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,粗中碎洗沙机设备有所不同:
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。