CN108569854A - 建筑垃圾处理工艺及所得再生细骨料和再生砂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了建筑垃圾处理工艺及所得再生细骨料和再生砂的应用，所述建筑垃圾处理工艺包括以下步骤：将建筑垃圾经预处理、滚动筛得到废固体物料和废渣土，根据废固体物料和废渣土的组分不同，分别经不同的处理过程得到粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径不超过0.5mm的再生砂，经该处理工艺所得的再生料由于打磨和整形处理，表面附着物少、粒径分布均匀，所以，其吸水率和强度等性能较好。
Description
技术领域
本发明属于建筑垃圾回收处理和再利用领域，具体涉及建筑垃圾处理工艺及所得再生细骨料和再生砂的应用。
背景技术
建筑垃圾作为排出量最大的城市废弃物之一，成为解决环境污染、降低污染物排放率、提高资源利用率的焦点。随着我国城市化建设的进程，建筑垃圾变废为宝，将属于垃圾再利用的重点研发项目，其回收和循环再利用不仅能够保护环境，而且若采用科学有效的措施将其减量化和再生利用，还可以节省大量的建设资金和资源。
建筑垃圾根据组成成分不同，大体可以分为废固体物料和废渣土，具有原料供应充足，制品没有毒性，投产快等特点。但现实生活中，建筑垃圾并没有得到充分的回收和利用，全国各大中城市仍然是将绝大多数建筑垃圾运到城市郊区堆放处理，不仅占用土地资源，降低土壤质量，还对周边地表水和地下水产生污染。部分较发达的城市开始关注建筑垃圾带来的恶劣影响，将建筑垃圾进行了统一的回收处理和再利用。但没有根据建筑垃圾的组分不同而采用不同的处理方法，且仅进行了简单处理，得到粒径范围较宽的再生骨料，处理得到的再生骨料由于被表面的水泥包裹、表面粗糙，使其在强度、吸水率等性能上低于天然骨料，将其用于制备新的建筑材料时性能往往达不到行业标准，建筑垃圾利用率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑垃圾处理工艺，该处理工艺根据建筑垃圾的不同组分分别采用不同的处理方法，处理得到粒径分布均匀的再生粗骨料、再生细骨料和再生砂，且处理得到的再生物料表面包裹物少，可以再用于制备高性能的建筑材料。
本发明还公开了所述处理工艺制备得到的再生细骨料和再生砂的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种建筑垃圾处理工艺，其用于将建筑垃圾中的混合物料进行分离处理并得到再生细骨料和再生砂，包括以下步骤：
（1）对建筑垃圾进行预处理，破碎得到粒径150mm以下的混合物料；
（2）将经预处理的混合物料用滚动筛进行初步筛选，分离得到废固体物料和废渣土，将废固体物料经人工拣选，除去纤维、塑料、破玻璃、电线、钢筋和木材杂物；
（3）将步骤（2）所得除杂的废固体物料依次经破碎、磁选、筛分得到粒径为30mm以上的一级物料和粒径为30mm以下的二级物料；
（4）将所得的一级物料重复步骤（3），直到所得的物料均为粒径为30mm以下的二级物料；将二级物料再破碎，除去表面的包裹物，经球磨机打磨处理后再筛分，得到粒径为5~30mm的再生粗骨料、粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径为1mm以下的三级物料；
（5）将步骤（2）所得的废渣土依次经磁选、有机物分离，除去钢铁和有机物，再经刮砂池处理，分离得到0.3~3mm的四级物料和泥浆，将四级物料干燥，用制砂机制得粒径不超过0.5mm的再生砂；
（6）将步骤（4）所得的三级物料经步骤（5）所述的刮砂池分离得到四级物料和泥浆，将四级物料按步骤（5）处理得到再生砂；
（7）将步骤（5）和步骤（6）所得的泥浆用压滤分离器滤除污水制得泥沙，再将泥沙干燥、筛分，得到再生砂。
建筑垃圾预处理：将建筑垃圾筛选，分别得到粒径大于150mm和粒径小于150mm的混合物，将粒径大于150mm的混合物粗碎，重复上述过程，得到粒径为150mm以下混合物料。
步骤（2）分离得到的废固体物料中掺杂有纤维、塑料、碎玻璃、电线、金属和木材等各类尺寸较大的杂质，可通过人工拣选将这些杂质分离，并分类回收处理。
经步骤（2）除杂的废固体物料中还有部分钢筋残留在大块的混凝土中，经破碎可将钢筋和混凝土分离，再经磁选将残留的钢筋分离和回收。
步骤（4）所得的二级物料表面附着水泥砂浆、棱角多、表面较粗糙，成分相对于天然骨料较复杂，吸水率、强度等均低于天然骨料，所以需对二级物料再破碎，除去二级物料表面的附着物，再将除去表面附着物的二级物料放入球磨机中，在球磨机的高速运转下，物料与物料及研磨球之间相互摩擦、碰撞，将其强化整形，形成附着物少、形状规则、表面光洁的二级物料。
步骤（2）分离得到的废渣土中掺杂有尺寸较小的金属屑、纤维屑、纤维、塑料屑、玻璃屑、木屑等杂质，经磁选和有机物分离，可将这些杂质清除。除杂的废渣土中的物质基本只剩下细沙、小石子等颗粒较小的物质，若采用筛网等装置进行筛分，极容易堵塞筛孔，影响工作的持续性。所以可将除杂的废渣土放入刮砂池，分离得到以砂石为主的四级物料和泥浆，再将四级物料干燥，用制砂机打磨制得再生砂。
经刮砂池后的泥浆中还残留有少量砂石，由于泥浆中的砂粒量少，很难通过刮砂池分离出来，所以，将泥浆经压滤分离器除水、干燥后需通过滚动或振动筛将残留的砂粒选出，得到的砂粒通过制砂机得到再生砂。
进一步的，步骤（3）所述破碎采用的是鄂式破碎机或旋回破碎机。鄂式破碎机和旋回破碎机均为粗碎机，其中旋回破碎机是圆锥破碎机的一种，由于其破碎过程是沿着圆环形破碎腔内连续进行，因此生产率较高、电耗低、工作平稳。
进一步的，步骤（4）所述破碎采用的是反击式破碎机。反击式破碎机用于物料的中碎和细碎，物料由机器上部直接落入高速旋转的转盘；在高速离心力的作用下，物料之间互相打击、摩擦，从而实现对物料的打磨，去除物料表面的包裹物。
进一步的，步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（7）的破碎和筛分过程均通过收尘装置进行收尘处理。物料破碎和筛分过程中产生的扬尘通过收尘装置收集，既可降低扬尘污染，又可将收集的扬尘，用作无机粉体材料。
进一步的，所述步骤（7）滤除的污水通过过滤、净化处理，回收至刮砂池。步骤（7）所得的污水无毒，仅含有部分杂质和粘土，所以通过过滤和简单的纯化处理即可回收再利用。
进一步的，所述建筑垃圾处理工艺制备得到的再生细骨料和再生砂在制备渗水砖中的应用。建筑垃圾处理得到的粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径不超过0.5mm的再生砂，具有附着物少、粒径均匀、表面光洁等优点，均可用于制备渗水砖，实现建筑垃圾的再生和再利用。
进一步的，所述再生细骨料和再生砂在渗水砖中的质量百分比分别为30~50%、25~35%。
一种环保渗水砖，包括渗水基层和渗水表层，所述渗水基层的厚度为40~60mm，渗水表层的厚度为10~15mm，渗水基层和渗水表层采用压砖机紧密压制成型，渗水基层包括如下质量份数的组分：再生细骨料40~60份、再生砂20~30份、粉煤灰3~8份、水泥10~20份、碱水剂0.3~0.8份水10~15份；渗水表层包括如下质量份数的组分：再生砂65~80份、水泥15~30份、粉煤灰5~10份、矿物颜料0.5~3份、透水剂0.3~1份、减水剂0.5~1份、水10~20份。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明所述建筑垃圾处理工艺将预处理的混合物料分离得到以混凝土、石块、砖块等为主的废固体物料和以砂粒、粘土为主的废渣土，并根据废固体物料和废渣土的不同组分分别采用不同的处理方法得到再生细骨料和再生砂，且所得再生细骨料和再生砂粒径分布均匀、表面包裹物少，均可用于制备环保渗水砖，且制备的渗水砖的强度高、透水性好。
附图说明
图1为本发明所述建筑垃圾处理工艺的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
如图1所示一种建筑垃圾处理工艺，其用于将建筑垃圾中的混合物料进行分离处理和再生利用，包括以下步骤：
（1）对建筑垃圾进行预处理，破碎得到粒径150mm以下的混合物料；
（2）将经预处理的混合物料用滚动筛进行初步筛选，分离得到废固体物料和废渣土，将废固体物料经人工拣选，除去纤维、塑料、破玻璃、电线、钢筋和木材杂物；
（3）将步骤（2）所得除杂的废固体物料依次经破碎、磁选、筛分得到粒径为30mm以上的一级物料和粒径为30mm以下的二级物料；
（4）将所得的一级物料重复步骤（3），直到所得的物料均为粒径为30mm以下的二级物料；将二级物料再破碎，除去表面的包裹物，经球磨机打磨处理后再筛分，得到粒径为5~30mm的再生粗骨料、粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径为1mm以下的三级物料；
（5）将步骤（2）所得的废渣土依次经磁选、有机物分离，除去钢铁和有机物，再经刮砂池处理，分离得到0.3~3mm的四级物料和泥浆，将四级物料干燥，用制砂机制得粒径不超过0.5mm的再生砂；
（6）将步骤（4）所得的三级物料经步骤（5）所述的刮砂池分离得到四级物料和泥浆，将四级物料按步骤（5）处理得到再生砂；
（7）将步骤（5）和步骤（6）所得的泥浆用压滤分离器滤除污水制得泥沙，再将泥沙干燥、筛分，得到再生砂。
通过上述方案，其具体实施过程是：（1）将建筑垃圾筛选，分别得到粒径大于150mm和粒径小于150mm的混合物，将粒径大于150mm的混合物粗碎，重复上述过程，得到预处理的混合物料；预处理可使混合物料的粒径小于150mm，避免混合物料因尺寸过大，而无法进入滚动筛进行筛选；
（2）将预处理的混合物料加入滚动筛，尺寸小于滚动筛筛孔的物料落入滚动筛下方，形成以砂粒、粘土为主的废渣土；尺寸大于滚动筛筛孔的物料留在滚动筛上方，形成以混凝土、石块、砖块等为主的废固体物料；经滚动筛分离的废固体物料中掺杂有纤维、塑料、碎玻璃、电线、金属和木材等各类尺寸较大的杂质，可通过人工拣选将这些杂质分离，并分类回收处理；
（3）除杂的废固体物料中还有部分钢筋残留在大块的混凝土中，经破碎可将钢筋和混凝土分离，再经磁选将残留的钢筋分离和回收，再将磁选的废固体物料筛分得到粒径为30mm以上的一级物料和粒径为30mm以下的二级物料；
具体而言，步骤（3）所述破碎采用的是鄂式破碎机或旋回破碎机。鄂式破碎机和旋回破碎机均为粗碎机，其中旋回破碎机是圆锥破碎机的一种，由于其破碎过程是沿着圆环形破碎腔内连续进行，因此生产率较高、电耗低、工作平稳。
（4）将一级物料重复步骤（3），直到所得的物料均为粒径为30mm以下的二级物料；将二级物料再破碎，除去表面的包裹物，经球磨机打磨处理后再筛分，分别得到附着物少、形状规则、粒径分布均匀的粒径为5~30mm的再生粗骨料、粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径为1mm以下的三级物料；
具体而言，步骤（4）所述破碎采用的是反击式破碎机。反击式破碎机用于物料的中碎和细碎，物料由机器上部直接落入高速旋转的转盘；在高速离心力的作用下，物料之间互相打击、摩擦，从而实现对物料的打磨，去除物料表面的包裹物。更优选地，步骤（4）所述破碎采用PF强力三腔反击式破碎机。
（5）将步骤（2）所得的废渣土中的尺寸较小的金属屑、纤维屑、纤维、塑料屑、玻璃屑、木屑等杂质，经磁选和有机物分离后，放入刮砂池，分离得到以砂石为主的粒径为0.3~3mm四级物料和泥浆，再将四级物料干燥，经制砂机的打磨，制得粒径不超过0.5mm的再生砂；该再生砂由于经过制砂机的打磨，表面附着物少、粒径分布均匀；
（6）将步骤（4）所得的三级物料经步骤（5）所述的刮砂池分离得到四级物料和泥浆，将四级物料按步骤（5）处理得到再生砂；
（7）经刮砂池后的泥浆中还残留有少量砂石，由于泥浆中的砂粒量少，很难通过刮砂池分离出来，所以，将泥浆经压滤分离器除水、干燥后，再通过滚动或振动筛将残留的砂粒选出，并将得到的砂粒通过制砂机得到再生砂，筛分得到的泥土可直接用于制备陶瓷、红砖等；
具体而言，所述步骤（7）滤除的污水通过过滤、净化处理，回收至刮砂池。步骤（7）所得的污水无毒，仅含有部分杂质和粘土，所以通过过滤和简单的纯化处理即可回收，实现水资源的循环利用。
本实施例中，步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（7）的破碎和筛分过程均通过收尘装置进行收尘处理。通过收尘装置的收尘处理既可将收集的扬尘，用作无机粉体材料，又可避免扬尘形成的二次污染。
建筑垃圾经该处理工艺得到粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径不超过0.5mm的再生砂。
实施例2
一种环保渗水砖，取实施例1制备的取粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径为0.5mm以下的再生砂为主要成分，所用渗水基层的各质量组分为：再生细骨料40份，再生砂30份，粉煤灰5份，水泥15份，减水剂0.5份，水13份；渗水表层的各质量组分为：再生砂70份，水泥20份，粉煤灰7份，矿物颜料2份，透水剂0.5份，减水剂0.8份，水17份。
其制备过程如下：
（1）制备胶凝基层料和润湿基层料：将水泥和减水剂搅拌均匀，加粉煤灰混合，制得胶凝基层料；将再生细骨料和再生砂搅拌均匀，加3~5份水，混合制得润湿基层料；
（2）制备混凝基层料：将步骤（1）的胶凝基层料和润湿基层料混合，搅拌10~20min，加7~10份水，再搅拌10~30min，得混凝基层料，备用；
（3）制备胶凝表层料和润湿表层料：将水泥和减水剂搅拌均匀，加粉煤灰混合，得到胶凝表层料；将矿物颜料和5~10份水加入再生砂中加，混合，制得润湿表层料；
（4）制备混凝表层料：将步骤（3）的胶凝表层料和润湿表层料混合，加透水剂，搅拌10~20min，加5~10份水，搅拌均匀，制得混凝表层料，备用；
（5）模压成型：将步骤（2）的混凝基层料和步骤（4）的混凝表层料依次加入制砖模具中，分层布料后，在10~20MPa的压力下加压5~10min，制得砖坯；
（6）将步骤（5）的砖坯在湿度为95~99%，温度为50~80℃的条件下蒸养10~24h，随后在湿度为60～70%的常温条件下养护1~2天，制成环保渗水砖。
根据中华人民共和国建材行业标准JC/T 945-2005，对实施例2所得的环保渗水砖分别进行抗压强度、保水性和透水系数的测试。环保渗水砖的抗压强度为34.6Mpa，透水系数为1.5×10-2cm/s，保水性为1.2g/cm2。
本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种建筑垃圾处理工艺，其用于将建筑垃圾中的混合物料进行分离处理并得到再生细骨料和再生砂，其特征在于，包括以下步骤：
（1）对建筑垃圾进行预处理，破碎得到粒径150mm以下的混合物料；
（2）将经预处理的混合物料用滚动筛进行初步筛选，分离得到废固体物料和废渣土，将废固体物料经人工拣选，除去纤维、塑料、破玻璃、电线、钢筋和木材杂物；
（3）将步骤（2）所得除杂的废固体物料依次经破碎、磁选、筛分得到粒径为30mm以上的一级物料和粒径为30mm以下的二级物料；
（4）将所得的一级物料重复步骤（3），直到所得的物料均为粒径为30mm以下的二级物料；将二级物料再破碎，除去表面的包裹物，经球磨机打磨处理后再筛分，得到粒径为5~30mm的再生粗骨料、粒径为1~5mm的再生细骨料和粒径为1mm以下的三级物料；
（5）将步骤（2）所得的废渣土依次经磁选、有机物分离，除去钢铁和有机物，再经刮砂池处理，分离得到0.3~3mm的四级物料和泥浆，将四级物料干燥，用制砂机制得粒径不超过0.5mm的再生砂；
（6）将步骤（4）所得的三级物料经步骤（5）所述的刮砂池分离得到四级物料和泥浆，将四级物料按步骤（5）处理得到再生砂；
（7）将步骤（5）和步骤（6）所得的泥浆用压滤分离器滤除污水制得泥沙，再将泥沙干燥、筛分，得到再生砂。
2.根据权利要求1所述的建筑垃圾处理工艺，其特征在于，步骤（3）所述破碎采用的是鄂式破碎机或旋回破碎机。
3.根据权利要求1所述的建筑垃圾处理工艺，其特征在于，步骤（4）所述破碎采用的是反击式破碎机。
4.根据权利要求1所述的建筑垃圾处理工艺，其特征在于，步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（7）的破碎和筛分过程均通过收尘装置进行收尘处理。
5.根据权利要求1所述的建筑垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤（7）滤除的污水通过过滤、净化处理，回收至刮砂池。
6.权利要求1-5任一项权利要求所述建筑垃圾处理工艺制备得到的再生细骨料和再生砂在制备渗水砖中的应用。
7.根据权利要求6所述应用，其特征在于，所述再生细骨料和再生砂在渗水砖中的质量百分比分别为30~50%、25~35%。
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