CN106986612A - 工程土石资源化 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工程土石资源化的方法。地基开挖、地铁高铁施工、矿山开采、厂房等建筑物拆除改扩建产生的土石，石油勘采、河道疏浚等产生泥浆，位置移动，占用土地，阻塞河道。针对不同工程产生的土石的化学成分不同，物理性质差异，采用不同的工艺路线和资源化方法，使其转化成建材、陶瓷原料等产品。资源化的工程土石，不占用土地，不破坏植被，不危害生态环境，不对生命和财产造成伤害和损失。同时获得较好经济效益和环境效益。

Description

工程土石资源化
技术领域
本发明涉及一种工程土石资源化的方法，属于建筑材料和资源再生利用领域。该方法转化工程土石为有用的原料，减少土地占用，降低乃至消除对环境及社会的危害，变废为宝，美化环境。
背景技术
城市化，城镇化，导致人口大量流入城市和城镇，对住房的需求激增。国家富强，生活水平提高，对居住条件提出更高要求。房地产开发越来越多，深挖地基盖高楼是房地产施工的第一道工序。而挖地基产生的土石，或者堆积在政府指定的场地以备日后使用，或者用运输工具运输到城镇外填充大坑、堆土山、倾倒在盐碱荒地。场地堆积，一来占用土地；二来一旦处置不当，容易发生意外事故，造成不可估量损失。拉到郊外，运输途中，撒漏公路。倾倒在地，占用土地，毁坏植被。房地产开发，需要大量水泥，沙石，新型建材，装修需要大量墙地砖、水泥、沙石等。这些都需要支付各种各样费用。
科学技术进步，经济发展，人类对美好生活的追求，社会进步，需要高科技厂房、研发设施，更好教育设施，更加个性化的工作环境，舒适的住宿和居住环境。这些导致厂房、住房、宾馆、医院、学校、商业大厦等建筑物拆除、改扩建等，产生土石；厂房、住房、宾馆、医院、学校、商业大厦等建筑物装饰、装修产生大量土石。
城市地铁施工，大量土石方被盾构机挖掘，运输到地面，再花钱运输到城外存放。高铁施工，也要挖地基，开凿隧道。这同样产生大量土石方。
石油是现代社会重要能源和原料的来源，是工农商业的血液，更是军队国防不可缺少的战略物资。钻井钻进工程中，产生大量泥浆，倾倒在钻井周围，覆盖大量植被，占用土地。
矿山是宝藏，提供有色金属，黑色金属，贵金属，稀土，非金属矿产。矿山是人类社会经济发展，美好生活的物资来源之一。而尾矿是矿石分选后排出的固体废物，存放在尾矿库。尾矿库溃坝事故等重大事故时有发生，造成人员死亡，财产重大损失，生态环境遭到严重破坏。
雨水，雪水，江河水冲刷堤岸，自然堤岸风化导致泥土卷入河道、湖泊、港口、近海，诸多因素导致淤泥阻塞河道、湖泊、港口、近海，给船舶航行、海洋养殖、堤坝安全带来风险。疏浚作业是恢复河道航行安全，维持港口深水位，堤坝安全的重要手段。疏浚作业挖出大量污泥，堆放在空地，或者倾倒在滩涂。这种处置方式，只是污泥位置改变，未从根本上消纳污泥，甚至造成二次环境污染，生态环境遭受创伤。
煤矸石是煤矿开采的副产品，大量堆积在煤矿周围，占用土地，阻塞雨水流动，破坏植被。
工程土石传统处理处置方式，只是土石位置改变，土地占用，植被破坏等；处理处置工程土石的传统方式，成本高企等问题没有得到根本解决，对生态环境危害不断加深。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工程土石资源化的方法，克服工程土石位置搬家，土地占用，植被破坏，生态失衡，环境污染等传统处理、处置弊端，维持青山绿水，生态平衡，植被茂盛，人文景观，自然环境优美的良好经济、社会、人文、历史、生活秩序。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：针对土石的化学成分和物性，制定与之相适合的资源化技术方案，使其最大化资源化，尽可能减少土地占用，植被破坏，维持良好的生态环境。不同形态的土石，如有需要，可先破碎到磨机能接受的粒度，在封闭状态下，倒入磨机磨碎到一定粒度，成为原料。含水量高的泥土和泥浆，首先进入压滤机或直线筛分机，去除大量水分，成为半干泥坯，再进行后续处理，如制成砖瓦，或者进入磨机磨细，用作原料；尾矿进一步细磨后，矿物中有用成分和围岩充分分离，或者与其他物质发生化学反应，转化成有用物质。
经过物理，化学处理的工程土石，转化成原料，建材，新用途的产品。资源化的工程土石，不占用土地，不破坏植被，不危害生态环境，不对生命和财产造成伤害和损失。同时获得较好经济效益和环境效益。对原料的后续高温烧结，使得可能含有重金属的土石淤泥无害化，减少环境危害。
具体实施方式
实施例1
地基，地铁，高铁施工产生的泥土，用密封车辆运输到封闭的车间，倒入球磨机，球磨，一方面使得泥土更细，另一方面，使得泥土颗粒更加圆滑。球磨后的泥土，颗粒更近均匀，圆度更好，粒径分布更窄，为后续利用奠定坚实基础。
球磨后的泥土，加水，制成泥浆，陈腐一段时间，用制砖机或制瓦机制成砖瓦坯体，自然干燥，送入炉窑烧成，制成了砖瓦。
球磨细化的泥土，加入粘接剂，分散剂，塑化剂，再一次球磨，造粒，成为干压墙地砖原料。
煅烧球磨细化的泥土，使其成为水泥，混凝土原料。
实施例2
河道，湖泊，港口，近海疏浚产生的泥土以及石油钻井的泥浆含水率高。进入压滤机或直线筛分机脱水处理，进入球磨机球磨，制成颗粒；或者在磨机里，与较干燥的泥土混合，使其含水率适中，成为成型砖瓦的泥坯，经机器成型，干燥，烧结，成为建筑材料。
实施例3
厂房、住房、宾馆、医院、学校、商业大厦等建筑物拆除、改扩建产生土石以及装饰、装修产生的土石，分类收集。玻璃类，清洗后，进入滚磨机破碎，研磨；滚磨到一定粒度的玻璃，再入球磨机细磨或超细磨，变成玻璃原料。实现资源循环利用，节能减排。获得多方面收益：原来作为垃圾的不用建筑玻璃资源化，减少土地占用，滩涂和湖泊的填埋，降低长途运输费用等。墙地砖、水泥块、建筑砌块渣土等，直接进入滚磨机破碎，研磨；滚磨到一定粒度的渣土，再入球磨机细磨或超细磨，变成水泥添加剂、混凝土原料等。
实施例4
矿石精选后的矿渣、尾渣，开采矿山产生的矿石，用超细磨工艺深加工，很容易将有用成分从围岩中分离出来，便于有用成分的精炼，提高经济效益。
矿石精选后的矿渣、尾渣，开采矿山产生的矿石，用超细磨工艺深加工，根据原矿化学成分和最终产品的化学成分，选用不同的化学反应如湿法酸浸、碱浸，制定不同的工艺流程如磁选后浮选，联合作用，转化矿渣等为高附加值产品。例如石棉尾矿制造微晶玻璃、陶瓷材料，石棉短纤维合成隔热材料；温石棉酸浸制备超细氢氧化镁和超细白炭黑等。又如花岗岩尾矿，破碎细磨后，经多道磁选浮选后，得到Fe2O3含量为0.08%，K2O+Na2O含量9.25%的长石精矿，同时获得SiO2含量99.29%的石英精矿。

Claims (11)

1.一种工程土石资源化，通过以下步骤实现：
(1) 将工程中产生的土石就地分类收集，封闭运输到指定的封闭地点；
(2) 在指定的封闭地点，对分类后土石在封闭状况下，倒入破碎设备破碎到一定粒度，破碎后土石在封闭状况下倒入磨机细磨土石；或者对分类后土石在封闭状况下倒入磨机直接细磨土石；
(3) 细磨后的土石用作水泥原料，混凝土原料，陶瓷原料，玻璃原料等；
(4) 或者将细磨后黏土制成泥坯用来制砖瓦；
(5) 或者将细磨后黏土添加增塑剂，分散剂，粘接剂，溶剂，混合均匀，造粒，用作墙地砖原料；
(6) 或者将磨细的土石通过化学反应，转化成有用的材料如化肥、合成材料、建筑材料等。
2.根据权利要求1所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的土石是：
(1) 地铁施工，高铁施工挖出的土石；
(2) 地基施工挖出的土石；
(3) 河道，湖泊，港口，近海疏浚产生的泥土；
(4) 开采矿山产生的矿石；
(5) 煤矿上的煤矸石；
(6) 石油钻井的泥浆；
(7) 页岩气开采产生的油砂粒；
(8) 矿石精选后的矿渣；
(9) 装饰、装修产生的土石；
(10) 厂房、住房、宾馆、医院、学校、商业大厦等建筑物拆除、改扩建产生土石；
(11) 其他工程产生的土石。
3.根据权利要求1所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的破碎设备是：
(1) 鄂式破碎机；
(2) 圆锥破碎机；
(3) 振动圆锥破碎机。
4.根据权利要求1所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的磨机设备是：
(1) 球磨机；
(2) 搅拌磨；
(3) 滚磨机；
(4) 辊压磨机。
5.根据权利要求1所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的：
(1) 增塑剂是硬脂酸丁酯，邻苯二甲酸二丁酯等；
(2) 粘接剂是乙基纤维素，***纤维素等；
(3) 分散剂是高分子分散剂，表面活性剂等；
(4) 溶剂是水。
6.根据权利要求1所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的化学反应是合成反应，分解反应。
7.根据权利要求2所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的疏浚泥土和钻井泥浆要脱水处理。
8.根据权利要求4所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的磨机磨粉方式是：
(1) 干式磨机；
(2) 半干磨；
(3) 湿式磨机。
9.根据权利要求7所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的脱水设备是：
(1) 压滤机；
(2) 直线筛分机。
10.根据权利要求8所述的一种工程土石资源化，其特征在于，所述的湿磨是在水中进行的。
11.根据权利要求8所述的一种工程土石资源化，其特征在于，优选的磨机磨粉方式是干磨或半干磨。
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