥之间的分离，因此，加热部40设置在气流入口106处，进入气体清洗腔102内的气体会经过加热部40进行加热，从而达到降低气体清洗腔102内原料含水量的目的。

本发明实施例中的分选机30，可以分选出砂(细骨料)以外，还可以分选出粒径小于砂的细粉、粗骨料以及粒径大于粗骨料的粗大物料，其中，粒径大于粗骨料的粗大物料被再次送入柱碎机20进行破碎。

本发明实施例中，还包括集尘器50，集尘器50用于收集气体清洗机10所送出的分散泥。集尘器50可以是旋风收尘器、布袋收尘器、电收尘器之一或者几者任意的组合。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (17)

1.一种制砂方法，其特征在于，包括如下步骤，

通过气流对原料进行冲洗，将附着在原料上的泥从原料上剥离成分散泥，并将分散泥与原料分离；

对分离后的原料进行破碎；

对破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

2.根据权利要求1所述的制砂方法，其特征在于，在通过气流对原料进行冲洗过程中，还包括将原料中的砂进行收集的步骤。

3.根据权利要求1所述的制砂方法，其特征在于，在对分离后的原料进行破碎的同时，分选出部分合格砂。

4.根据权利要求1所述的制砂方法，其特征在于，在对破碎后的物料进行分选的同时，还包括，分选出粒径大于合格砂的粗大粒物料，并将粗大粒物料送至原料破碎步骤进行破碎。

5.根据权利要求1所述的制砂方法，其特征在于，在对破碎后的物料进行分选的同时，还包括，分选出粗骨料以及粒径大于粗骨料的粗大粒物料，并将粒径大于粗骨料的粗大粒物料送至原料破碎步骤进行破碎。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的制砂方法，其特征在于，还包括分散泥与气流分离的步骤。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的制砂方法，其特征在于，在对破碎后的物料进行分选的同时，还包括，收集粒径小于合格砂的细粉的步骤。

8.一种制砂系统，其特征在于，包括，

清洗模块(1)，用于将原料通过气流进行清洗，将附着在原料上的泥从原料上剥离成分散泥，并将分散泥与原料进行分离；

破碎模块(2)，用于对分离后的原料进行破碎；

分选模块(3)，用于对破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

9.根据权利要求8所述的制砂系统，其特征在于，

所述清洗模块(1)，还用于在对原料进行气体冲洗的过程中，将原料中的砂进行收集。

10.根据权利要求8所述的制砂系统，其特征在于，所述破碎模块(2)，还用于在对分离后的原料进行破碎的同时，分选出部分合格砂。

11.根据权利要求8所述的制砂系统，其特征在于，所述分选模块(3)，还用于，在对破碎后的物料进行分选的同时，分选出粒径大于合格砂的粗大粒物料，并将粗大粒物料送至破碎模块(2)进行破碎。

12.根据权利要求8所述的制砂系统，其特征在于，所述分选模块(3)，还用于，在对破碎后的物料进行分选的同时，分选出粗骨料以及粒径大于粗骨料的粗大粒物料，并将粒径大于粗骨料的粗大粒物料送至所述破碎模块(2)进行破碎。

13.根据权利要求8至12任意一项所述的制砂系统，其特征在于，还包括集尘模块(4)，

所述集尘模块(4)，用于对所述清洗模块(1)清洗后的分散泥进行收集。

14.一种制砂设备，其特征在于，包括，

气体清洗机(10)，包括，气体清洗机本体(101)以及气流发生部(107)，在气体清洗机本体(101)上设置有气体清洗腔(102)，以及与所述气体清洗腔(102)连通的气体清洗进料口(103)、气体清洗出料口(104)、气体清洗分离口(105)以及气流入口(106)，所述气流发生部(107)，用于产生清洗气流，并使得清洗气流从所述气流入口(106)流向所述气体清洗分离口(105)；

柱碎机(20)，用于对所述气体清洗机(10)清洗后的原料进行破碎，且分离出部分合格砂；

分选机(30)，用于对所述柱碎机(20)所破碎后的物料进行分选，分选出合格砂。

15.根据权利要求14所述的制砂设备，其特征在于，所述气体清洗机(10)上还设置有砂收集口(108)，所述砂收集口(108)用于在气体清洗机(10)清洗原料时收集原料中的砂。

16.根据权利要求14所述的制砂设备，其特征在于，还包括加热部(40)，所述加热部(40)用于对进入所述气体清洗腔(102)内的气体进行加热。

17.根据权利要求14所述的制砂设备，其特征在于，还包括集尘器(50)，所述集尘器(50)用于收集所述气体清洗机(10)清洗后的分散泥。