CN111268930B - 一种高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，包括:泥砂造浆及水溶分离步骤、砂石分离及筛分步骤和泥浆处理步骤，将建筑施工工地开挖出来的建筑渣土就地处理，通过分离出其中的砂、石以及泥土，并分别将泥土进行烧制，砂和石料作为混凝土原料进行生产，有效解决城市渣土处理问题，并同时能解决建筑施工过程中的砂石供应紧张等问题。

Description

一种高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法

技术领域

本发明涉及一种高含砂石率建筑渣土工业化再利用方法，具体涉及一种用于处理城市建筑施工如高楼基坑开挖、地铁隧道开挖等挖掘出来的含砂石率比较高的建筑渣土，对这些建筑渣土进行分离再利用的工艺和方法。

背景技术

目前，建筑工程所用的砂料基本来自于江河采集，但滥挖河(江)砂将使河(江)床整体下降，在汛期极容易引起大堤的岸坡失隐，造成塌堤；在枯水期易使水位下降，造成沿线灌溉及生活用水的取水困难。所以目前全国逐渐禁止无序开挖河(江)砂已成为大势，导致砂料供应紧张，价格猛涨，建筑成本升高。另一方面为了保护耕地，国内已经禁止使用黏土烧砖，而市场现用的免烧砖由于强度及耐久性都较黏土砖差，需通过提高高楼框架的结构强度保证建筑质量，从而增加了建安成本。

同时在城市建设施工中，基坑开挖出来的建筑渣土，目前通用的处理方式为在荒郊野外遗弃堆积，方式既占地方甚至侵占农田或林地，又不利于植被的生长，甚至造成环境破坏，更进一步，久晒扬尘增加，如果长时间下雨也有发生泥石流的危险，影响到生命财产安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，能有效解决城市渣土处理问题，并同时能解决建筑施工过程中的砂石供应紧张等问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，包括如下步骤：

泥砂造浆及水溶分离步骤：将堆放在渣土料场的建筑渣土中的大石块输送至石块破碎机进行破碎，余下物料通过上料料斗输送至搅拌水溶处理装置，向搅拌水溶处理装置中注入水并高速搅拌，使得建筑渣土迅速溶解于水，从而使得建筑渣土形成泥砂浆液，接着将泥砂浆液输送至滚筒筛装置，滚筒筛装置将泥砂浆液分离成泥浆和砂石，泥浆流入泥浆水池，并进入砂石分离及筛分步骤；

砂石分离及筛分步骤：将砂石输送至砂石筛选滚筒，砂石筛选滚筒包括入料螺旋叶片段、砂石炒洗段、圆孔筛板段及出料螺旋叶片段，砂石依次进入料螺旋叶片段、砂石炒洗段、圆孔筛板段及出料螺旋叶片段，砂石炒洗段将砂石进一步破碎并用高压水反复冲洗形成砂、石混合料，圆孔筛板段将符合尺寸规格的砂、石混合料筛选进入泥石流槽，超尺寸规格的砂、石混合料通过出料螺旋叶片段输送至石块破碎机进行破碎，并进入石块破碎装置，石块破碎装置先通过高压气体将腐质有机物、塑料等杂物清理干净，再对超尺寸规格的砂、石混合料进行碎化并输送至滚筒筛装置进行重新筛分，符合尺寸规格的砂、石混合料通过石料提洗装置输送至石料振动筛分装置，在石料提洗装置提洗过程中，对符合尺寸规格的砂、石混合料用水进行洗净并沥干水分后，输送至石料振动筛分装置，按照不同粒径筛分并分别堆放至不同砂石料场，接着通过砂料提洗装置将剩下的砂料水洗、沥水，并输送至砂料振动筛分装置，砂料振动筛分装置将砂料按照不同粒径筛分并分别堆放至不同的砂石料场，剩余泥浆水全部汇入石流槽，并进入泥浆处理步骤；

泥浆处理步骤：泥浆水池中的泥浆输送至泥浆沉淀池，将泥浆中的泥土和粉砂下沉，使得表层逐步形成清水，并经过过滤收集再利用，泥浆沉淀池底层的泥土和粉砂输送至泥浆脱水装置，将含水率降低至35％以下，其中的脱泥水收集再利用，完成脱水后的泥土和粉砂进入拌和装置，同时加入13％-16％质量的页岩材料，完成拌和后形成高性能泥料，高性能泥料输送至挤压装置，完整制砖，并堆放至码垛晾干料场，从而进行自然晒或风干，完成晾干后的砖放入烧制装置，从而完成烧结而成为建筑用砖。

进一步地，上述高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法中泥砂造浆及水溶分离步骤中的水溶处理装置包括外筒、耐磨内筒、挤磨锥体、搅拌轴、搅拌臂、出料门；外筒套设在耐磨内筒外部，挤磨锥体设置在耐磨内筒内侧壁，搅拌轴设置在耐磨内筒中部，且搅拌轴上设置有搅拌臂，耐磨内筒的底部设置有出料门。

进一步地，上述高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法中滚筒筛装置倾斜4-6度设置，直径为3.0-3.2m，长度为8-10m，筛孔直径为12mm。砂石料在砂石炒洗段被勾状叶片提起后，能在自重作用下向下洒落并完成向前输送，以“石击石”原理提高砂石分离率。

进一步地，上述高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法中砂石筛选滚筒倾斜5-8度设置，直径为2.2-2.5m，长度为14-16m。

进一步地，上述高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法中泥浆水池底部由钢筋混凝土结构制成，且底部向一端倾斜设置。

进一步地，上述高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法中泥浆沉淀池包括若干个小型沉淀池，每个小型沉淀池包括泥浆注入口、脱水泵。

进一步地，上述高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法中泥浆脱水装置为螺杆挤压装置。

本发明通过将建筑施工工地开挖出来的建筑渣土就地处理，通过分离出其中的砂、石以及泥土，并分别将泥土进行烧制，砂和石料作为混凝土原料进行生产。

附图说明

图1为本发明一种实施工艺流程示意图。

图2为本发明造浆用搅拌水溶处理装置结构示意图。

图3为本发明造浆用搅拌水溶处理装置结构俯视图。

图4为本发明浆、石快速分离用滚筒筛结构示意图。

图5为本发明砂、石快速剥落分离用砂石筛选滚筒结构示意图。

图6为本发明砂石筛选滚筒砂石水溶炒洗段勾状叶片安装结构示意图。

图7为本发明混合物沿滚筒内部水溶炒洗段圆截面呈料帘状洒下示意图。

附图标记：

11：渣土料场；12：上料料斗；13：搅拌水溶处理装置；1301：外筒；1302：耐磨内筒；1303：挤磨锥体；1304：搅拌轴；1305：搅拌臂；1306：出料门；14：滚筒筛装置；1401：入料端环形挡板；1402：滚筒；1403：内螺旋叶片；1404筛孔；21：泥石流槽；22：砂石筛选滚筒；2201：入料螺旋叶片段；2202：砂石炒洗段；2203：圆孔筛板段；2204：出料螺旋叶片段；23：石块破碎机；24：石料提洗装置；25：石料振动筛分装置；26：砂石料场；27：砂料提洗装置；28：砂料振动筛分装置；31：泥浆水池；32：泥浆沉淀池；33：泥浆脱水装置；34：拌和装置；35：挤压装置；36：码垛晾干料场；37：烧制装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参考图1-图7，本实施例所示高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法包括如下步骤：

泥砂造浆及水溶分离步骤：通过挖掘机先对超大尺寸(粒径大于或等于200mm)的石料和废物进行清除，并对对大泥块进行初步挤碎，将堆放在渣土料场11的建筑渣土中的大石块粒径大于或等于200mm输送至石块破碎机23进行破碎，余下物料通过上料料斗12输送至搅拌水溶处理装置13，上料料斗12包括4套称重计量料斗，可以计量上料质量，同时在进料口顶部位置设置有钢筋栅网，最大尺寸为200mm，以此防止超大尺寸石料进入料斗，避免损坏后续生产装备，接着向搅拌水溶处理装置13中注入水并高速搅拌，在本实施例中有4套搅拌水溶处理装置13，从而与4套上料料斗12对应设置，通过注水使得建筑渣土迅速溶解于水，从而让建筑渣土形成泥砂浆液，每套搅拌水溶处理装置13包括外筒1301、耐磨内筒1302、挤磨锥体1303、搅拌轴1304、搅拌臂1305、出料门1306；外筒1301套设在耐磨内筒1302外部，挤磨锥体1303设置在耐磨内筒1302内侧壁，搅拌轴1304设置在耐磨内筒1302中部，且搅拌轴1304上设置有搅拌臂1305，耐磨内筒1302的底部设置有出料门1306，通过泥水冲刷和砂石、挤磨锥体(1303)及搅拌轴(1304)的相互摩擦作用，使砂石块破碎分离，泥砂浆液从出料门1306流出，每套设备批处理能力为4吨，处理速度为1.5min/批，每批加水2.875m³，接着将泥砂浆液输送至滚筒筛装置14，滚筒筛装置14倾斜4-6度设置，直径为3.0-3.2m，长度为8-10m，筛孔直径为12mm。滚筒筛装置14为两套2套带内螺旋叶片和筛孔的滚筒筛装置，滚筒筛装置14将泥砂浆液分离成泥浆和砂石，砂石进入后续工序处理，滚筒筛装置14包括：入料端环形挡板1401、滚筒1402、内螺旋叶片1403和筛孔1404，通过内螺旋叶片1403将混合料沿滚筒1402向出料口推送，使泥沙浆从筛孔1404中不断漏出，泥浆流入泥石流槽21，从而实现泥沙浆和砂石料的快速分离，接着进入砂石分离及筛分步骤。

砂石分离及筛分步骤：将砂石输送至砂石筛选滚筒22，砂石筛选滚筒22倾斜5-8度设置，直径为2.2-2.5m，长度为14-16m。砂石筛选滚筒22包括入料螺旋叶片段2201、砂石炒洗段2202、圆孔筛板段2203及出料螺旋叶片段2204，砂石依次进入料螺旋叶片段2201、砂石炒洗段2202、圆孔筛板段2203及出料螺旋叶片段2204，砂石炒洗段2202将砂石进一步破碎并用高压水反复冲洗形成砂、石混合料，圆孔筛板段2203将符合尺寸规格的砂、石混合料筛选进入泥石流槽21，超尺寸规格的砂、石混合料通过出料螺旋叶片段2204输送至石块破碎机23进行破碎，石块破碎装置23先通过高压气体将腐质有机物、塑料等杂物清理干净，再通过破碎机对超尺寸规格的砂、石混合料进行碎化并输送至滚筒筛装置14进行重新筛分，符合尺寸规格的砂、石混合料通过石料提洗装置24输送至石料振动筛分装置25，石料提洗装置24通常是链斗式石料提升设备，在石料提洗装置24提洗过程中，对符合尺寸规格的砂、石混合料用水进行洗净并沥干水分后，输送至石料振动筛分装置25，按照不同粒径筛分并分别堆放至不同砂石料场26，具体筛分标准可以按照GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》尺寸标准执行，具体地粒径规格可以分别为4.75mm-9.5mm、9.5mm-16mm、16mm-19mm、19mm-26.5mm、26.5mm-31.5mm、31.5mm-37.5mm和37.5mm-53mm；接着通过砂料提洗装置27将剩下的砂料水洗、沥水，并输送至砂料振动筛分装置28，砂料振动筛分装置28将砂料按照不同粒径筛分并分别堆放至不同的砂石料场26，具体筛分标准可以按照GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》尺寸标准执行，具体地粒径规格可以分别为0.15mm-0.3mm、0.3mm-0.6mm、0.6mm-1.18mm、1.18mm-2.36mm、以及2.36mm-4.75mm；剩余泥浆水全部汇入泥浆水池31，并进入泥浆处理步骤。在泥石流槽21部分位置设置了泥浆水溢流滤网，使部分泥浆水能直接溢流至泥浆水池31，泥石流槽21为混凝土结构，前接滚筒筛装置14的出口，后接泥浆水池，依生产工艺流程前高后低，能使砂石、泥水混合料在其间自高而低流动。

泥浆处理步骤：泥浆水池31中的泥浆输送至泥浆沉淀池32，其中泥浆水池31底部由钢筋混凝土结构制成，且底部向一端倾斜设置，方便溶解于水中的泥土沉淀至泥浆水池较低的一端，含泥砂较少的水在较高一端。泥浆沉淀池32包括若干个小型沉淀池，每个小型沉淀池包括泥浆注入口、脱水泵，可以独立运行。每个小型沉淀池上方下锥，底部设置浓泥浆泵；输送至泥浆脱水装置33进行脱水处理，并可以通过浓泥浆泵多点加注至泥浆脱水装置33中进行过滤脱水，从而形成泥饼，挤压过滤的水经沉淀形成清水并经过滤收集后，可与通过将泥浆中的泥土和粉砂下沉表层逐步形成清水，一起经过过滤收集后，可供砂石筛选滚筒22、石料提洗装置24、砂料提洗装置27再利用，泥浆沉淀池32底层的泥土和粉砂输送至泥浆脱水装置33，泥浆脱水装置33是由多组螺杆挤压装置组成，脱水后可将含水率降低至35％以下，其中的脱泥水收集再利用，完成脱水后的泥土和粉砂进入拌和装置34，同时加入13％-16％质量的页岩材料，完成拌和后形成高性能泥料，高性能泥料输送至挤压装置35，完整制砖，并堆放至码垛晾干料场36，从而进行自然晒或风干，完成晾干后的砖放入烧制装置37，从而完成烧结而成为建筑用砖。烧结质量需符合GB 5101-2003《烧结普通砖》及GB13544-2011《烧结多孔砖和多孔砌块》的相关标准。所有需水工艺环节中水不够时可由自来水进行补充。

本实施例通过将建筑渣土中进行泥砂造浆，加速泥砂溶解于水，接着通过二级分离方式，提高泥、砂、石的分离效率，整套工艺流程可连续性生产，无需等待中间某环节的生产。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：

泥砂造浆及水溶分离步骤：将堆放在渣土料场（11）的建筑渣土中粒径大于或等于50mm的大石块输送至石块破碎机（23）进行破碎，余下物料通过上料料斗（12）输送至搅拌水溶处理装置（13），向所述搅拌水溶处理装置（13）中注入水并高速搅拌，使得所述建筑渣土迅速溶解于水，从而使得所述建筑渣土形成泥砂浆液，接着将所述泥砂浆液输送至滚筒筛装置（14），所述滚筒筛装置（14）将所述泥砂浆液分离成泥浆和砂石，所述泥浆流入泥石流槽（21），并进入砂石分离及筛分步骤；

砂石分离及筛分步骤：将所述砂石输送至砂石筛选滚筒（22），所述砂石筛选滚筒（22）包括入料螺旋叶片段（2201）、砂石炒洗段（2202）、圆孔筛板段（2203）及出料螺旋叶片段（2204），所述砂石依次进入料螺旋叶片段（2201）、砂石炒洗段（2202）、圆孔筛板段（2203）及出料螺旋叶片段（2204），所述砂石炒洗段（2202）将所述砂石进一步破碎并用高压水反复冲洗形成砂、石混合料，所述圆孔筛板段（2203）将尺寸规格小于50mm的所述砂、石混合料筛选进入泥石流槽（21），尺寸规格超50mm的所述砂、石混合料通过所述出料螺旋叶片段（2204）输送至所述石块破碎机（23）进行破碎，所述石块破碎机（23）先通过高压气体将腐质有机物、塑料等杂物清理干净，再对超尺寸规格的所述砂、石混合料进行碎化并输送至所述滚筒筛装置（14）重新进行分离筛分，符合尺寸规格的所述砂、石混合料通过石料提洗装置（24）输送至所述石料振动筛分装置（25），在所述石料提洗装置（24）提洗过程中，对符合尺寸规格的所述砂、石混合料用水进行洗净并沥干水分后，输送至石料振动筛分装置（25），按照不同粒径筛分并分别堆放至不同砂石料场（26），接着通过砂料提洗装置（27）将剩下的砂料水洗、沥水，并输送至砂料振动筛分装置（28），所述砂料振动筛分装置（28）将砂料按照不同粒径筛分并分别堆放至不同的所述砂石料场（26），剩余泥浆水全部汇入泥浆水池（31），并进入泥浆处理步骤；

泥浆处理步骤：所述泥浆水池（31）中的泥浆输送至泥浆沉淀池（32），将所述泥浆中的泥土和粉砂下沉，使得表层逐步形成清水，并经过过滤收集再利用，所述泥浆沉淀池（32）底层的所述泥土和所述粉砂输送至泥浆脱水装置（33），将含水率降低至35%以下，其中的脱泥水收集再利用，完成脱水后的所述泥土和所述粉砂进入拌和装置（34），同时加入13%-16%质量的页岩材料，完成拌和后形成高性能泥料，所述高性能泥料输送至挤压装置（35），完整制砖，并堆放至码垛晾干料场（36），从而进行自然晒或风干，完成晾干后的砖放入烧制装置（37），从而完成烧结而成为建筑用砖；

所述泥砂造浆及水溶分离步骤中的所述水溶处理装置（13）包括外筒（1301）、耐磨内筒（1302）、挤磨锥体（1303）、搅拌轴（1304）、搅拌臂（1305）、出料门（1306）；

所述外筒（1301）套设在所述耐磨内筒（1302）外部，所述挤磨锥体（1303）设置在所述耐磨内筒（1302）内侧壁，所述搅拌轴（1304）设置在所述耐磨内筒（1302）中部，且所述搅拌轴（1304）上设置有所述搅拌臂（1305），所述耐磨内筒（1302）的底部设置有所述出料门（1306）。

2.根据权利要求1所述的高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，其特征在于：

所述滚筒筛装置（14）直径为3.0-3.2m，长度为8-10m，筛孔直径为12mm，倾斜4-6度设置，入口低而出口高，增大泥砂浆液输送阻力，增加泥砂料间的摩擦力，提高泥砂分离率。

3.根据权利要求2所述的高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，其特征在于：

砂石筛选滚筒（22）直径为2.2-2.5m，长度为14-16m，倾斜5-8度设置。

4.根据权利要求3所述的高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，其特征在于：

所述泥浆水池（31）底部由钢筋混凝土结构制成，且底部向一端倾斜设置。

5.根据权利要求3所述的高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，其特征在于：

所述泥浆沉淀池（32）包括若干个小型沉淀池，每个所述小型沉淀池包括泥浆注入口、脱水泵。

6.根据权利要求3所述的高含砂石率建筑渣土工业化再利用的方法，其特征在于：

所述泥浆脱水装置（33）为螺杆挤压装置。

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