废石屑(行业内俗称石粉)是开采建筑装饰用天然石材、及开采加工混凝土用碎石等过程中产生的。作为废弃物,石屑既占用场地又污染环境,如果将其适当分选和加工制成机制砂,取代河砂用于配制混凝土和砂浆,这样既解决了建筑用砂短缺和废石屑污染环境问题,又提高了资源利用率,社会综合效益显著,具有极大的推广意义。

河砂由于经过流水的冲刷,表面较为光滑圆润,棱角少。废石屑由于破碎而成,粒形较为不规则、棱角多,粗糙度较大而且表面形貌较为复杂,导致其需水性大,对配制的新拌混凝土工作性能不利,达到相同流动度时需要增加用水量而导致强度下降;但其粘结强度高,对力学性能有利,故使用时需要平衡两方面的关系。


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废石屑制砂的现存问题

(1)不同来源的废石屑,其岩性不同、开采和破碎工艺不同,物理性质差异很大,目前对石屑性能的系统性研究还不足,对石屑的质量以及其对混凝土性能影响的规律掌握不足。

(2)低质的石屑含粉量大,表面粗糙,棱角尖锐,除泥、整形技术难,投资大;这些问题不解决,又对混凝土和易性不利,增加水泥用量,市场接受度差。

(3)对不同种类废石屑,需要有针对性的制砂工艺,同时制成的机制砂性能也有所不同,故对制砂的生产和机制砂的使用有较高的管理与监控要求,现阶段企业对此还认识不到位,只想简单的处理一下就应用,导致预想的经济效益和环境效益没有实现,企业就失去了实践的动力和决心。


废石屑制砂的解决方案

废石屑制砂,是将大于5mm的筛分出来进制砂机;小于0.075mm的筛分出来,保留一部分在砂中,过多的一部分作为石粉产品或适合的话作为掺合料进行使用。这与矿山开采“专门”生产机制砂还是有所不同,需要经前一级破碎至5~16mm的颗粒进制砂机。

通过调研对比不同的生产工艺,包括专门开采岩石生产机制砂的各种生产工艺及相应的生产设备,分析了废石屑制砂与其的不同之处,提出了一种适用于废石屑进行加工处理制备机制砂的生产工艺,如下图。


废石屑制砂生产工艺

制砂工艺流程

首先将废石屑进行筛分,对大于5mm的颗粒(准确说是筛孔边长为4.75mm方孔筛的筛上部分),采用立轴冲击式破碎机进行破碎,同时具有整形作用,出破碎机后通过风选(空气筛分),大于0.075mm的颗粒作为机制砂的一部分。

废石屑进行筛分,对小于5mm的颗粒进行风选,其中大于0.075mm的颗粒,通过对其粒形进行判断,若粒形较好,直接作为机制砂的一部分;若粒径不佳,还是需要经过立轴冲击式破碎机进行整形,再进行风选,大于0.075mm的颗粒作为机制砂的一部分。

对废石屑风选及经破碎机后风选的小于0.075mm的颗粒,根据机制砂对石粉含量的要求,一部分可以作为机制砂中石粉的需要,一部分可以作为石粉产品出售。

需注意的是,岩石种类不同、破碎工艺不同,废石屑的物理性质也有所不同。用户在加工处理前需对其性质有充分的了解,以便采用适宜的生产工艺。此外,目前有一些采石场将开采制备混凝土用粗骨料—碎石和制备建筑细骨料—机制砂一体化生产,就没有了废石屑,这也不失为一种方法,既节约了资源又降低了生产成本。