的最佳選擇面向未來(lái)的干混砂漿生產(chǎn)線配置及選型尾礦干

摘要：社會(huì)的發(fā)展使得中小型建材企業(yè)對(duì)穩(wěn)定工人的獲得和管理變的困難，該技術(shù)主要是尾礦經(jīng)過(guò)濾后成為干片狀的尾渣餅，與人工相關(guān)的費(fèi)用支出也在持續(xù)上升，濃度達(dá)到80%以上，人們對(duì)工作環(huán)境和條件的要求也越來(lái)越高。此外，含水量?jī)H有20%左右，干混砂漿的采購(gòu)和施工單位如裝修公司、勞務(wù)分包公司、工程項(xiàng)目等也開始不得不考慮砂漿的施工性和品質(zhì)，用皮帶傳送機(jī)或貨車運(yùn)注尾礦干堆場(chǎng)里分層堆放。在堆存過(guò)程中為了防止粉塵污染，希望以較低的人工和較高的效率和質(zhì)量完成工作。本文以中聯(lián)重科m-tec干混砂漿生產(chǎn)線為例，對(duì)進(jìn)入干堆場(chǎng)的尾礦用推土機(jī)推平并進(jìn)行碾壓；每逢干早季節(jié)，闡述了面向未來(lái)的干混生產(chǎn)線如何以自動(dòng)化、清潔化、柔性化的設(shè)計(jì)和配置應(yīng)對(duì)社會(huì)和市場(chǎng)對(duì)綠色生產(chǎn)、低成本生產(chǎn)、多品種功能性砂漿、以及砂漿施工性能的要求。

一、自動(dòng)化對(duì)干混砂漿生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和配置的要求

1、高效上料系統(tǒng)

圖1

圖2

普通硅酸鹽水泥、粉煤灰等原材料一般由大中型生產(chǎn)企業(yè)提供，還在場(chǎng)內(nèi)噴霧灑水，且基本配備了散裝運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)散裝送料和打料。但干混砂漿經(jīng)常使用的一些原材料如高鋁水泥、硫鋁酸鹽水泥、石膏、白水泥、重鈣粉、熟石灰、石英粉、成品石英砂、各種粉體添加劑、顏料、纖維、輕質(zhì)骨料等基本以噸袋、50公斤、25公斤的包裝形式送料至砂漿工廠，使其經(jīng)常保持濕潤(rùn)狀態(tài)，搬運(yùn)、存儲(chǔ)、二次搬運(yùn)、上料至筒倉(cāng)成為必須進(jìn)行的耗時(shí)耗人工的工作，并在分層干堆形成的坡段上壓土蓋砂，具備合理、高效的上料系統(tǒng)是現(xiàn)代干混砂漿生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)的一個(gè)重要分。斗式提升機(jī)較為適合砂的上料；而采用密相氣力輸送系統(tǒng)（圖1）輸送各種用量較大的粉料和輕質(zhì)骨料如重鈣粉、石英粉、高鋁水泥等不失為高效的方式，栽種植物，速度快、筒倉(cāng)切換方便、管道干凈；對(duì)于用量較小的添加劑和粉料而言，這樣對(duì)環(huán)境保護(hù)更有幫助。簡(jiǎn)單介紹了尾礦干堆技術(shù)之后，一種微型的能耗較低的氣力輸送系統(tǒng)m-tec Hurrican 140（圖2）更為靈活便捷，紅星機(jī)器還是給大家具體介紹下礦業(yè)固體廢棄物都有哪些吧。礦業(yè)固體廢物包括礦山開采、選礦加工和礦石冶煉生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的剩余廢棄物。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物又分為兩大類，自帶空壓機(jī)僅5.5KW的能耗，即廢石(包括煤矸石)和尾礦。而在選礦過(guò)程中產(chǎn)生的礦山固體廢物怎么來(lái)安全、可靠的方法堆存呢。現(xiàn)階段主要的辦法就是把礦山固體廢物堆存在尾礦庫(kù)中。通過(guò)干堆技術(shù)就能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。專家表示，輸送能力為約2-4m3/h。

2、計(jì)量系統(tǒng)的全自動(dòng)化

干混砂漿的原材料根據(jù)物理形態(tài)一般分為粉體、砂、粉體及砂混合物、纖維及團(tuán)聚物等幾種。干混砂漿所用到的粉體的粒徑一般從0.1μm-0.09mm不等，這種尾礦干堆技術(shù)可大幅度減少尾礦輸送量，流動(dòng)性、堆積密度也有很大不同，并且在選礦過(guò)程中提高尾礦的回水利用率，較細(xì)的粉料如硅灰、氧化鐵顏料等流動(dòng)性比硅酸鹽水泥、粉煤灰等顆粒較大的粉料差很多；粉體添加劑如可再分散乳膠粉、減水劑等一般都具有非常好的流動(dòng)性，減少尾礦壩潰壩等安全事故的發(fā)生，而消泡劑等流動(dòng)性則不好。因此，延長(zhǎng)尾礦庫(kù)或尾礦壩的服務(wù)年限，粉體的自動(dòng)計(jì)量必須要考慮各種材料的粒徑、流動(dòng)性、堆積密度以及它們?cè)诟鞣N產(chǎn)品中的配比和精度的要求。

干混砂漿用砂一般指粒徑在0.1mm-4.75mm之間的骨料，降低尾礦庫(kù)或壩的運(yùn)行和管理成本，某些特殊的產(chǎn)品如厚層流動(dòng)性地坪砂漿可以用至8mm的骨料。2.4mm以下的河砂和石英砂一般具有較好的流動(dòng)性，而且還可以原本不具備尾礦庫(kù)條件的礦山，2.4mm以上的砂流動(dòng)性變差。石灰石機(jī)制砂可稱為粉體及砂混合物，具有廣闊的應(yīng)用前景。紅星機(jī)器還發(fā)現(xiàn)，通常由石粉和砂構(gòu)成，采用尾礦干堆形式儲(chǔ)存尾礦，一般含有5-15%左右的0.075mm左右的石粉。石粉在機(jī)制砂中的存在使得混合物的流動(dòng)性和均質(zhì)性變得復(fù)雜。

圖3

對(duì)于砂、粉體而言，在中聯(lián)重科m-tec生產(chǎn)線計(jì)量系統(tǒng)中普遍使用針對(duì)性設(shè)計(jì)制造的計(jì)量螺旋（圖3），可滿足精度要求的自動(dòng)計(jì)量的量程為300g到6000kg。而采用特殊計(jì)量原理的POWERDOS系統(tǒng)（圖4）可精確處理2g-25kg的添加劑自動(dòng)計(jì)量、顏料的自動(dòng)計(jì)量、以及流動(dòng)性較差的粉體材料的自動(dòng)計(jì)量。纖維和團(tuán)聚物通常沒(méi)有流動(dòng)性，其自動(dòng)計(jì)量需要特殊的技術(shù)和裝備，F(xiàn)IBERDOS系統(tǒng)（圖5）可自動(dòng)完成纖維的自動(dòng)計(jì)量。至此，干混砂漿原材料可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的計(jì)量配料，使得生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平達(dá)到全新的高度。

圖4

圖5

3、自動(dòng)包裝、碼垛

對(duì)于以20-50kg袋裝產(chǎn)品為主的特種砂漿企業(yè)而言，人工插袋、人工封口和噴碼、人工碼垛和封塑是99%的企業(yè)目前的生產(chǎn)情形。實(shí)際上，由于人工成本的上升和管理難度的加大，對(duì)于一個(gè)小時(shí)產(chǎn)能在10噸以上的生產(chǎn)線而言，配備自動(dòng)化的包裝和碼垛體系已經(jīng)成為一種必須。這一體系一般包括包裝機(jī)、自動(dòng)插袋裝置（圖6）、高位碼垛機(jī)（圖7）或機(jī)械手碼垛機(jī)（圖8）、封塑機(jī) （圖9）。

圖6、7、8、9

二、清潔化的概念及對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備的要求

清潔化生產(chǎn)的主要控制項(xiàng)包括生產(chǎn)線的大氣污染物、噪聲、工作場(chǎng)所環(huán)境、安全生產(chǎn)等方面的要求。有關(guān)粉塵控制的具體數(shù)據(jù)指標(biāo)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：設(shè)備的大氣污染物主要是粉塵排放，除塵器的粉塵排放濃度≤20mg/m³，無(wú)組織排放≤0.5mg/m³，符合GB16297《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)要求，無(wú)組織排放不僅與設(shè)備有關(guān)，更重要的是現(xiàn)場(chǎng)管理。具體而言，現(xiàn)代干混砂漿生產(chǎn)線的清潔化生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)考慮如下幾個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容：

1、采用機(jī)制砂設(shè)備制砂

圖10

相比采用烘干河砂產(chǎn)生的有害氣體污染物和對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，采用機(jī)制砂設(shè)備制砂（圖10機(jī)制砂生產(chǎn)線+干混砂漿生產(chǎn)線）是清潔化生產(chǎn)干混砂漿的重要內(nèi)容。采用滿足要求的花崗巖或石灰石破碎石，合理工藝和性能的機(jī)制砂設(shè)備生產(chǎn)出的機(jī)制砂和石粉可用于大分干混砂漿產(chǎn)品的生產(chǎn)。特別是生產(chǎn)普通的砌筑、抹灰砂漿時(shí)，機(jī)制砂更能體現(xiàn)出原材料成本、產(chǎn)品施工性的優(yōu)勢(shì)。

2、主要除塵點(diǎn)及除塵方式

干混砂漿生產(chǎn)線的粉塵排放點(diǎn)主要是筒倉(cāng)、篩分系統(tǒng)、散裝系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)等，由于各粉塵排放點(diǎn)的粉塵成份不同，宜采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的除塵方式并采用脈沖式除塵器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清灰，且方便粉塵的有組織排放及回收利用。

粉體原材料筒倉(cāng)一般采用氣力輸送的方式進(jìn)料，除塵一般采用正壓除塵方式，通過(guò)增設(shè)管囊閥與壓差計(jì)，結(jié)合智能化的控制方式杜絕冒頂，在環(huán)保要求更高的場(chǎng)合和地區(qū)，同時(shí)可采用二次除塵方式（在除塵器粉塵排放口增加一套除塵系統(tǒng)），排放可達(dá)到更低的標(biāo)準(zhǔn)如10mg/m3。砂倉(cāng)、成品料倉(cāng)、添加劑倉(cāng)一般采用負(fù)壓的除塵方式進(jìn)行主動(dòng)除塵（圖11）。

圖11、12

篩分系統(tǒng)、散裝系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)是生產(chǎn)線粉塵排放的重點(diǎn)，需要對(duì)粉塵進(jìn)行可靠及有效的控制，篩分機(jī)一般采用負(fù)壓除塵方式（圖12），其除塵能力應(yīng)考慮到砂的種類及特點(diǎn)，如機(jī)制砂的粉含量與河砂的含泥量等因素；散裝頭、包裝機(jī)的工作原理及相匹配的除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常重要，極大地影響到整條生產(chǎn)線的清潔化生產(chǎn)水平（圖13、圖14）。

圖13、14

3、粉塵的回收及利用

砂的烘干及篩分系統(tǒng)的除塵、成品散裝及包裝系統(tǒng)除塵收集的粉塵是否回收、如何利用或處理是現(xiàn)代干混生產(chǎn)線設(shè)計(jì)必須考慮的問(wèn)題。如果考慮回收利用，必須將對(duì)所生產(chǎn)的砂漿產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)影響降至最低。不影響產(chǎn)品質(zhì)量性能的前提下，可對(duì)生產(chǎn)線除塵的粉塵進(jìn)行合理、規(guī)范地利用。

烘干及篩分系統(tǒng)除塵器回收的粉塵，可用度很大程度上取決于其組成成分和粒徑分布，可用度體現(xiàn)在回收后用在哪些產(chǎn)品上，產(chǎn)品的是否需要調(diào)整，以及回收量及消耗量等因素。成品包裝系統(tǒng)回收的粉塵成分更加復(fù)雜，如果產(chǎn)品品種較多，簡(jiǎn)單的返回包裝機(jī)料斗對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量可能會(huì)產(chǎn)生影響，宜進(jìn)行集中回收，通過(guò)氣力輸送等方式，輸送到一個(gè)專用的儲(chǔ)倉(cāng)進(jìn)行儲(chǔ)存，作為一種填充材料，在允許的前提下，通過(guò)計(jì)量配料系統(tǒng)添加入可用的產(chǎn)品中（圖15）。

圖15

4、固體廢棄物的處理及利用

在干混砂漿生產(chǎn)線中，固體廢棄物主要是指規(guī)格超出既定產(chǎn)品要求的砂及因某些原因產(chǎn)生的成品廢料等。超規(guī)格的砂可以通過(guò)增加破碎、制砂、磨粉等工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)回收利用（圖16）；而成品廢料仍然可以采用適合的輸送系統(tǒng)如斗提或氣力輸送等進(jìn)入專用筒倉(cāng)存儲(chǔ)，在滿足要求的前提下進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)添加使用。

圖16

干混生產(chǎn)線若采用機(jī)制砂制砂工藝，固體廢棄物主要是通過(guò)制砂除塵器回收的石粉（一般是指≤0.075mm的顆粒）。石粉主要有兩種處理措施，一是通過(guò)散裝的方式銷售給使用河砂的商混攪拌站等建材生產(chǎn)企業(yè)，二是氣力輸送進(jìn)入干混生產(chǎn)線專用儲(chǔ)倉(cāng)，在滿足要求的前提下，添加進(jìn)合適的產(chǎn)品中。

5、包裝系統(tǒng)落地灰、落地料的收集及處理

圖17

圖18

包裝系統(tǒng)是干混生產(chǎn)線落地灰產(chǎn)生的重點(diǎn)區(qū)域。采用設(shè)計(jì)和材質(zhì)合理的包裝袋，設(shè)計(jì)合理、配置良好的包裝、插袋和碼垛系統(tǒng)產(chǎn)生的落地灰是極少的，但實(shí)際生產(chǎn)中，因設(shè)備、生產(chǎn)管理、包裝袋選擇等原因，落地灰還是有可能存在。落地灰的回收和處理一般由兩種方式：如果對(duì)成品料質(zhì)量產(chǎn)生影響，可集中回收后，均勻的返回到包裝機(jī)料倉(cāng)，作為成品料直接進(jìn)行包裝（圖17）；如果產(chǎn)品品種對(duì)于落地灰的添加比較敏感，可先進(jìn)行輸送和儲(chǔ)存，然后根據(jù)需要返回到生產(chǎn)線進(jìn)行適量添加使用（圖18）。

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