干法环保人工砂技术

  关键词：经济环保；人工砂技术；商品混凝土；原材料

  0 前言

  国家改革开放30年，取得了令人瞩目的成绩，已从“发展是硬道理”到了“科学发展观”时期。调整产业经济结构，促进资源节约型、环境友好型企业，走可持续发展之路已形成共识。从目前情况来看，虽然我国的商品混凝土等行业已得到飞速发展，但仍存在自然资源匮乏、矿山利用率低、噪音大等问题。针对以上问题，本文介绍了一种较为经济的干法环保人工砂技术。

  1 我国目前商品混凝土存在的问题

  在近20年大规模建设过程中，矿山、商品混凝土装备业虽得到了蓬勃发展，但还存在以下问题。

  （1）“资源开采-环境保护-矿区可持续发展”的平衡关系是我国21世纪资源开发的全局性课题，全国各地区的矿山都存在以下普遍问题：矿山开发利用率低，仅为60%~70％；生态环保达标不多，设备简陋很难达到节能减排、零污染、零排放的国家指标；很难保证骨料的质量和供应；废弃尾矿和石屑的随意堆放已经造成严重后果。

  （2）所建商品混凝土站不够环保，与欧、美、日等发达国家差距较大，主要原因：大部分商品混凝土站都没有环保后仓系统，造成粉尘无法控制，污染较大。以及采用了装载机上料，未采用自动上料系统，噪声大并浪费人力。在北京、上海、广州等发达地区已经成为被整治的对象，行业形象急待提高，由粗放型“站”提升为环保型“厂”已成必然走势。

  （3）所建商品混凝土站使用了大量的天然砂，造成自然资源匮乏，可持续发展成为必须考虑的问题。

  （4）针对站内环保问题，商品混凝土装备厂家推出了原料进库、进棚、加装喷淋、收尘设备等方案，但所谓的环保型搅拌站，也仅是进行了简单地改良，并非真正意义上的环保。

  （5）干混砂浆行业已全面启动，但大部分装备厂除了方向不清晰，总体的思路和战略目标也不明确。

  城市建设的快速推进，河砂需求有增无减，多年来的开采已让河砂资源日渐枯竭，质量不稳定，成本居高不下，这才是制约干混和商混产业发展的主要源头，并限制了建筑物质量的提升和成本的降低，不利于节能减排和环境的友善，也是真正意义上环保商砼站、环保干混站应该解决的环保问题。

  所以笔者认为现代商砼站、环保站应与干法环保人工砂生产线（即精品骨料加工系统）相结合，保护国家生态环境。其中人工砂生产线采用节能环保封闭楼式布局保护站外无扬尘排放、无噪音污染周边环境。人工砂干法环保生产技术，原料通过整形制砂机、级配调整机、空气粒径调整器、拌湿机的共同作用，生产出连续级配的砂石骨料，通过高效脉冲除尘器的多方位布点回收粉尘保证站内环保。

  2 干法环保人工砂技术及其经济效益分析

  2.1 干法环保人工砂技术（即精品骨料加工生产技术）

  骨料（石子、砂）占混凝土和砂浆体量的80％，其质量的好坏是影响混凝土、砂浆质量和成本的关键所在。

  精品骨料加工系统可以把低质量的石子变成高标准的精品石子、精品人工砂和石粉。通过改善、稳定原材料，优化混凝土配合比设计，减少胶凝材料的用量，生产出低成本、高质量（特别是高耐久性）的商品混凝土。1m³C30节省15~20元成本，可大幅度提升商品混凝土企业的竞争力。

  2.2 经济效益分析

  以山东济南某年产量30万m³混凝土企业为例，对采用干法环保人工砂技术的精品骨料加工生产系统的效益进行分析。

  2.2.1原材料价格

  年产30万m³混凝土，砂石总用量57万t。其原材料价格见表1。

  2.2.2混凝土精品骨科加工生产系统介绍

  占地：1000m2；装机功率：550kw；生产方式：干法；环保指数：零污染、零排放；原料：5~50石料+0~5石屑；产能：150t/h 年产量60万t（4000h）可以满足30万m³混凝土。

  产品比例见表2。

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  产品质量：①砂Fm=2.5~3.0可调，级配可调，无须再掺细砂，可百分百替代天然砂。②无含泥量，粉含量3%~12%可控，适量用于C20~C60。

  优势说明：①颗粒形状为立方多棱体，咬合性好，可有效提高混凝土强度；②粒度分布均匀，级配稳定。中砂2区，0.63以下约40%，0.315以下约20%。解决过去2.5~1.2mm尺寸的碎砂、粗砂多，需求量最大的0.6~0.3mm及0.3~0.15mm的砂难于制造的问题；③原材料干净，可做到含泥量免检；④质量稳定、可靠；⑤级配良好，较之天然砂配制的同等级混凝土可节约水泥用量（以C30为例可节省30~70㎏）。

  2.2.3精品石料

  可以做到针片状含量小于5%，空隙率降低10％左右。较之普通石料强度高，泵送压力损失小，可以有效降低坍落度损失，每m3的C30泵送混凝土可节约用水7kg，水泥14kg，因其具有近圆形的良好粒型，对设备的磨耗小，搅拌机、罐车、泵车等设备的寿命可延长1/3，可大幅度节约设备的维护时间及费用。

  2.2.4效益计算

  （1）每小时产生的附加值

  砂:60×(47-20)=1620元

  石料:（15+65）×(28-20)=640元

  矿粉: 3×75(粉煤灰价格)=225元

  因此，每小时产生的附件加值合计:1620+640+225=2485元

  （2）每小时的运行费用

  电费：500KW（装机功率）×0.8（功率系数）=440度（电耗）

  440度（电耗）×0.75元（每度电耗）=330元/小时

  养护费（包含维修费）:年10万元/4000h=25元/h

  人工费:4000元×2人×12月/4000h=24元/h

  折旧费：2730000/20000/h（5年折完，每年4000h）=136元

  因此，每小时的运行费用合计：330+25+24+136=515元

  （3）每小时收益：2485-515=1970元

  （4）年收益：1970×4000 =788万元

  （5）混凝土成本节约收益

  石料：每m3的C30混凝土可节省水泥14kg，人工砂：每m3 的C30混凝土可省50kg，合计64kg。

  64×0.29=18.56元  年产30万m3×18.56=556万元

  3 结语

  （1）采用干法环保人工砂技术可为年产30万m³的混凝土公司每年创收约1344万元利润。

  （2）采用精品骨科加工生产系统生产的精品石料、精品砂，质量稳定，提高了混凝土产品质量。

  （3）彻底解决站内、站外环保双重问题。

 作者简介：

  麻文东，1976年1月30日生，他在从事工作以来，处处以高标准严格要求自己，并有很深的环保意识，同时更要求自己的员工及建议自己的客户力行环保理念，一切工作以环保达标为基础。

  他不畏艰辛在各地混凝土行业、砂浆行业、建筑行业宣传用人工砂代替天然砂的环保事业，已被很多人认同。周知，继续使用天然砂破坏河道、大江河流，破坏民用耕地等等使地球生态环保遭到很大破坏。他带领上海砼力人工砂装备有限公司全部员工力争为环保建筑业做好最坚固的基石。