近年来，随着我国高速公路、高速铁路、城镇化等建设的快速发展，砂石需求量越来越大，绝大地区的天然砂石已开采殆尽；特别是近期我国严格的环境保护政策，禁止或限制砂石开采，砂石原料供不应求，价格飞涨。因此，人工砂石骨料越来越多的应用于各种混凝土行业，我国目前人工机制砂石骨料用量早，早已超过天然砂石原料的用量。
本文介绍机制砂的3种加工工艺及加工设备的选型。
机制砂石加工工艺
目前，机制砂主要有3种加工工艺：湿法生产工艺、干法生产工艺和半干法生产工艺。
1、湿法加工工艺
湿法加工工艺是指在物料筛分及破碎过程中采用水冲洗，并配合洗石机和洗砂机对粗细骨料进行冲洗作业。湿法加工工艺一般在原料中含泥或软弱颗粒较多时采用，当成品砂石粉含量偏高时，也可采用湿法生产去除部分石粉。
根据原料中所含泥土的性质不同，洗砂石方法可分为筛面冲洗和砂石清洗机清洗。具体采用何种清洗方法，应根据原料的含泥程度、泥土的性质、所需的处理量等因素综合分析确定。
湿法生产工艺的优点是：粉尘污染少，水洗筛分效率高。
缺点是用水量大，机制砂石细粉回收和污水处理费用高,细砂石粉流失严重，成品砂脱水困难；采用立式冲击破碎机制砂时，成砂率较低。
湿法生产工艺适合南方气温较高,水资源丰富的地区应用；不太适合水资源严重缺乏,冬季结冰的北方地区应用。
2、半干法加工工艺
一般是指前湿后干生产工艺。即预筛分采用湿法生产并控制出料的含水率，整形制砂筛分系统采用干法生产工艺。
优点是：用水量相对湿法较少，废水处理量不大，石粉流失量少、粉尘污染也较少。
缺点是：制砂原料经过水洗后，必须机械或长期自然脱水，保证进入制砂机原料含水率不大于3%，否则制砂机成砂率和筛分效率低。主要适应于原料含泥量不大，成品砂要求含粉量较高的水工碾压混凝土大坝用砂。
3、干法加工工艺
是指除个别除尘工艺环节喷雾用水外，整条生产线的工艺过程基本不用水。
优点是：
不用水或用水量极少，石粉流失量少、主要用于原料清洁，成砂率高、石粉含量低的机制砂石系统。
缺点是：
（1）由于干法加工原料含水量大或原料泥土含量较高时,细骨料不易筛透,泥土含量或细粉含量超过有关标准要求;
（2）干法加工各加工点扬尘较大,除尘系统投资运营费用较高;
（3）没有安装细粉分离装置时，成品砂细粉含量超标。
我国北方地区夏季干旱严重缺水，冬季严寒结冰，特别适应于干法生产工艺。随着我国环保要求的逐步严格,特别是我国水泥行业进入大型砂石骨料加工行业,进一步推进了砂石骨料工厂化进程。我国新制定的<机制砂石骨料工厂设计规范>GB51186--2016中重点推荐干法加工工艺。
机制砂石加工设备
机制砂加工无论采用干法、湿法或半干法，其破碎筛分和制砂主设备几乎相同。
加工工艺设备一般为：
给料机—除土--粗碎--中、细碎--筛分--整形制砂—筛分--细粉分离--在线监测。
1、破碎与筛分
根据机制砂石的原料种类不同，粗中碎设备有所不同：
1）当机制砂石母岩为石灰等中软物料时，粗碎和中细碎可采用反击破碎机；
2）当机制砂石母岩为花岗岩等硬岩时，粗碎一般采用颚式或旋回破碎机，中细碎采用圆锥破碎机。
2、整形制砂、筛分与细粉分离
经前期多次破碎筛分产生的-40毫米干净骨料，进入整形制砂系统。整形制砂设备一般采用立轴冲击破碎机，其整形制砂原理是整形制砂原料部分或全部进入高速旋转的叶轮内快速加速，自叶轮四周均布的发射口高速射出，与立轴冲击破碎机叶轮周边的溢流或涡动腔体内堆存的原料多次循环高速撞击而破碎整形制砂，经筛分、细粉分离系统分选后，加工出合格的机制砂石；细粉分离根据加工工艺不同分为湿法洗砂---污水处理和干法细粉分离--除尘两种。
2.1 湿法洗砂污水处理系统
湿法洗砂一般采用平面布置形式，筛分后的砂流入洗砂机洗砂，洗出的细粉、泥土进入细砂回收与脱水一体系统，进行细砂回收；分离出的泥浆、石粉进入高效浓缩机浓缩脱水，浓缩沉淀的泥粉在经过压滤机压成泥饼；浓缩机溢流和压滤清水循环利用；回收的细砂和筛分出的粗砂汇合均匀堆放脱水。
湿法人工制砂及污水处理成套设备，一般是干法的2倍，运营成本也将近2倍，成套设备占地面积约为2—3倍。由于设备投资，土地占用租金高昂，污水处理及脱水废渣排放等费用极高，日本在20世纪90年代人工制砂的生产模式实现由湿法向干法的转变。我国2010年之后，干法制砂也得到了快速发展。
2.2 干法细粉分离与除尘
干法制砂细粉分离系统可以设置在筛分前，也可设置在筛分后，整形制砂机和筛分细粉分离系统与大型除尘器通过管道连接，选出砂中多余的细粉，经除尘器收集，集中存放在细粉罐内，定期由罐车运出进行后期应用；筛分出的砂可以经拌湿机加水均匀搅拌，达到饱和面干，用于混凝土搅拌站用砂；也可以不经过拌湿机直接入库，用于干混砂浆用砂。
干法整形制砂可以采用楼站立体式布置，由于楼站式成套设备占地面积仅为传统湿法占地面积的五分之一，为传统干法占地面积的三分之一；楼站式机制砂系统，十分适合与混凝土搅拌站或干混砂浆搅拌站建在一起，形成两位一体或三位一体组合系统，减少成品砂石转运成本和后仓储料设施。
优良的机制砂生产工艺、合理的设备选择是生产机制砂质量的保证，决定了机制砂混凝土的性能，是配置优良机制砂混凝土的保证。后续会为大家分享生产高品质机制砂石骨料的几个诀窍，敬请关注。
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