1 概述

建筑砂石是主要建筑原材料之一。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，砂石的市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)。目前，砂石骨料行業(yè)仍然處在轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵期，行業(yè)存在總體基礎(chǔ)薄弱、企業(yè)數(shù)量多、生產(chǎn)線規(guī)模小、資源與能源利用效率低等諸多問題。截至2019年3月，砂石行業(yè)的大型礦山企業(yè)（500萬(wàn)噸/年規(guī)模及以上）僅占12%，砂石骨料開采加工行業(yè)的集中化程度及大型化水平較低。隨著砂石礦山開采管控趨于嚴(yán)格，生態(tài)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益提高，必須不斷推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快提升產(chǎn)業(yè)集中度，提高資源綜合利用水平，形成優(yōu)質(zhì)砂石骨料穩(wěn)定供給體系，加大節(jié)能減排力度，提高環(huán)保水平。據(jù)砂石協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)砂石消費(fèi)量于2017年已突破175億噸/年。為避免多系統(tǒng)、低水平、無(wú)整體規(guī)劃的粗放性開發(fā)，綠色低碳的高品質(zhì)生產(chǎn)線已成為砂石骨料項(xiàng)目建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)[3-5]。建設(shè)綠色礦山應(yīng)將綠色砂石的理念貫穿于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的全過程，礦產(chǎn)資源綜合利用與高效開發(fā)是建設(shè)綠色砂石礦山的整體要求，開采方法科學(xué)化、資源利用高效化、企業(yè)管理規(guī)范化、生產(chǎn)工藝環(huán)保化、礦山環(huán)境生態(tài)化，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益最大化。本文針對(duì)陜西某花崗巖機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)線，綜合考慮料源特性、產(chǎn)品種類及級(jí)配要求等因素，對(duì)機(jī)制砂石加工工藝方案進(jìn)行研究。

2 礦石性質(zhì)

2.1 化學(xué)成分陜西某花崗巖礦石主要礦物成分為石英（約55%）、斜 長(zhǎng)石（約20%）、鉀 長(zhǎng) 石（20%）及少量黑云母（3%）和角閃石（2%），似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石硅酸鹽全分析結(jié)果見表1。由表1可知，巖石的主要硅酸鹽成分為SiO2、Al2O3和Fe2O3等。2.2 原料技術(shù)指標(biāo)樣品水洗后對(duì)泥塊含量、云母含量、硫化物與硫酸鹽含量、氯化物含量、堅(jiān)固性（質(zhì)量損失）、表觀密度、松散堆積密度與孔隙率及飽和面干吸水率進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果見表2。采用巖相法進(jìn)行堿集料反應(yīng)測(cè)試，經(jīng)鏡下鑒定，該砂樣由巖屑砂50%~55%，石英砂5%~10%，長(zhǎng)石砂35%~40%，云母及鐵質(zhì)等礦物砂2%~3%組成。石英顆粒普遍較粗，部分具波狀消光，波狀消光石英僅占2%~4%，含量較少，不具堿硅活性。結(jié)果見表3。

樣品放射性測(cè)試項(xiàng)目為238U, 232Th, 226Ra, 40K, IRa和Ir。結(jié)果滿足GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》對(duì)建筑主體材料的要求（放射性比活度同時(shí)滿足IRa≤1.0和Ir≤1.0）。結(jié)果見表4。

3產(chǎn)品方案加工工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)考慮粒形、分級(jí)粒度、產(chǎn)品比例及品質(zhì)要求等因素，不但符合規(guī)范要求，還可根據(jù)市場(chǎng)需求靈活調(diào)控。產(chǎn)品粒級(jí)及比例等設(shè)計(jì)生產(chǎn)指標(biāo)見表5。

4 技術(shù)方案與工藝流程機(jī)制砂石生產(chǎn)工藝的選擇對(duì)混凝土性能有較大影響。目前，普遍采用的機(jī)制砂石生產(chǎn)工藝大體分為濕法、干法及半干法。濕法工藝破碎作業(yè)采用水淋預(yù)濕抑塵，篩分作業(yè)加水沖洗，耗水量大，泥質(zhì)物量大，污水處理和泥質(zhì)物堆存占地面積大，但砂石表面清潔，觀感好，一般在南方水資源豐富地區(qū)或水電站建設(shè)項(xiàng)目中采用較多。干法工藝破碎篩分作業(yè)均需密閉采用袋式除塵器解決粉塵問題，石粉綜合利用程度高，但原料需嚴(yán)格控制泥土、有機(jī)物含量和砂石骨料表面有裹粉的情況。半干法工藝與濕法工藝類似，破碎篩分作業(yè)不加水，但預(yù)篩分作業(yè)和最終產(chǎn)品均加水沖洗，減少了全濕法生產(chǎn)工藝的用水量。考慮料源特性、自然條件和當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)需要，針對(duì)花崗巖原料提出“可調(diào)節(jié)除土流程-多級(jí)破碎篩分-全產(chǎn)品整形再篩分-濕式洗砂”的干濕結(jié)合復(fù)合工藝流程。在棒條振動(dòng)給料機(jī)的下部溜槽安裝翻板閥，根據(jù)原礦開采含土量靈活調(diào)節(jié)是否進(jìn)入除土作業(yè)。破碎作業(yè)物料進(jìn)出口及篩分作業(yè)篩面及物料進(jìn)出口均設(shè)置全密閉除塵罩，通過袋式除塵器控制粉塵逸出。0~5mm細(xì)料經(jīng)輪式洗砂機(jī)和脫水篩后，機(jī)制砂含泥含粉量滿足規(guī)范要求。洗砂污水絮凝濃縮后壓濾脫泥，濃縮溢流水和濾液循環(huán)使用，泥餅作為制磚原料綜合利用。機(jī)制砂石骨料生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。