摘要：本文(wén)结合已投产运行的半干法骨料生产線(xiàn)从主要设备选型、工艺流程、设计要点分(fēn)析、环境保护等几个方面介绍半干法砂石骨料生产線(xiàn)的工艺设计。

目前，我國(guó)水泥产量有(yǒu)目共睹，一些地區(qū)甚至严重过剩。水泥生产消耗大量石灰质原料，石灰石矿山(shān)开采中剥离高镁等废石日趋增多(duō)，加之天然砂资源的日趋减少，水泥企业联产砂石骨料生产已成為(wèi)一种行业趋势，如花(huā)岗岩破碎生产線(xiàn)。

砂石骨料生产主要有(yǒu)干法和半干法两种生产工艺。干法生产是指整条生产線(xiàn)的工艺过程基本不用(yòng)水（除个别工艺环节喷雾除尘用(yòng)水外）， 主要分(fēn)布在我國(guó)北方地區(qū)；半干法生产是指破碎及破碎前工段无用(yòng)水、破碎后工段用(yòng)水洗，主要分(fēn)布在我國(guó)南方地區(qū)。半干法生产的产品洁净度较高，可(kě)以作為(wèi)精品骨料销售，此工艺中含有(yǒu)泥土、石粉的污水通过浓缩机、压滤机处理(lǐ)，中水循环利用(yòng)，大大提高了水的循环利用(yòng)率。

本文(wén)主要以位于湖(hú)北黄石長(cháng)江边的华新(xīn)骨料阳新(xīn)二期砂石骨料生产線(xiàn)（下文(wén)简称“华新(xīn)骨料”）為(wèi)例阐述砂石骨料生产線(xiàn)半干法工艺设计的相关问题。

1项目基本情况

1）生产線(xiàn)能(néng)力：1000t/h砂石骨料；

2）产品品种：0.075——4.75mm，4.75——15mm，15——31.5mm砂石骨料；

3）原料特性：石灰岩、粘土含量较大；

4）砂石骨料质量满足GB/T 14685-2011《建设用(yòng)卵石、碎石》要求；

5）环保排放标准：粉尘排放浓度≤20mg/Nm3,废水达到零排放，噪声排放满足國(guó)家标准。

2主要设备选型

半干法砂石骨料生产線(xiàn)可(kě)简单地概括為(wèi)破碎、筛洗、含泥废水处理(lǐ)及砂石骨料储存。要得到符合國(guó)家标准的骨料产品，主要设备选型在生产線(xiàn)的设计中起着决定性的作用(yòng)，它主要取决于原料的物(wù)理(lǐ)性能(néng)（如原料的硬度、磨蚀性指数、含土量等等）及当地的市场需求。

结合华新(xīn)骨料原料特性及周边粉状料（<0.075mm）市场较差的基本情况，华新(xīn)骨料生产工艺确定為(wèi)旋回式破碎机与两段圆锥式破碎机组成的三段破碎系统，圆振动筛三级筛洗系统，筛洗后的泥砂料处理(lǐ)系统和成品料储存系统。主要设备有(yǒu)：1台旋回式破碎机，2台预筛分(fēn)振动筛，2台标准型中碎圆锥破碎机，2台短头型细碎圆锥破碎机，4台一级筛分(fēn)振动筛，8台成品筛分(fēn)振动筛，4台双螺旋洗砂机，2组旋流器组，4台滤水振动筛，1台浓缩机，3台压滤机。    

1）粗破设备的选择

用(yòng)于骨料生产的粗破设备一般為(wèi)旋回式破碎机、颚式破碎机和反击式破碎机。

根据生产能(néng)力要求（粗破大于1200t/h）、原料含泥土较多(duō)的特性和市场对砂石骨料产品需求的情况，结合厂區(qū)总图、工艺布局，粗破设备选用(yòng)旋回式破碎机。

2）中细破设备的选择

骨料中细破设备一般有(yǒu)圆锥式破碎机和反击式破碎机可(kě)供选择。

圆锥式破碎机主要适宜破碎硬度大、磨蚀性指数高的岩石，产品粉状料较少；反击式破碎机主要适宜破碎硬度、磨蚀性指数中等或偏低的岩石，产品粉状料较多(duō)。

华新(xīn)骨料项目周边市场对粉状料需求较差，中碎采用(yòng)标准圆锥式破碎机，细碎采用(yòng)短头圆锥式破碎机是一种好的选择。

3）筛分(fēn)水洗设备的选择

石料筛分(fēn)设备一般采用(yòng)直線(xiàn)振动筛或圆振动筛。

直線(xiàn)振动筛处理(lǐ)量小(xiǎo)，适合小(xiǎo)粒径筛分(fēn)、小(xiǎo)产量生产使用(yòng)，可(kě)以用(yòng)于含水料滤水；圆振动筛筛分(fēn)效率高、处理(lǐ)量大，适合大粒径筛分(fēn)、较大规模生产使用(yòng)。当圆筛分(fēn)设备上配置压力喷水系统时可(kě)以作為(wèi)洗石设备，借助于水力冲洗、石子在筛面翻滚、振动，较容易洗去表面粘附的细泥。

对于0——4.75mm产品中泥粉和石粉一般可(kě)以选择螺旋洗砂机或斗轮洗砂机水洗后得到机制砂。

华新(xīn)骨料滤水振动筛选择了直線(xiàn)振动筛，其余均选用(yòng)圆振动筛。0——4.75mm的产品选用(yòng)了4台两两串联的双螺旋洗砂机作為(wèi)洗砂设备。

4）废水及泥料处理(lǐ)设备的选择

水洗砂石骨料后的含泥废水需经过处理(lǐ)才能(néng)达到生产線(xiàn)废水的零排放。经过对废水处理(lǐ)设备及使用(yòng)情况的考察，生产線(xiàn)选择了旋流器组、浓缩机和压滤机组成的系统对废水和泥料进行处理(lǐ)，避免了像以前含泥废水直接排入沉淀池而引起的占地面积大及沉淀池难以清理(lǐ)的缺点。

3主要工艺流程

A 原料破碎及预筛分(fēn)

矿山(shān)原料经旋回式破碎机进行粗破后进入中间料堆棚储存，然后输送至石灰石预筛分(fēn)車(chē)间，预筛分(fēn)后>31.5mm的物(wù)料喂入标准圆锥破碎机进行中碎；4.75——31.5mm的物(wù)料与中碎后的物(wù)料一起送至砂石骨料筛洗車(chē)间进行一级筛洗；当原料中含土量较少时，预筛分(fēn)后<4.75mm的物(wù)料也送至筛洗車(chē)间进行筛洗，当原料中含土量较多(duō)时，<4.75mm的物(wù)料输送至含土废料堆棚储存，然后用(yòng)于矿山(shān)开采后的复垦垫层。    

旋回式破碎机、预筛分(fēn)振动筛、圆锥式破碎机及物(wù)料转运点均设有(yǒu)高效袋收尘器进行除尘。

B 砂石骨料筛洗

骨料筛洗由三级湿法筛洗组成。 各级湿法筛洗由每个筛面上安装的高压喷淋设备和筛网上物(wù)料振动翻滚来完成。

来自预筛分(fēn)和中细破車(chē)间的物(wù)料通过一级筛洗振动筛筛洗后大于31.5mm的物(wù)料返回中细碎車(chē)间重新(xīn)循环破碎；<4.75mm的物(wù)料随洗石废水一起送入水洗砂車(chē)间的双螺旋洗砂机进行洗砂；4.75——31.5mm的骨料输送至二三级成品振动筛进一步筛洗。经过二三级筛洗后的15——31.5mm和4.75——15mm骨料送至各自的成品堆场。筛下的<4.75mm的含泥细粉随洗石废水也一起送入水洗砂車(chē)间的双螺旋洗砂机进行洗砂。    

C 水洗砂及废水泥料处理(lǐ)系统

<4.75mm的物(wù)料随洗石废水一起经双螺旋洗砂机进行水砂分(fēn)离，分(fēn)离后的污水进入旋流器组进行再次分(fēn)离，分(fēn)离后的机制砂产品输送至0.075——4.75mm堆场。再次分(fēn)离后的污水进入浓缩池经浓缩机浓缩，在浓缩过程中进行加药处理(lǐ)；浓缩后上层清水溢流入清水池，然后通过清水泵循环使用(yòng)于生产線(xiàn)；下层泥浆通过中间缓冲池经渣浆泵送至压滤机車(chē)间进行压滤。压滤后的泥饼废料单独储存于泥饼堆棚，然后用(yòng)于矿山(shān)开采后复垦；压滤后的清水流入清水池然后循环用(yòng)于生产線(xiàn)。    

D 产品储存及发运

水洗后的产品均采用(yòng)露天储存。每种产品料堆下设置電(diàn)机振动给料机和皮带秤，然后输送至码头装船机发运；每个料堆下至少设置两个皮带秤以便控制砂石骨料外销时的合理(lǐ)级配。

4设计要点分(fēn)析

1）设置中间料堆棚

中间料堆棚的作用(yòng)可(kě)均衡骨料生产線(xiàn)整體(tǐ)的系统能(néng)力。粗破工段检修时，则下游的骨料制成工段不会因此停产；当矿山(shān)

开采只能(néng)白班生产时，下游的骨料制成工段仍可(kě)两班生产以灵活满足市场需求，而且下游的骨料制成工段设备台数可(kě)减少，通过生产班制调节系统产能(néng)，大大减少了投资，也便于充分(fēn)发挥系统各设备的优势。

2）充分(fēn)利用(yòng)地形高差

任何生产線(xiàn)的设计如果能(néng)将建设投资和运营成本降為(wèi)最低将会是非常优秀的设计。因地制宜，充分(fēn)利用(yòng)地形高差进行工艺布局，不仅可(kě)以减少土建投资和设备投资，而且可(kě)以降低生产运营成本。

3）中细破前设计预筛分(fēn)

南方矿石原料中含土料多(duō)為(wèi)粘土，一般很(hěn)难通过筛分(fēn)将土剔除干净。设计预筛分(fēn)，不仅可(kě)以在原料含土量较高时通过筛分(fēn)将<5mm的含土废料筛出以便用(yòng)于矿山(shān)复垦垫层，而且可(kě)以使经过粗破后<31.5mm的骨料不再经过中细破，进而提高系统产量和减小(xiǎo)粉状料的产生。    

4）成品筛采用(yòng)单层振动筛喷淋水洗

半干法生产線(xiàn)一级振动筛喷淋的目的是除去部分(fēn)泥土和使不易洗清的物(wù)料尽早湿水，以便含泥料提前泡软；二三级成品振动筛设计成单层且加喷淋水洗的目的是使每种物(wù)料产品都有(yǒu)和清水直接接触的机会进而提高骨料产品的洁净度。

5）砂石水洗系统

<4.75mm的含泥废水因泥砂量较大、粒度较大，不宜采用(yòng)渣浆泵输送，只能(néng)通过水槽自流至洗砂机。在此环节应充分(fēn)考虑废水流动的距离和水槽角度，且尽可(kě)能(néng)将洗砂机車(chē)间布置在比振动筛車(chē)间所在标高低的台段上，水槽做成U型槽以便减少摩擦；另外，洗砂机出料和旋流器组出料处均应设置滤水筛以避免进入成品堆场的<4.75mm物(wù)料含水量过大而影响产品销售。    

6）废水泥料处理(lǐ)系统

洗砂后的含泥粉废水在进浓缩池过程中，加药点的位置要合理(lǐ)、加药量要合适，以提高浓缩机系统的效果；泥浆进入压滤机前应该设置缓冲搅拌池，满足浓缩机后渣浆泵连续工作和压滤机按次间歇式工作的要求。压滤机能(néng)力的选择要充分(fēn)考虑每次工作需要的时间和泥饼含水量要求。

7）产品储存及发运

此环节设计要点是每个料堆下除设置合适的出料设备外至少应设置一到两台计量秤以便调节砂石的合理(lǐ)级配，满足客户对不同级配砂石骨料的需求。

5环境保护

1）主要污染源和污染物(wù)

砂石骨料生产線(xiàn)对环境的污染主要是生产过程中产生的粉尘、噪声和废水。

2）环境保护措施

A 防尘及收尘措施

设计中一般采取以防為(wèi)主、防治结合的方针，在中细碎以前的各工艺环节上尽量减少扬尘点，使用(yòng)密闭性能(néng)好的输送和给料设备。在设备连接的料管设计时注意料管形状、角度等，并尽量降低落差。在所有(yǒu)有(yǒu)组织粉尘排放点均采用(yòng)收尘效率高、技术可(kě)靠的高效收尘器。保证粉尘排放浓度低于20mg/Nm3，符合國(guó)家标准。

中间料及含土废料储存采用(yòng)封闭堆棚及喷雾除尘以减少粉尘对周围环境的影响。

B 噪声控制

对噪声的控制从设备选型上尽量选择噪声低的设备，并将噪声源设备布置于封闭厂房内，同时采取車(chē)间外绿化遮挡噪声传播。

C 废水处理(lǐ)及泥料排放

废水主要為(wèi)生活废水和洗砂废水。生活污水经化粪池进行预处理(lǐ)后和其它污水汇入厂區(qū)污水处理(lǐ)站进行处理(lǐ)，处理(lǐ)后达到中水回用(yòng)标准后，回用(yòng)于生产線(xiàn)用(yòng)水。

筛洗产生的废水经砂石水洗及废水泥料处理(lǐ)系统处理(lǐ)后作為(wèi)生产用(yòng)水循环使用(yòng)；污泥处理(lǐ)后的泥饼和预筛分(fēn)产生的废土用(yòng)于矿山(shān)复垦垫层，达到废水泥料的零排放。

6结语

目前，华新(xīn)骨料阳新(xīn)二期砂石骨料生产線(xiàn)运行正常，各项指标均已达到设计要求。本文(wén)主要是围绕该生产線(xiàn)的典型流程介绍半干法砂石骨料生产線(xiàn)，事实上半干法砂石骨料生产工艺及设备配置形式多(duō)样，具體(tǐ)设计时应因地制宜，并且结合建设单位具體(tǐ)情况量體(tǐ)裁衣，才是最完美的设计。