CN113979657A - 一种免烘干机制精细砂的制备方法、系统和制得的机制精细砂 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种免烘干机制精细砂的制备方法、系统和制得的机制精细砂。其制备方法包括如下步骤：S1、对矿石原料进行一级破碎，随后筛分，去除粒径小于25mm的普通砂，得到物料

；S2、用高压空气吹去物料

表面的石粉，随后进入二级破碎，筛分，粒径大于30mm的物料返回再次进行二级破碎，粒径小于30mm的物料进入三级破碎；S3、三级破碎后，筛分，粒径大于3mm的物料返回再次进行三级破碎；粒径小于3mm的物料进精细筛选，得到粒径为0.2‑0.4mm的机制精细砂。采用本申请的制备方法，可以在免烘干的情况下制得精品机制砂，从而可节约烘干的能源、节约制备成本。

Description

一种免烘干机制精细砂的制备方法、系统和制得的机制精 细砂

技术领域

本申请涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种免烘干机制精 细砂的制备方法、系统和制得的机制精细砂。

背景技术

自然砂主要是经过自然力量长年累月冲击而形成的，比如河砂、海砂等； 但是因未及时做好环境保护、资源合理开采等原因，导致自然砂的成本越来越高， 利润越来越低，市场也越来越小。此外，由于目前大部分建筑垃圾、隧道渣、尾 矿、煤矸石等未经任何处理，便被施工单位运往郊外或乡村，露天堆放或填埋， 耗用了大量的征用土地费、垃圾清运费等建设经费，同时，清运和堆放过程中的 遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染。所以，随着市场用砂量 逐渐增加，天然砂资源呈现季节性更替，于是出现越来越多的机制砂成为建筑用 砂，随着机制砂工艺的不断发展，机制砂设备的性能的提升，机制砂在建筑用砂 逐步建立主导地位。

但是，发明人发现，现有的精细砂基本都是自然砂，但是自然砂的资源 非常紧张，此外，自然砂一般含水率比较大，需要烘干才能使用，材料加工成本 非常高并且造成能源的浪费。

发明内容

本申请提供一种免烘干机制精细砂的制备方法、系统和制得的机制精细 砂，在制备精细机制砂的过程中可以免烘干且制备成本低。

第一方面，本申请提供一种免烘干机制精细砂的制备方法，采用如下的 技术方案：

一种免烘干机制精细砂的制备方法，包括如下步骤：

S1、对矿石原料进行一级破碎，随后筛分，去除粒径小于25mm的普通砂，得 到物料I；

S2、用高压空气吹去物料I表面的石粉，随后进入二级破碎，筛分，粒径大于 30mm的物料返回再次进行二级破碎，粒径小于30mm的物料进入三级破碎；

S3、三级破碎后，筛分，粒径大于3mm的物料返回再次进行三级破碎；粒径小 于3mm的物料进精细筛选，得到粒径为0.2-0.4mm的机制精细砂。

通过采用上述技术方案，首先用高压空气吹去物料I表面的石粉，此时， 会带走物料I上的部分水分，接着，物料I经过二级破碎、二级筛分、三级破碎、 三级筛分等操作，在这些过程中，由于设备运行过程中产生热量以及多次进行破 碎、筛分等操作，所以剩余的部分水分也会被极大地降低，最终得到含水率合格 的机制精细砂。采用本申请的制备方法，生产机制精细砂的过程中不需对物料进 行烘干，可以在免烘干的情况下制得精品机制砂，从而节约了烘干的能源、节约 制备成本。采用本申请的制备方法制备机制精细砂，得到的成品机制精细砂的成 品率高、且用时少、耗电量低。

本申请中，只要是不含放射性的矿石，均可作为原料，实际生产中，最 常见且数量较多的原料是石灰岩矿、硅质矿及其他废(尾)矿。矿石原料的平均 含水率为(大块矿石的占比×大块矿石含水率+小块矿石的占比×小块矿石含水 率)/大块矿石+小块矿石。正常情况下，原料中，大块矿石的占比大于小块矿石 的占比，大块矿石的含水率小于小块矿石的含水率。

优选的，所述步骤S3中，精细筛选时对粒径小于3mm的物料进行逐级 筛选。进一步优选的，逐级筛选包括3次筛选：

对粒径小于3mm的物料进行一次筛选，筛选后，粒径大于0.8mm的物料为粗砂， 粒径小于0.8mm的物料进入二次筛选；二次筛选后，粒径大于0.4mm的物料为 中砂，粒径小于0.4mm的物料进入三次筛选；三次筛选后，粒径小于0.2mm的 物料为石粉，粒径为0.2-0.4mm的物料为机制精细砂。

通过采用上述技术方案，精细筛选后，不仅可以制得精细砂，也可制得 粗砂、中砂和石粉，实现原料的多级利用；且对原料利用率为100％，避免了浪 费。此外，本申请中，剔除了精细砂中的石粉，因此，最终的精细砂成品中不含 石粉，质量好，用途更广泛。在精细筛选的过程中，也能进一步降低物料的含水 量，使物料更易于保存和运输。

优选的，所述步骤S2中，高压空气的压力为0.5-0.7Mpa。

通过采用上述技术方案，发明人发现，当高压空气的压力为0.5-0.7Mpa 时，可以高效地吹干物料I表面的石粉，且此时，所用的高压空气量最少、吹干 效率最快，成本最低。

优选的，对步骤S2和S3均进行除尘。

通过采用上述技术方案，在步骤S2和S3的运行的过程中均进行除尘操 作，可以吸收破碎、筛分和运输所产生的粉尘，可达到“0”污染，从而有利于 保护保护环境，保护车间工作人员的呼吸健康。

第二方面，本申请提供一种应用如上所述的机制精细砂制备方法的系统， 采用如下的技术方案：

一种用于制备机制精细砂的系统，所述系统包括依次连接的一级破碎单元、一级筛分单元、二级破碎单元、二级筛分单元、三级破碎单元、三级筛分单元和精细 筛分单元；

所述一级筛分单元上连接有高压喷气单元；

所述二级筛分单元与二级破碎单元之间连接有第一反向传输装置，第一反向传输装置的进料端与二级筛分单元的出料端连接，第一反向传输装置的出料端与二级 破碎单元的进料端连接；

所述三级筛分单元与三级破碎单元之间连接有第二反向传输装置，第二反向传输装置的进料端与三级筛分单元的出料端连接，第二反向传输装置的出料端与三级 破碎单元的进料端连接。

通过采用上述技术方案，根据本申请的制备方法特制的系统与本申请的 制备方法相结合，可高效地制备精品机制砂，节约时间，节约成本。此外，本申 请的系统设计合理，节约能源，成本就低，易于推广实施。

优选的，所述精细筛分单元包括多级筛分结构。进一步优选，所述多级 筛分结构包括三层筛网，第一层筛网的网孔规格为0.8×0.8mm；第二层筛网的 网孔规格为0.4×0.4mm；第三层筛网的网孔规格为0.2×0.4mm。

通过采用上述技术方案，精细筛分单元可对物料进行多次精细筛选，得 到粒径较为平均的且质量稳定的机制精细砂。本申请中，通过第一层筛网得到的 筛上物的粒径大于8mm，可用于砂浆中；通过第二层筛网得到的筛上物的粒径 大于4mm，也可用于砂浆中；通过第三层筛网得到的筛上物的粒径小于2mm， 为石粉；第二层筛网的筛下物和第三层筛网的筛上物粒径为2-4mm，是本申请 所需要的机制精细砂。通过精细筛选，可获得不同粒径、不同用途的砂子，原料100％被利用，避免了浪费。

优选的，还包括除尘单元，沿着物料的流动方向，从一级筛分单元到精 细筛分单元，均与除尘单元连接。

通过采用上述技术方案，从一级筛分单元到精细筛分单元，均与除尘单 元连接，除尘单元可将机制砂生产过程中产生的粉尘等去除，可达到零污染，有 利于保护环境。

第三方面，本申请提供一种机制精细砂，采用如下的技术方案：

一种机制精细砂，包括如上所述的制备方法制得的机制精细砂和/或应用如上所述的系统制得的机制精细砂。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、采用本申请的制备方法，可在免烘干的情况下制得机制精细砂；

2、本申请中，通过破碎、筛分的不断搭配和精细筛分的配合，极大的提高了机 制精细砂的成品率，且整个制砂过程中，没有废弃物，实现了原料的100％利用；

3、本申请制得的机制精细砂不含石粉；

4、本申请的系统采用全封闭设备设计，达到“0”污染，满足环保的要求。

附图说明

图1是本申请提供的制备机制精细砂的系统的结构示意图。

图2是本申请提供的精细筛分单元的结构示意图。

附图说明：1、一级破碎单元；2、一级筛分单元；3、二级破碎单元；4、 二级筛分单元；41、第一反向传输装置；5、三级破碎单元；6、三级筛分单元； 61、第二反向传输装置；7、精细筛分单元；71、第一层筛网；72、第二层筛网； 73、第三层筛网；8、高压喷气单元；9、除尘单元；91、收尘箱；92、收尘分管。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。予以特别说明的是：以下 实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；以下实施 例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。

一种制备机制精细砂的系统

如图1所示，一种制备机制精细砂的系统，包括用传送装置依次连接的一级破碎单元1、一级筛分单元2、二级破碎单元3、二级筛分单元4、三级破碎单元5、 三级筛分单元6和精细筛分单元7。一级筛分单元2上连接有高压喷气单元8。 二级筛分单元4与二级破碎单元3之间连接有第一反向传输装置41，第一反向 传输装置41的进料端与二级筛分单元4的出料端连接，第一反向传输装置41 的出料端与二级破碎单元3的进料端连接。三级筛分单元6与三级破碎单元5 之间连接有第二反向传输装置61，第二反向传输装置61的进料端与三级筛分单 元6的出料端连接，第二反向传输装置61的出料端与三级破碎单元5的进料端连接。

高压喷气单元8包括高压喷气管和高压储气瓶。

系统还包括除尘单元9，沿着物料的流动方向，从一级筛分单元2到精细 筛分单元7，均与除尘单元9连接。本实施例方式中，除尘单元9包括多套配套 使用的收尘箱91和收尘分管92，收尘箱91的进口端与一级筛分单元2连接， 收尘箱91的出口端与收尘箱91连接。二级破碎单元3、二级筛分单元4、三级 破碎单元5、三级筛分单元6和精细筛分单元7上依次连接有配套使用的收尘箱 91和收尘分管92。在其他实施例方式中，除尘单元9包括多个收尘分管或总收 尘箱，收尘分管的进口端与一级筛分单元2、二级破碎单元3、二级筛分单元4、三级破碎单元5、三级筛分单元6或精细筛分单元7连接，各收尘分管的出口端 均与总收尘箱连接。

如图2所示，精细筛分单元7包括多级筛分结构，多级筛分结构为精品 制砂筛，精品制砂筛上开设有进料口和出料口，精品制砂筛内安装有多层筛网， 本实施例方式中，精细筛分单元7包括三层筛网，分别是网孔规格为0.8×0.8mm 的第一层筛网71，网孔规格为0.4×0.4mm的第二层筛网72，以及网孔规格为 0.2×0.4mm的第三层筛网73，第一层筛网71靠近精品制砂筛的进料口，第三层 筛网73靠近精品制砂筛的出料口，第二层筛网72在第一层筛网71第三层筛网 73之间。

在本实施方式中，一级破碎单元1为鄂式破碎机，二级破碎单元3为圆 锥破碎机，三级破碎单元5为整形机，一级筛分单元、二级筛分单元和三级筛分 单元可以是不同规格的振动筛，传送装置为皮带机，第一反向传输装置41和第 二反向传输装置61也可以是皮带机。

系统运行过程：

矿石原料进入鄂式破碎机进行破碎，然后通过皮带机进入一级振动筛进行筛分，筛分后，粒径为0-25mm的砂子作为普通砂使用；粒径大于25mm的砂子为物料 I；打开高压喷气管，用高压空气吹去物料的石粉、碎屑等，然后将物料I通过 皮带机输送到圆锥破碎机中进行破碎；

物料I经过圆锥破碎机破碎后通过皮带机输送到二级振动筛进行筛分，筛分后，粒径大于30mm的物料返回圆锥破碎机中再次进行破碎，粒径小于30mm的砂 子通过皮带机流向整形机；

经过整形机破碎、整形后的砂子通过皮带机输送到二级振动筛进行筛分，筛分后，粒径大于3mm的砂子返回整形机中再次进行破碎、整形，粒径小于3mm的砂 子通过皮带机输送至精品制砂筛中；

用精品制砂筛对小于3mm的砂子进行筛选，小于3mm的砂子依次经过第一层 筛网71、第二层筛网72和第三层筛网73，第一层筛网71的筛上物为粗砂(粒 径为0.8-3.0mm)，第二层筛网72的筛上物为中砂(粒径为0.4-0.8mm)，第三层 筛网73的筛上物为机制精细砂(粒径为0.2-0.4mm)，第三层73筛网的筛下物 为石粉(粒径为0-0.2mm)。

实施例

一种免烘干机制精细砂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将2000kg矿石原料进入鄂式破碎机进行破碎，随后通过皮带机进入一级振 动筛进行筛分，粒径为0-25mm的砂子作为普通砂使用；粒径大于25mm的砂子 为物料I；

S2、打开高压喷气管，用压力为0.5-0.7Mpa高压空气吹去物料I表面的石粉、 碎屑等，然后将物料I通过皮带机输送到圆锥破碎机中进行破碎；

S3、物料I经过圆锥破碎机破碎后通过皮带机输送到二级振动筛进行筛分，粒径大于30mm的砂子返回圆锥破碎机中再次进行破碎，粒径小于30mm的砂子通 过皮带机流向整形机；

S4、经过整形机破碎、整形后的砂子通过皮带机输送到二级振动筛进行筛分，粒径大于3mm的砂子返回整形机中再次进行破碎、整形，粒径小于3mm的砂子 通过皮带机输送至精品制砂筛中；

S5、用精品制砂筛对小于3mm的砂子进行筛选，小于3mm的砂子依次经过第 一层筛网、第二层筛网和第三层筛网，第一层筛网的筛上物为粗砂(粒径为 0.8-3.0mm)，第二层筛网的筛上物为中砂(粒径为0.4-0.8mm)，第三层筛网的筛 上物为机制精细砂(粒径为0.2-0.4mm)，第三层筛网的筛下物为石粉(粒径为 0-0.2mm)。

根据上述实施例制得的各种砂子的重量和含水率如下表1所示。

表1

完成实施例的总时间为35min，总用电量24度。

观察表1的数据可知，采用本申请的方法制备机制精细砂，可在免烘干 的情况下制得含水率合格的机制精细砂；此外，采用本申请的方法制备机制精细 砂，在得到机制精细砂的同时，也能制备普通砂，砂浆用粗砂、中砂，石粉，实 现了原料的100％利用；本申请在制备过程中，所用的时间少，耗电量较低，即 节约了生产成本。

对比例

一种免烘干机制精细砂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将2000kg矿石原料进入鄂式破碎机进行破碎，随后通过皮带机进入一级振 动筛进行筛分，粒径为0-25mm的砂子作为普通砂使用；粒径大于25mm的砂子 通过皮带机输送到圆锥破碎机中进行破碎；

S2、经过圆锥破碎机破碎后通过皮带机输送到二级振动筛进行筛分，粒径大于35mm的砂子返回圆锥破碎机中再次进行破碎，粒径小于35mm的砂子通过皮带 机流向整形机；

S3、经过整形机破碎、整形后的砂子通过皮带机输送到二级振动筛进行筛分，粒径大于1mm的砂子返回整形机中再次进行破碎、整形，粒径小于1mm的砂子 通过皮带机输送至精品制砂筛中；

S4、用精品制砂筛对小于1mm的砂子进行筛选，小于1mm的砂子依次经过第 一层筛网、第二层筛网和第三层筛网，第一层筛网的筛上物为粗砂(粒径为0.8-1mm)，第二层筛网的筛上物为中砂(粒径为0.4-0.8mm)，第三层筛网的筛 上物为机制精细砂(粒径为0.2-0.4mm)，第三层筛网的筛下物为石粉(粒径为 0-0.2mm)。

根据上述对比例制得的各种砂子的重量和含水率如下表2所示。

表2

完成对比例的总时间41min，总用电量25.7度。

对比实施例表1和对比例表2的数据可知，采用本申请的制备方法，在 得到相同产率的机制精细砂时，采用实施例的方法可节约时间、节约用电量，从 而可减少生产成本。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领 域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献 的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种免烘干机制精细砂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对矿石原料进行一级破碎，随后筛分，去除粒径小于25mm的普通砂，得到物料I；

S2、用高压空气吹去物料I表面的石粉，随后进入二级破碎，筛分，粒径大于30mm的物料返回再次进行二级破碎，粒径小于30mm的物料进入三级破碎；

S3、三级破碎后，筛分，粒径大于3mm的物料返回再次进行三级破碎；粒径小于3mm的物料进精细筛选，得到粒径为0.2-0.4mm的机制精细砂。

2.根据权利要求1所述的机制精细砂的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，精细筛选时对粒径小于3mm的物料进行逐级筛选。

3.根据权利要求2所述的机制精细砂的制备方法，其特征在于：逐级筛选包括3次筛选：

对粒径小于3mm的物料进行一次筛选，筛选后，粒径大于0.8mm的物料为粗砂，粒径小于0.8mm的物料进入二次筛选；二次筛选后，粒径大于0.4mm的物料为中砂，粒径小于0.4mm的物料进入三次筛选；三次筛选后，粒径小于0.2mm的物料为石粉，粒径为0.2-0.4mm的物料为机制精细砂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的机制精细砂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，高压空气的压力为0.5-0.7Mpa。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的机制精细砂的制备方法，其特征在于：对步骤S2和S3均进行除尘。

6.一种应用权利要求1-5中任一项所述的机制精细砂制备方法的系统，其特征在于：所述系统包括依次连接的一级破碎单元(1)、一级筛分单元(2)、二级破碎单元(3)、二级筛分单元(4)、三级破碎单元(5)、三级筛分单元(6)和精细筛分单元(7)；

所述一级筛分单元(2)上连接有高压喷气单元(8)；

所述二级筛分单元(4)与二级破碎单元(3)之间连接有第一反向传输装置(41)，第一反向传输装置(41)的进料端与二级筛分单元(4)的出料端连接，第一反向传输装置(41)的出料端与二级破碎单元(3)的进料端连接；

所述三级筛分单元(6)与三级破碎单元(5)之间连接有第二反向传输装置(61)，第二反向传输装置(61)的进料端与三级筛分单元(6)的出料端连接，第二反向传输装置(61)的出料端与三级破碎单元(5)的进料端连接。

7.根据权利要求6所述的用于制备机制精细砂的系统，其特征在于：所述精细筛分单元(7)包括多级筛分结构。

8.根据权利要求7所述的用于制备机制精细砂的系统，其特征在于：所述多级筛分结构包括三层筛网，第一层筛网(71)的网孔规格为0.8×0.8mm；第二层筛网(72)的网孔规格为0.4×0.4mm；第三层筛网(73)的网孔规格为0.2×0.4mm。

9.根据权利要求6所述的用于制备机制精细砂的系统，其特征在于：还包括除尘单元(9)，沿着物料的流动方向，从一级筛分单元(2)到精细筛分单元(7)，均与除尘单元(9)连接。

10.一种机制精细砂，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述制备方法制得的机制精细砂和/或应用权利要求6-9中任一项所述的系统制得的机制精细砂。

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