干濕工藝，砂石生產如何選擇？王宇翔、 張萬利有話說！

干濕工藝，砂石生產如何選擇？王宇翔、 張萬利有話說！

 

編者按：

隨著砂石行業的迅速發展，國內制砂技術也日趨成熟。目前，我國大型砂石骨料生產工藝主要分為干法、濕法生產工藝，這兩種工藝分別在南方和北方擁有各自的市場。

如今，綠色發展理念已經貫穿砂石生產全過程，哪一種工藝能夠同時滿足制砂效果及生產效益、環保效益的最大化？這也是砂石業內人士近年來討論的熱點話題之一。

利用干濕工藝優勢，做好砂石質量控制

江蘇山寶集團董事長  王宇翔

我國是全球砂石生產和消耗量最大的國家，砂石約占混凝土質量和體積的70%，砂石成本約占混凝土材料成本的一半。砂石是混凝土建筑的主要力學承載體，做好砂石質量控制事關國家安全和民生幸福。

當前我國砂石質量主要存在粒形不佳、級配不合理、石粉含量較高等問題。南方水源較為豐富，砂石濕法生產線較多；北方少雨缺水，多采用干法生產工藝。

目前砂石干法和濕法工藝存在較大的爭議，主要集中在以下兩點：一是濕法工藝可以有效清除砂石中的泥粉，確保成品的飽和面干，且控制粉塵容易。但備件損耗大，用水量較大，且增加了水處理的成本。因為中水回用將導致成品絮凝劑殘留，不利于對混凝土質量和成本的控制。二是干法工藝布置簡單，適合干旱少雨的地區使用。其中，回收細粉環節提高了資源利用率。但該工藝對原料含水敏感，且能耗高，成品石粉含量易超標。

砂石生產過程包括礦山開采、破碎篩分、制砂等環節。我們長期專注機制砂石工藝研究和設備研發，大量實踐表明，要保證砂石質量：首先，需要控制原料的泥質物、有機質等軟弱物質含量；其次，破碎篩分前端需要強化有害物質的分離工作；最后，工藝需綜合考慮脫粉、整形、級配調整等工作。以此為基礎，我們反思干法和濕法工藝，得出了以下幾點結論。

一是濕法工藝最大的優勢是清洗砂石中的泥質物、風化石等有害物，而干法工藝可以簡化工藝布置、提高資源利用率。

二是砂石開采加工過程中，前端工藝如果能夠有效分離含泥、含水較高的碎石和基本不含泥的干燥塊石，那么我們可以采用分區式制砂工藝，對含泥、含水較高的碎石采用濕法生產工藝，而基本不含泥的干燥塊石采用干法生產。

基于上述結論，我們認為砂石生產線可以采用干濕結合的生產工藝：

首先，應加強礦山勘探，實現合理分區開采和配礦。

其次，強化粗碎和中碎篩分，如在粗碎前設置棒條篩和除土篩，中碎前設置預篩分裝置，分離含泥碎石。同時，中碎和細碎檢查分開，中碎后檢查篩下料，根據情況（如雨天）再決定是否分料。

再次，針對粗碎和中碎分離的含泥碎石料采用濕法生產，中細碎的塊石料采用干法生產。

最后，濕法生產的成品料和干法生產的成品料可以共同入庫，可達到飽和面干、控制粉塵以及降低絮凝劑殘留量等效果。

基于這一思路，同樣的生產線，采用干濕技術改造的全濕法生產線，系統用水量可以下降一半，有效降低用水成本，降低耐磨件的用量。而采用干濕結合改造的干法生產線，可以有效解決成品表面清潔度差、粉塵排放易超標等問題。

安徽宣城某建筑石料礦配備近20臺振動篩，年產砂石400萬噸，主線采用干法生產技術，通過水洗生產成品砂。

技改之前，由于礦山原料含泥和含水較高，破碎線前端分離工藝缺失，黏附性較高的泥粉混入了成品篩，導致篩網堵塞，成品碎石不干凈、成品砂石粉含量和亞甲藍超標。

2020年年初，該礦采用干濕結合工藝改造生產線，粗碎后增加兩臺振動篩，分離出50mm以下的含泥碎石料用以濕法制砂，50mm以上的料進入緩沖庫進行干法生產。

技改后，系統產能提升近100萬噸，原有近20臺振動篩正常開機10臺即達到了篩分目的。前端濕法機制砂石的粉含量、亞甲藍等指標均符合國標要求，同時干機制砂經過脫粉，解決了碎石產品裹粉問題，成品指標達到了國標要求，企業效益顯著提升。

因此，我們認為選擇干法還是濕法工藝，應考慮這兩點：首先，要考慮原料和周邊水源情況；其次，干法和濕法各有優勢，條件允許的情況下工藝設計中應充分利用二者優勢。另外，必須強調的是，無論采用干法工藝還是濕法工藝，都必須保證砂石產品各項指標達到國家或行業相關質量標準要求，以確保工程質量。

充分了解工藝特點，選擇最優生產方案

天津水泥工業設計研究院有限公司技術總監 張萬利

目前，我國大型砂石骨料生產工藝主要分為干法、濕法生產工藝。干法和濕法工藝各有優缺點，其適用的范圍和條件也不相同。干法工藝適用母巖地質賦存條件簡單，覆蓋層少，斷層及裂隙土少；礦石中泥土及有機物等雜質含量少；氣候干旱少雨，水資源缺乏地區。濕法工藝適用礦石中泥土及有機物等雜質含量較多；多雨及水資源豐富的地區。只有充分了解工藝的特點，才能針對不同的生產條件，選擇出最優生產方案。

干法機制砂石工藝特點

所謂干法機制砂石是指母巖在破碎篩分、砂石整形及加工工藝過程中除噴霧降塵及防止成品砂離析噴霧用極少量水外，整個生產過程中再無需用水。其特點如下。

優點：一是生產中用水量極少；且工藝簡單易于維護，總裝機功率低，可實現生產的自動化及無人化，因而生產成本較低。

二是生產線流程較短，設備投資低；且布局緊湊占地面積較小，節省建設投資。

三是機制砂成品率高，級配合理。尤其使用立磨制砂系統，其產品粗顆粒和細粉含量明顯更低，大大提高了中細砂含量，顆粒級配好，可用于高性能混凝土、預拌砂漿和混凝土預制結構件等高端產品，大大降低外加劑的用量。

缺點：一是破碎、篩分、轉運、輸送和儲存等各個環節均容易產生粉塵，對設備的密封和除塵要求嚴格。需采用高效可靠的除塵設備和降塵措施，確保凈化后的廢氣含塵量達到5mg/Nm³，滿足國家和地方對環保的要求。收塵回收的石粉根據母巖的不同可用于電廠脫硫，替代粉煤灰用于商用混凝土中或用于制作其他建筑材料。

二是需要在礦山開采階段對表土有機物、夾層、風化層等含泥層進行有效控制。

三是若礦石中含有一定量的土，在雨季生產時容易糊篩，降低了生產效率和產品質量。

四是生產的砂石表面不如濕法生產的清潔，表面感觀性差。

濕法機制砂石工藝特點

優點：一是篩分機制砂石過程中采用水沖洗，因而在篩分后續環節中不產生粉塵，環保效果好。

二是機制砂石經過水洗，產品表面清潔，感觀性好。

缺點：一是生產中需消耗大量水資源，需設置污水處理及回收利用等設施，設備種類多，總裝機功率高，運行費用高，設備維護及操作管理復雜。水洗砂生產成本較高。

二是生產的機制砂水分含量高，粒徑小的顆粒占比偏少，細度模數偏大，砂子產量低（對此需采用細沙回收系統）。

三是工藝相對復雜，生產線占地面積較大，建設投資較高。

四是生產過程中產生的副產品泥餅除部分可用于礦山綠化復墾外，目前還沒有其他更好的用途，一部分泥餅需要場地進行排放。

五是要求水資源充足，在干旱少雨地區或寒冷結冰季節不能正常生產。

建議

干法工藝和濕法工藝具體應該如何選擇，筆者提出如下建議。

一是要重視母巖礦山地質勘探工作。按照地質礦產行業標準《礦產地質勘查規范  建筑用石料類》查明礦體賦存情況及分布規律；查明礦床覆蓋層及風化層的分布規律、厚度變化、風化程度、物理性能等；查明礦物成分、礦石結構和構造、斷層與裂隙及礦石中有害物質的種類、形態、大小、數量等；研究礦石加工技術性能等。為選擇砂石生產工藝方案提供可靠的第一手資料。

二是結合干法和濕法工藝的優劣，根據我們設計和實踐經驗，對于地質條件較為復雜的母巖，建議采用干濕結合的工藝方法生產機制砂石（即部分采用干法，部分采用濕法）。這樣既克服了氣候條件對生產質量和效率的影響，減少了生產用水量和絮凝劑對混凝土的不利影響，又保證了充分利用礦產資源及機制砂的合理級配與石粉含量。

三是根據母巖地質賦存情況、覆蓋層及風化層和裂隙土情況，結合當地氣候條件、水資源情況及市場對產品要求，從設備投入、占地面積、節能低碳、生產管理難易程度及生產成本等各個方面綜合考慮，建議優先采用干法、次之是干濕結合法，最后考慮濕法生產工藝。

（本文不代表中國砂石協會觀點，僅供交流學習）

來源：中國建材報