CN111282953A - 沥青路面资源综合回收装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种沥青路面资源综合回收装置与方法，属于骨料及沥青回收技术领域。该系统包括料仓、给矿机、破碎机、皮带机、磨机、湿式筛分设备、粗粒级骨料产品输送皮带、球磨机、粗细分级设备、搅拌桶、固液分离设备和浮选设备；沥青路面的沥青混凝土给入料仓，料仓连接给矿机，给矿机将沥青混凝土给入破碎机，破碎产品通过皮带机给入磨机，得到矿浆通过湿式筛分设备筛分，得到的筛下物料给入球磨机磨矿后进行浮选。本发明可实现沥青路面资源的粗粒级骨料、中等粒级骨料、细粒级骨料、沥青精矿的综合回收，回收沥青品位高、骨料性能优良；该方法易于实现工程化，通过洗水闭路循环实现水资源节约及环境保护，具有良好的社会、经济和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及骨料及沥青回收技术领域，特别是指一种沥青路面资源综合回收装置与方法。
背景技术
截止2019年中国路面工程建设总里程达484.65万公里，伴随着我国经济发展，交通量急剧增长、车辆大型化、超载严重等问题对沥青路面造成严重破坏，路面不得不进行大规模维修。目前，我国广泛采用先将旧沥青路面挖除再对路面加铺新沥青路面的维修方法，因此每年都会产生大量沥青混凝土。对挖除的旧沥青混凝土进行回收再生利用，可实现资源的再生利用，减少资源浪费，也解决了环境污染问题。
沥青路面资源再生的关键问题是如何保证骨料及沥青性能及品质。目前，预处理-碾磨-筛分方法回收的骨料内部存在大量裂纹，吸水率大，压碎指标值高，导致骨料性能差，而对于沥青，目前主要采用旋转蒸发器和阿布森法回收，其中常用的阿布森法沥青回收量小、回收过程杂质去除不净，从而使沥青二次老化、影响沥青质量，回收过程所使用药剂有毒害、易残留对环境造成污染。本发明高效清洁的沥青路面资源回收装置与工艺可实现资源中骨料的分级回收及高品位沥青回收，具有良好的经济和环境效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种沥青路面资源综合回收装置与方法，该装置与方法操作简单、不破坏骨料性能及沥青品质、回收沥青品位高、设备成熟、运行成本低、无毒无害、易于实现沥青路面大规模的回收。
该装置包括料仓、给矿机、破碎机、皮带机、磨机、湿式筛分设备、粗粒级骨料产品输送皮带、球磨机、粗细分级设备、搅拌桶、固液分离设备和浮选设备，其中，固液分离设备包括固液分离设备一、固液分离设备二和固液分离设备三，料仓下接给矿机，给矿机后接破碎机，破碎机后设皮带机，皮带机后设磨机，磨机后接湿式筛分设备，湿式筛分设备连接粗粒骨料产品输送皮带和球磨机，粗粒骨料产品输送皮带后接粗粒骨料产品料堆，球磨机后接粗细分级设备，粗细分级设备的溢流接搅拌桶，粗细分级设备的底沉砂接固液分离设备一，固液分离设备一的滤渣送至中等粒级骨料产品料堆，固液分离设备一的沉砂滤液送至球磨机，搅拌桶后接浮选设备，浮选设备的精矿产品进入固液分离设备三，固液分离设备三的滤渣送至沥青精矿产品料堆，固液分离设备三的精矿滤液送至搅拌桶，浮选设备的尾矿产品进入固液分离设备二，固液分离设备二的滤渣送至细粒级骨料产品料堆，固液分离设备二的浮选尾矿滤液送至球磨机。
应用该装置的方法，包括步骤如下：
S1：将沥青混凝土给入料仓，料仓连接给矿机，利用给矿机将沥青混凝土给入破碎机破碎，得到破碎产品；
S2：破碎产品通过皮带机给入磨机进行磨矿，实现部分沥青的剥离，得到矿浆；
S3：矿浆通过湿式筛分设备进行筛分，得到粗粒级骨料和筛下物料两个产品；
S4：S3中粗粒级骨料通过粗粒骨料产品输送皮带给到粗粒骨料产品料堆，S3中筛下物料给入球磨机，得到矿浆；
S5：矿浆通过粗细分级设备进行粗细分级，得到溢流和沉砂两个产品。
S6：S5中沉砂给入固液分离设备一，得到中等粒级骨料和沉砂滤液，沉砂滤液返回磨矿作业；S5中得到的溢流产品给入搅拌桶，搅拌桶内完成矿浆浓度的调整与浮选药剂的添加，并进行搅拌调浆；
S7：调浆后的物料进入浮选设备进行浮选，得到浮选精矿和浮选尾矿两个产品；
S8：S7中浮选尾矿给入固液分离设备二，得到浮选尾矿滤液、细粒级骨料，浮选尾矿滤液作为循环水用于磨矿作业；S7中得到的浮选精矿给入固液分离设备三，得到精矿滤液、沥青精矿，精矿滤液作为循环水用于搅拌作业。
S1中沥青混凝土破碎至240～300mm，破碎机包括颚式破碎机、圆锥破碎机，所述S2中磨机磨矿至8～10mm，所述S3中湿式筛分设备的筛孔直径为8～12mm，湿式筛分设备包括振动筛、弧形筛。
S4中球磨机磨至-200目含量大于70％，S7中浮选的分散剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、水溶性淀粉、羧甲基纤维素、六偏磷酸钠、水玻璃，捕收剂包括C10～C18烃类油、乳化烃类油，起泡剂包括松醇油、仲辛醇、甲基异丁基甲醇。
沥青路面资源回收装置与工艺可实现粗粒级骨料、中等粒级骨料、细粒级骨料、沥青精矿的综合回收，所述粗细分级设备为水力旋流器，固液分离设备包括离心脱水机、浓缩机、压滤机。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，采用破碎-磨矿-筛分-磨矿再剥离-分级-浮选的工艺以及滤液作为循环水返回的方法对沥青路面资源进行综合回收，该工艺将路面挖除的沥青混凝土给入料仓，料仓连接给矿机，利用给矿机将沥青混凝土给入破碎机破碎，得到破碎产品，破碎产品通过皮带机给入自磨机磨矿，得到矿浆，矿浆给入湿式筛分设备进行筛分，得到粗粒级骨料和筛下物料，粗粒级骨料通过粗粒级骨料产品输送皮带送到粗粒级骨料产品料堆，筛下物料给入球磨机，得到矿浆，矿浆通过粗细分级设备进行粗细分级，得到溢流和沉沙，沉沙给入固液分离设备，得到中等粒级骨料和沉沙滤液，沉沙滤液返回磨矿作业，溢流产品给入搅拌桶，搅拌桶内完成矿浆浓度的调整与浮选药剂的添加，并进行搅拌调浆，调浆后的物料进入浮选设备，进行浮选，得到浮选精矿、浮选尾矿，浮选尾矿给入固液分离设备，得到尾矿滤液、细粒级骨料，尾矿滤液作为循环水用于磨矿作业，浮选精矿给入固液分离设备，得到精矿滤液、沥青精矿，精矿滤液作为循环水用于搅拌作业。该装置与工艺中破碎、磨矿、筛分、浮选均为成熟的矿物加工工艺，该装置与工艺有效实现了粗粒级骨料、沥青的回收，回收骨料性能优良，回收沥青品位高、骨料性能优良；该方法易于实现工程化，通过洗水闭路循环实现水资源节约与利用及环境保护，具有良好的社会、经济和环境效益。
附图说明
图1为本发明的沥青路面资源综合回收装置结构示意图。
其中：1-料仓，2-给矿机，3-破碎机，4-皮带机，5-磨机，6-湿式筛分设备，7-粗粒骨料产品输送皮带，8-粗粒骨料产品料堆，9-球磨机，10-粗细分级设备；11-搅拌桶，12-固液分离设备一，13-中等粒级骨料产品料堆，14-浮选设备，15-固液分离设备二，16-固液分离设备三，17-细粒级骨料产品料堆，18-沥青精矿产品料堆，19-沉砂滤液，20-浮选尾矿滤液，21-精矿滤液。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种沥青路面资源综合回收装置与方法。
如图1所示，该装置包括料仓1、给矿机2、破碎机3、皮带机4、磨机5、湿式筛分设备6、粗粒级骨料产品输送皮带7、球磨机9、粗细分级设备10、搅拌桶11、固液分离设备和浮选设备14，其中，固液分离设备包括固液分离设备一12、固液分离设备二15和固液分离设备三16，料仓1下接给矿机2，给矿机2后接破碎机3，破碎机3后设皮带机4，皮带机4后设磨机5，磨机5后接湿式筛分设备6，湿式筛分设备6连接粗粒骨料产品输送皮带7和球磨机9，粗粒骨料产品输送皮带7后接粗粒骨料产品料堆8，球磨机9后接粗细分级设备10，粗细分级设备10的溢流接搅拌桶11，粗细分级设备10的底沉砂接固液分离设备一12，固液分离设备一12的滤渣送至中等粒级骨料产品料堆13，固液分离设备一12的沉砂滤液19送至球磨机9，搅拌桶11后接浮选设备14，浮选设备14的精矿产品进入固液分离设备三16，固液分离设备三16的滤渣送至沥青精矿产品料堆18，固液分离设备三16的精矿滤液21送至搅拌桶11，浮选设备14的尾矿产品进入固液分离设备二15，固液分离设备二15的滤渣送至细粒级骨料产品料堆17，固液分离设备二15的浮选尾矿滤液20送至球磨机9。
应用该装置的方法，包括步骤如下：
S1：将沥青混凝土给入料仓1，料仓连接给矿机2，利用给矿机2将沥青混凝土给入破碎机3破碎，得到破碎产品；
S2：破碎产品通过皮带机4给入磨机5进行磨矿，实现部分沥青的剥离，得到矿浆；
S3：矿浆通过湿式筛分设备6进行筛分，得到粗粒级骨料和筛下物料两个产品；
S4：S3中粗粒级骨料通过粗粒骨料产品输送皮带7给到粗粒骨料产品料堆8，S3中筛下物料给入球磨机9，得到矿浆；
S5：矿浆通过粗细分级设备10进行粗细分级，得到溢流和沉砂两个产品。
S6：S5中沉砂给入固液分离设备一12，得到中等粒级骨料和沉砂滤液19，沉砂滤液19返回磨矿作业；S5中得到的溢流产品给入搅拌桶11，搅拌桶11内完成矿浆浓度的调整与浮选药剂的添加，并进行搅拌调浆；
S7：调浆后的物料进入浮选设备14进行浮选，得到浮选精矿和浮选尾矿两个产品；
S8：S7中浮选尾矿给入固液分离设备二15，得到浮选尾矿滤液20、细粒级骨料，浮选尾矿滤液20作为循环水用于磨矿作业；S7中得到的浮选精矿给入固液分离设备三16，得到精矿滤液21、沥青精矿，精矿滤液21作为循环水用于搅拌作业。
上述S4中球磨机磨矿至8～10mm。
球磨机磨矿细度的确定：选定一台实验室球磨机，同一批筛下物料分为4份，每份300g，采用不同磨矿时间，各自得到矿浆，采用一次粗选两次精选一次扫选的浮选工艺流程进行浮选，测定浮选沥青精矿品位。
表磨矿细度结果
根据磨矿实验研究结果，得知当磨矿时间为18min，-200目含量为91％，所得沥青精矿品位最高。
下面结合具体实施例予以说明。
实施例1
某市挖除的环城路面沥青混凝土，主要成分含有碎石、砂、矿粉、沥青、泥土。工艺流程：首先将沥青混凝土给入料仓1，料仓连接给矿机2，利用给矿机2将沥青混凝土给入颚式破碎机3将沥青混凝土破碎到-300mm，得到破碎产品，破碎产品通过皮带机4给入自磨机对破碎产品进行磨矿，排矿粒度为-10mm，得到矿浆，将矿浆通过筛孔直径为12mm的直线振动筛进行筛分，筛分后得到粗粒级骨料和筛下料浆两个产品，粗粒级骨料通过粗粒骨料产品输送皮带7给到粗粒骨料产品料堆8。筛下料浆利用球磨机9进行进一步磨剥，磨矿细度为-200目含量75％以上，利用水力旋流器对磨矿产品进行粗细分级，得到沉砂和溢流产品，沉砂经过固液分离设备一12后成为中等粒级骨料产品，沉沙滤液19返回磨矿作业，溢流产品进入搅拌桶11，在搅拌桶11内调整矿浆浓度、添加浮选药剂，进行搅拌调浆。调浆后的物料进入浮选设备14进行浮选，浮选过程包括一次粗选、两次精选、一次扫选，浮选过程中，精选一的尾矿给入粗选，精选二的尾矿给入精选一，精选二的精矿过滤，将精矿滤液21给入搅拌桶11，扫选一的精矿给入粗选，扫选二的尾矿经固液分离设备二15，得到细粒级骨料和附小尾矿滤液20，将附小尾矿滤液20给入球磨机9，粗选前在搅拌桶11中加入分散剂、抑制剂碳酸钠+水玻璃质量比为1.6：1，相对沥青混凝土的加入量为1050g/t，粗选过程加入捕收剂，相对沥青混凝土的加入量为325g/t，起泡剂相对沥青混凝土的加入量为65g/t，扫选一过程中捕收剂相对沥青混凝土的加入量为70g/t，起泡剂相对沥青混凝土的加入量为25g/t，精选一过程中分散剂碳酸钠相对沥青混凝土的加入量为480g/t，精选二过程分散剂碳酸钠中相对沥青混凝土的加入量为290g/t，进行浮选得到精矿，精矿产品进行过滤、干燥，得到回收的沥青精矿，沥青精矿品位为79.3％。
实施例2
某市废旧的桥梁路面沥青混凝土，主要成分含有碎石、砂、矿粉、沥青、泥土。工艺流程：首先将沥青混凝土给入料仓1，料仓连接给矿机2，利用给矿机2将沥青混凝土给入颚式破碎机3，利用颚式破碎机3将沥青混凝土破碎到-250mm，得到破碎产品，对破碎产品采用自磨机进行磨矿，排矿粒度为-8mm，得到矿浆，将矿浆通过筛孔直径为10mm的直线振动筛进行筛分，筛分后得到粗粒级骨料和筛下料浆两个产品，粗粒级骨料通过粗粒骨料产品输送皮带7给到粗粒骨料产品料堆8。筛下物料利用球磨机9进行进一步磨剥，磨矿细度为-200目含量80％以上，对磨矿产品进行粗细分级，得到沉砂和溢流产品，沉砂经过固液分离设备一12后成为中等粒级骨料产品，沉砂滤液19返回磨矿作业，溢流产品进入搅拌桶11，在搅拌桶11内调整矿浆浓度、添加浮选药剂，进行搅拌调浆。调浆后的物料进入浮选设备14进行浮选，浮选过程包括一次粗选、两次精选、一次扫选，浮选过程中，精选一的尾矿给入粗选，精选二的尾矿给入精选一，精选二的精矿过滤，将精矿滤液21给入搅拌桶，扫选一的精矿给入粗选，扫选二的尾矿经过滤，得到细粒级骨料和浮选尾矿滤液20，将浮选尾矿滤液20给入球磨机9，粗选前在搅拌桶11中加入分散剂、抑制剂碳酸钠+水玻璃质量比为2：1，相对沥青混凝土的加入量为960g/t，粗选过程加入捕收剂，相对沥青混凝土的加入量为340g/t，起泡剂相对沥青混凝土的加入量为70g/t，扫选一过程中捕收剂相对沥青混凝土的加入量为65g/t，起泡剂相对沥青混凝土的加入量为30g/t，精选一过程中分散剂碳酸钠相对沥青混凝土的加入量为500g/t，精选二过程分散剂碳酸钠中相对沥青混凝土的加入量为320g/t，进行浮选得到泡沫产品，泡沫产品进行过滤、干燥，得到回收的沥青精矿，沥青精矿品位为72.4％。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种沥青路面资源综合回收装置，其特征在于：包括料仓(1)、给矿机(2)、破碎机(3)、皮带机(4)、磨机(5)、湿式筛分设备(6)、粗粒级骨料产品输送皮带(7)、球磨机(9)、粗细分级设备(10)、搅拌桶(11)、固液分离设备和浮选设备(14)，其中，固液分离设备包括固液分离设备一(12)、固液分离设备二(15)和固液分离设备三(16)，料仓(1)下接给矿机(2)，给矿机(2)后接破碎机(3)，破碎机(3)后设皮带机(4)，皮带机(4)后设磨机(5)，磨机(5)后接湿式筛分设备(6)，湿式筛分设备(6)连接粗粒骨料产品输送皮带(7)和球磨机(9)，粗粒骨料产品输送皮带(7)后接粗粒骨料产品料堆(8)，球磨机(9)后接粗细分级设备(10)，粗细分级设备(10)的溢流接搅拌桶(11)，粗细分级设备(10)的底沉砂接固液分离设备一(12)，固液分离设备一(12)的滤渣送至中等粒级骨料产品料堆(13)，固液分离设备一(12)的沉砂滤液(19)送至球磨机(9)，搅拌桶(11)后接浮选设备(14)，浮选设备(14)的精矿产品进入固液分离设备三(16)，固液分离设备三(16)的滤渣送至沥青精矿产品料堆(18)，固液分离设备三(16)的精矿滤液(21)送至搅拌桶(11)，浮选设备(14)的尾矿产品进入固液分离设备二(15)，固液分离设备二(15)的滤渣送至细粒级骨料产品料堆(17)，固液分离设备二(15)的浮选尾矿滤液(20)送至球磨机(9)。
2.应用权利要求1所述的沥青路面资源综合回收装置的方法，其特征在于：包括步骤如下：
S1：将沥青混凝土给入料仓(1)，料仓连接给矿机(2)，利用给矿机(2)将沥青混凝土给入破碎机(3)破碎，得到破碎产品；
S2：破碎产品通过皮带机(4)给入磨机(5)进行磨矿，实现部分沥青的剥离，得到矿浆；
S3：矿浆通过湿式筛分设备(6)进行筛分，得到粗粒级骨料和筛下物料两个产品；
S4：S3中粗粒级骨料通过粗粒骨料产品输送皮带(7)给到粗粒骨料产品料堆(8)，S3中筛下物料给入球磨机(9)，得到矿浆；
S5：矿浆通过粗细分级设备(10)进行粗细分级，得到溢流和沉砂两个产品。
S6：S5中沉砂给入固液分离设备一(12)，得到中等粒级骨料和沉砂滤液(19)，沉砂滤液(19)返回磨矿作业；S5中得到的溢流产品给入搅拌桶(11)，搅拌桶(11)内完成矿浆浓度的调整与浮选药剂的添加，并进行搅拌调浆；
S7：调浆后的物料进入浮选设备(14)进行浮选，得到浮选精矿和浮选尾矿两个产品；
S8：S7中浮选尾矿给入固液分离设备二(15)，得到浮选尾矿滤液(20)、细粒级骨料，浮选尾矿滤液(20)作为循环水用于磨矿作业；S7中得到的浮选精矿给入固液分离设备三(16)，得到精矿滤液(21)、沥青精矿，精矿滤液(21)作为循环水用于搅拌作业。
3.根据权利要求2所述的沥青路面资源综合回收装置的应用方法，其特征在于：所述S1中沥青混凝土破碎至240～300mm，破碎机(3)包括颚式破碎机、圆锥破碎机，所述S2中磨机(5)磨矿至8～10mm，所述S3中湿式筛分设备(6)的筛孔直径为8～12mm，湿式筛分设备(6)包括振动筛、弧形筛。
4.根据权利要求2所述的沥青路面资源综合回收装置的应用方法，其特征在于：所述S4中球磨机(9)磨至-200目含量大于70％，所述S7中浮选的分散剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、水溶性淀粉、羧甲基纤维素、六偏磷酸钠、水玻璃，捕收剂包括C10～C18烃类油、乳化烃类油，起泡剂包括松醇油、仲辛醇、甲基异丁基甲醇。
5.根据权利要求1所述的沥青路面资源综合回收装置，其特征在于：所述粗细分级设备(10)为水力旋流器，固液分离设备包括离心脱水机、浓缩机、压滤机。
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