浅谈砂石加工除泥筛分工艺

浅谈砂石加工除泥筛分工艺

袁天祥

中国水利水电第八工程局有限公司 410004

【摘要】在建筑和工程行业中，砂石是一种重要的原材料，广泛应用于混凝土、路面填料等方面，目前国内人工砂石生产行业蒸蒸日上，但质量确良莠不齐，干法生产工艺对于除泥筛分工艺的要求较高，如若没有高效率的除泥工序，泥土将对成品骨料造成严重的质量影响，因此对采用干法生产工艺的砂石加工系统除泥筛分进行研究对于降低成品骨料的含泥量、提升成品砂石骨料质量有重要的意义。

【关键词】砂石加工   除泥筛分  亚甲蓝MB值

一、研究背景

该研究依托云南省滇中引水工程大理Ⅱ段天景山石料场，该料场岩性为强风化角砾状灰岩，该砂石加工系统为干法生产工艺，砂石加工系统主要由粗碎车间、除泥筛分车间、中碎车间、第一筛分车间、 制砂车间、第二筛分车间、风选车间及除尘系统组成，主要生产中石（20-40mm）、小石（5-20mm）、碎石（5--15mm）和砂（0-5mm）四种成品。

粗碎车间设置1台GZD1450-2V棒条给料机和1台CF400C反击式破碎机，给料机的筛下物全部进入除泥筛分车间，通过筛分将原料石中过量的泥土筛除，除泥筛分车间设备为1台YKR1845圆振动筛。

但天景山石料场料源质量较差，主要表现为料源含有大量泥夹层及破碎带较多且湿度大，导致除泥筛分不够充分，部分泥土混入成品骨料，严重影响成品骨料的质量，尤其是造成细骨料的含泥量超出合格范围，其中粗骨料含泥量为1.2%左右（水工混凝土施工规范SL677-2014规定不得大于1%，细骨料亚甲蓝MB值为2.5左右，（水工混凝土试验规程SL/T352-2020规定：当MB值大于1.4 时，则判定试样中的微粒以粘土为主），究其原因主要是该振动筛处理能力不能满足除泥筛分的要求，在不增加除泥筛分设备的条件下，对砂石加工除泥工艺进行研究是关键所在。 

二、研究过程

针对成品骨料含泥量超出规范要的范围问题，分析得出主要原因有两个，其一为料场料源自身原因，其二为砂石加工系统除泥筛分能力偏小，不能满足设计要求，因此解决思路应从料场和砂石加工系统两个方面入手。

首先，对于料源含泥量高的问题，可通过对料源开采过程进行质量控制，增大爆破孔的孔排距将土石进行物理分散，开挖过程中进行第机械挑选，将大部分进行剔除，仅对块石进行挖运生产，以上措施能够在源头剔除部分泥土，在一定程度上降低砂石加工系统除泥筛分能力的要求。

但是，干法生产工艺最大的弊端在于雨季对生产加工的影响，雨季的连续降雨导致料源湿度增加，且爆破后的块石上附着的泥土难以在料场源头进行解决，因此必须对砂石加工系统的除泥筛分工艺进行改造才能彻底提升筛分效率，降低成品骨料的含泥量，达到规范规定的合格范围。

因此对于干法工艺的砂石加工系统，针对雨季料场含泥量较大、料源潮湿对成品质量的影响，仅仅通过对料源采取措施不足以将泥土剔除完全，须对砂石加工系统除泥筛分工艺进行调整，调整思路与方法归结为4种：

 1. 选择合适的除泥筛分设备：根据料源的岩性选择相匹配的筛分机械，同时根据料场地质勘察报告，推算料场料源泥土含量，进行工艺设计时确定除泥筛分设备的数量、振动类别、振动频率与处理能力，选择合适的筛网种类与孔径，既能有效去除泥土，又能保证骨料的合格率，该方法适用于砂石加工系统设计阶段。

 2. 除泥筛分工艺优化：对除泥筛分设备的运行参数进行调整，如筛网倾角、振动频率等，其中振动频率可通过电机进行调整，更换普通电机为可变频式电机；本研究依托的天景山砂石加工系统对筛网倾角进行了改造，通过在除泥筛分设备的后端支座增加支架及电动葫芦一台，可将末端拉升通过定制垫块将除泥筛分设备的倾角增加，在一定的角度调整（15°~19°）范围内，研究筛分效率与成品骨料含泥量的关系，以实现最佳的筛分效果，该方法适用于已投产运行的砂石加工系统。

 3. 采用除泥分级筛分：将棒条给料机的筛下物进行分级筛分，增加筛分设备，采用两段或多段除泥工序，通过不同筛分机械、不同筛网孔径将细颗粒分为多个粒径级别，根据试验及现场实际情况确定泥土与骨料的分界粒径，该方法可以在达到除泥效率最大化、成品骨料质量稳定可控的同时，减少除泥环节的细骨料流失，从而大大提升成品率，该方法适用于砂石加工系统场地不受限、投资可控的项目。

 4. 定期维护筛分设备：对筛分设备进行定期检查，包括检查设备的外观、轴承、密封、传动装置等，以确保设备的正常运行。 定期清理筛分设备的堵孔，可以使用压缩空气或高压水进行清理，以保证设备的筛分效果。维护保养：按照设备的使用说明书和维护手册进行定期的维护保养，包括更换磨损部件、润滑轴承、清理传动装置等。定期给筛分设备的轴承、齿轮等关键部件添加润滑剂，以减少摩擦，延长设备的使用寿命。定期检查筛分设备的密封装置，如有损坏，应及时更换，以防止物料泄漏和环境污染。 定期检查筛分设备的电气设备，确保其正常运行，避免因电气故障导致设备停机。设备清洁：定期对筛分设备进行清洁，保持设备的整洁，有助于提高设备的工作效率和延长使用寿命。通过定期维护筛分设备，可以及时发现并解决潜在问题，降低设备故障导致的成品率降低，从而提高去泥筛分效率。

三、研究成果

滇中引水工程天景山石料场通过多举并措，在料场开采环节、砂石加工系统除泥筛分环节进行了调整优化，主要是采取扩大爆破孔排距、机械破碎与挑选、调整除泥筛分设备的筛分角度（安装除泥筛分设备角度调整装置）、定期维护保养除泥筛分设备等措施。

通过不断对生产过程中的成品细骨料（成品砂）进行含泥试验，确定了在以上措施全部实施且除泥振动筛安装角度调至17°时，成品细骨料亚甲蓝MB值由2.5降至1.2，达到合格水平，且筛分角度的调整与成品

砂亚甲蓝MB值呈现曲线关系，质量提升成效显著，研究结果如下表：

表1.筛分角度调整与成品砂亚甲蓝MB值的关系

四、研究意义 

在干法生产的砂石加工系统中，对于料场料源含泥量大、质量不稳定的情况，除泥筛分工艺的重要性更加凸显。通过除泥筛分工艺，可以有效地降低成品骨料中的含泥量，提升成品骨料的质量。这不仅可以提高工程的施工质量，还可以降低因质量不合格而导致的返工和浪费。 此外，除泥筛分工艺还有助于提高生产效率。在传统的砂石加工过程中，由于料源含泥量大、质量不稳定，经常会出现生产设备堵塞、生产效率下降等问题。而通过除泥筛分工艺，可以有效地解决这些问题，提高生产设备的运行效率，降低维护成本。

综上所述，砂石加工除泥筛分工艺的研究对于料场料源含泥量大、质量不稳定的情况具有重要的意义。通过除泥筛分工艺，我们可以有效地提高砂石的质量和纯度，降低成品骨料中的含泥量，提高生产效率，降低成本。因此，对砂石加工除泥筛分工艺的研究和应用具有很大的实际价值。

作者简介：袁天祥、身份证号：411322199501152057，1995年1月出生、男、汉族、河南省南阳市、本科学历、助理工程师、研究方向：砂石加工工艺与矿山开采