CN108996966A - 一种制备矸石渣机制砂的方法 - Google Patents

一种制备矸石渣机制砂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备矸石渣机制砂的方法，包括以下步骤：称取各原料，备用；将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；本发明生产出来的矸石渣机制砂能够保证矸石渣碾磨的粒形、细度，可以从根源上改善机制砂原料的物理性能；同时，本发明通过筛分除粉系统对机制砂原料实现级配，因此，本发明生产的矸石渣机制砂级配与粒形好。

Description

一种制备矸石渣机制砂的方法
技术领域
本发明涉及制砂技术领域，具体是一种制备矸石渣机制砂的方法。
背景技术
随着我国基本建设的发展，加之天然河砂资源的禁采与限采，天然河砂的供应日趋紧张，使得机制砂的生产和应用得到快速发展。但目前机制砂的生产主要采用矿石原料，一方面，需开山取石，破坏生态环境，另一方面，需水洗除泥去粉，耗费有限的水资源并造成环境污染。矸石渣是电厂采用循环流化床锅炉工艺发电后排放的废渣，且随着国内矸石发电工艺的推广应用，每年有大量矸石渣被排出，这些矸石渣除了部分用于生产水泥的原料外，绝大部分填埋或堆积，不仅造成资源和能源的巨大浪费，而且侵占土地、污染环境，矸石渣的高效利用技术亟待开发。因矸石渣最大粒径小于10mm，其中小于4.75mm的颗粒占约70％，适宜于制作机制砂，若将矸石渣用于制备机制砂不仅可大大提高矸石渣的利用率，同时，可扩大机制砂的原料来源，而且生产机制砂过程中产生的细粉具有较高的火山灰活性，可作为活性混合材或掺合料。但矸石渣存在粒形扁平、压碎值和吸水率偏高，且级配不良的问题，不能直接用作机制砂，需对其级配和粒形进行改善，并降低其压碎值和吸水率，但现有制砂工艺难以实。
同时在制砂过程中，大颗粒或者块状的原料在破碎机中转子的高速运转下被甩出，被甩出的原料在高速移动过程中与破碎腔内壁或内壁上的原料进行激烈的碰撞，这种激烈的碰撞会产生大量的粉尘，通过上述工艺产生的机制砂中通常含有20%以上的粉尘，从而降低了机制砂的成品率，影响机制砂的质量，过多的粉尘还会严重污染环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备矸石渣机制砂的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种制备矸石渣机制砂的方法，包括以下步骤：
S1、称取各原料，备用；
S2、将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；
S3、向制砂机加入减水剂，破碎混合30-50分钟，制得矸石渣混合料；
S4、将步骤S3制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；然后制得的矸石渣机制砂送入机制砂钝化系统进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂；
S5、将矸石渣机制砂送入螺旋洗砂机内进行脱水处理，使之含水量脱水至10%-12%；然后将经螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛中进行振动筛分，将5mm以下的矸石渣机制砂经过胶带机送入成品料箱中，将5mm以上的矸石渣机制砂送入制砂机内进行重复破碎；将经过螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛进行筛分，然后将5mm以下的矸石渣机制砂经胶带机送入成品料箱内。
作为本发明进一步的方案：所述制砂机为为单仓管磨机。
作为本发明再进一步的方案：所述单仓管磨机中的碾磨介质由直径为80mm的第一碾磨陶瓷球和直径为 50mm的第二碾磨陶瓷球构成，所述第一碾磨陶瓷球和第一碾磨陶瓷球的质量比为2∶6-5∶7。
作为本发明再进一步的方案：步骤S5中，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为5.0×5.0mm。
作为本发明再进一步的方案：所述矸石渣机制砂的细度模数为2.3-2.8，矸石渣机制砂中的细粉含量为5.0％-10％。
一种矸石渣机制砂，由上述所述的制备矸石渣机制砂的方法制备得到。
作为本发明再进一步的方案：一种矸石渣机制砂，包括以下按照重量份的原料：水泥30-60份，粉煤灰20-40份，矸石渣180-250份，减水剂20-30份，硅酸盐水泥熟料2-25份，石膏粉1-6份，工业用二氧化硅8-23份，工业用三氧化二铝1-4份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：水泥40-50份，粉煤灰30-35份，矸石渣190-240份，减水剂22-28份，硅酸盐水泥熟料4-20份，石膏粉2-5份，工业用二氧化硅9-20份，工业用三氧化二铝2-3份。
作为本发明再进一步的方案：所述减水剂为木质素磺酸盐或萘磺酸盐甲醛聚合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明生产出来的矸石渣机制砂能够保证矸石渣碾磨的粒形、细度，可以从根源上改善机制砂原料的物理性能；同时，本发明通过筛分除粉系统对机制砂原料实现级配，因此，本发明生产的矸石渣机制砂级配与粒形好。另外本发明将所制矸石渣机制砂提前钝化，可提高其物理力学性能。而且本发明利用矸石渣生产机制砂，可用于配制水泥砂浆和混凝土，应用广泛、用量大，不仅可缓解天然河砂的供应紧张问题，而且可避免开山取石造成的环境破坏，同时避免矸石渣大量堆积对环境的污染。
具体实施方式
下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种制备矸石渣机制砂的方法，包括以下步骤：
S1、称取各原料，备用；
S2、将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；
S3、向制砂机加入减水剂，破碎混合30分钟，制得矸石渣混合料；
S4、将步骤S3制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；然后制得的矸石渣机制砂送入机制砂钝化系统进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂；
S5、将矸石渣机制砂送入螺旋洗砂机内进行脱水处理，使之含水量脱水至10%；然后将经螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛中进行振动筛分，将5mm的矸石渣机制砂经过胶带机送入成品料箱中，将5mm以上的矸石渣机制砂送入制砂机内进行重复破碎；将经过螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛进行筛分，然后将5mm以下的矸石渣机制砂经胶带机送入成品料箱内。
所述制砂机为为单仓管磨机；所述单仓管磨机中的碾磨介质由直径为80mm的第一碾磨陶瓷球和直径为 50mm的第二碾磨陶瓷球构成，所述第一碾磨陶瓷球和第一碾磨陶瓷球的质量比为2∶6。
步骤S5中，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为5.0×5.0mm。
所述矸石渣机制砂的细度模数为2.3，矸石渣机制砂中的细粉含量为5.0％。
一种矸石渣机制砂，由上述所述的制备矸石渣机制砂的方法制备得到；包括以下按照重量份的原料：水泥30份，粉煤灰20份，矸石渣180份，减水剂20份，硅酸盐水泥熟料2份，石膏粉1份，工业用二氧化硅8份，工业用三氧化二铝1份。
所述减水剂为木质素磺酸盐。
实施例2
一种制备矸石渣机制砂的方法，包括以下步骤：
S1、称取各原料，备用；
S2、将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；
S3、向制砂机加入减水剂，破碎混合50分钟，制得矸石渣混合料；
S4、将步骤S3制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；然后制得的矸石渣机制砂送入机制砂钝化系统进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂；
S5、将矸石渣机制砂送入螺旋洗砂机内进行脱水处理，使之含水量脱水至12%；然后将经螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛中进行振动筛分，将5mm以下的矸石渣机制砂经过胶带机送入成品料箱中，将5mm以上的矸石渣机制砂送入制砂机内进行重复破碎；将经过螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛进行筛分，然后将5mm以下的矸石渣机制砂经胶带机送入成品料箱内。
所述制砂机为为单仓管磨机；所述单仓管磨机中的碾磨介质由直径为80mm的第一碾磨陶瓷球和直径为 50mm的第二碾磨陶瓷球构成，所述第一碾磨陶瓷球和第一碾磨陶瓷球的质量比为5∶7。
步骤S5中，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为5.0×5.0mm。
所述矸石渣机制砂的细度模数为2.8，矸石渣机制砂中的细粉含量为10％。
一种矸石渣机制砂，由上述所述的制备矸石渣机制砂的方法制备得到；包括以下按照重量份的原料：水泥60份，粉煤灰40份，矸石渣250份，减水剂30份，硅酸盐水泥熟料25份，石膏粉6份，工业用二氧化硅23份，工业用三氧化二铝4份。
所述减水剂为萘磺酸盐甲醛聚合物。
实施例3
一种制备矸石渣机制砂的方法，包括以下步骤：
S1、称取各原料，备用；
S2、将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；
S3、向制砂机加入减水剂，破碎混合30分钟，制得矸石渣混合料；
S4、将步骤S3制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；然后制得的矸石渣机制砂送入机制砂钝化系统进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂；
S5、将矸石渣机制砂送入螺旋洗砂机内进行脱水处理，使之含水量脱水至11%；然后将经螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛中进行振动筛分，将5mm以下的矸石渣机制砂经过胶带机送入成品料箱中，将5mm以上的矸石渣机制砂送入制砂机内进行重复破碎；将经过螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛进行筛分，然后将5mm以下的矸石渣机制砂经胶带机送入成品料箱内。
所述制砂机为为单仓管磨机；所述单仓管磨机中的碾磨介质由直径为80mm的第一碾磨陶瓷球和直径为 50mm的第二碾磨陶瓷球构成，所述第一碾磨陶瓷球和第一碾磨陶瓷球的质量比为5∶7。
步骤S5中，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为5.0×5.0mm。
所述矸石渣机制砂的细度模数为2.35，矸石渣机制砂中的细粉含量为6.0％％。
一种矸石渣机制砂，由上述所述的制备矸石渣机制砂的方法制备得到；包括以下按照重量份的原料：水泥40份，粉煤灰30份，矸石渣190份，减水剂22份，硅酸盐水泥熟料4份，石膏粉2份，工业用二氧化硅9份，工业用三氧化二铝2份。
所述减水剂为木质素磺酸盐。
实施例4
一种制备矸石渣机制砂的方法，包括以下步骤：
S1、称取各原料，备用；
S2、将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；
S3、向制砂机加入减水剂，破碎混合30分钟，制得矸石渣混合料；
S4、将步骤S3制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；然后制得的矸石渣机制砂送入机制砂钝化系统进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂；
S5、将矸石渣机制砂送入螺旋洗砂机内进行脱水处理，使之含水量脱水至12%；然后将经螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛中进行振动筛分，将5mm以下的矸石渣机制砂经过胶带机送入成品料箱中，将5mm以上的矸石渣机制砂送入制砂机内进行重复破碎；将经过螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛进行筛分，然后将5mm以下的矸石渣机制砂经胶带机送入成品料箱内。
所述制砂机为为单仓管磨机；所述单仓管磨机中的碾磨介质由直径为80mm的第一碾磨陶瓷球和直径为 50mm的第二碾磨陶瓷球构成，所述第一碾磨陶瓷球和第一碾磨陶瓷球的质量比为5∶7。
步骤S5中，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为5.0×5.0mm。
所述矸石渣机制砂的细度模数为2.5，矸石渣机制砂中的细粉含量为7％。
一种矸石渣机制砂，由上述所述的制备矸石渣机制砂的方法制备得到；包括以下按照重量份的原料：水泥50份，粉煤灰35份，矸石渣240份，减水剂28份，硅酸盐水泥熟料20份，石膏粉5份，工业用二氧化硅20份，工业用三氧化二铝3份。
所述减水剂为萘磺酸盐甲醛聚合物。
实施例5
一种制备矸石渣机制砂的方法，包括以下步骤：
S1、称取各原料，备用；
S2、将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；
S3、向制砂机加入减水剂，破碎混合40分钟，制得矸石渣混合料；
S4、将步骤S3制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；然后制得的矸石渣机制砂送入机制砂钝化系统进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂；
S5、将矸石渣机制砂送入螺旋洗砂机内进行脱水处理，使之含水量脱水至10.5%；然后将经螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛中进行振动筛分，将5mm以下的矸石渣机制砂经过胶带机送入成品料箱中，将5mm以上的矸石渣机制砂送入制砂机内进行重复破碎；将经过螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛进行筛分，然后将5mm以下的矸石渣机制砂经胶带机送入成品料箱内。
所述制砂机为为单仓管磨机；所述单仓管磨机中的碾磨介质由直径为80mm的第一碾磨陶瓷球和直径为 50mm的第二碾磨陶瓷球构成，所述第一碾磨陶瓷球和第一碾磨陶瓷球的质量比为2∶6。
步骤S5中，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为5.0×5.0mm。
所述矸石渣机制砂的细度模数为2.45，矸石渣机制砂中的细粉含量为8％。
一种矸石渣机制砂，由上述所述的制备矸石渣机制砂的方法制备得到；包括以下按照重量份的原料：水泥45份，粉煤灰33份，矸石渣220份，减水剂25份，硅酸盐水泥熟料10份，石膏粉3份，工业用二氧化硅15份，工业用三氧化二铝2.5份。
所述减水剂为木质素磺酸盐。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种制备矸石渣机制砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取各原料，备用；
S2、将除减水剂以外的其他各原料制砂中机，在所述制砂机中对矸石渣进行破碎、碾磨整形，所述制砂机内置碾磨介质，通过调整所述喂料机的喂料量和所述碾磨介质的大小、数量、质量以及所述碾磨介质的装载量控制矸石渣碾磨的粒形和细度，制得破碎混合料；
S3、向制砂机加入减水剂，破碎混合30-50分钟，制得矸石渣混合料；
S4、将步骤S3制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；然后制得的矸石渣机制砂送入机制砂钝化系统进行喷水搅拌润湿， 制得钝化后的矸石渣机制砂；
S5、将矸石渣机制砂送入螺旋洗砂机内进行脱水处理，使之含水量脱水至10%-12%；然后将经螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛中进行振动筛分，将5mm以下的矸石渣机制砂经过胶带机送入成品料箱中，将5mm以上的矸石渣机制砂送入制砂机内进行重复破碎；将经过螺旋洗砂机脱水处理后的矸石渣机制砂送入振动筛进行筛分，然后将5mm以下的矸石渣机制砂经胶带机送入成品料箱内。
2.根据权利要求1所述的制备矸石渣机制砂的方法，其特征在于，所述制砂机为为单仓管磨机。
3.根据权利要求2所述的制备矸石渣机制砂的方法，其特征在于，所述单仓管磨机中的碾磨介质由直径为80mm的第一碾磨陶瓷球和直径为 50mm的第二碾磨陶瓷球构成，所述第一碾磨陶瓷球和第一碾磨陶瓷球的质量比为2∶6-5∶7。
4.根据权利要求1所述的制备矸石渣机制砂的方法，其特征在于，步骤S5中，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为5.0×5.0mm。
5.根据权利要求1所述的制备矸石渣机制砂的方法，其特征在于，所述矸石渣机制砂的细度模数为2.3-2.8，矸石渣机制砂中的细粉含量为5.0％-10％。
6.一种由权利要求1-5任一所述的制备矸石渣机制砂的方法制备的矸石渣机制砂。
7.根据权利要求6所述的矸石渣机制砂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：水泥30-60份，粉煤灰20-40份，矸石渣180-250份，减水剂20-30份，硅酸盐水泥熟料2-25份，石膏粉1-6份，工业用二氧化硅8-23份，工业用三氧化二铝1-4份。
8.根据权利要求7所述的矸石渣机制砂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：水泥40-50份，粉煤灰30-35份，矸石渣190-240份，减水剂22-28份，硅酸盐水泥熟料4-20份，石膏粉2-5份，工业用二氧化硅9-20份，工业用三氧化二铝2-3份。
9.根据权利要求7所述的矸石渣机制砂，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸盐或萘磺酸盐甲醛聚合物。
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