1.福建地區(qū)機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
福建地區(qū)天然砂資源豐富,福州的閩江、廈門的九龍江等河流為福建地區(qū)提供了充足的天然砂資源。十多年前當(dāng)我國北方一些地區(qū)在為天然砂頻臨枯竭而不得不研究發(fā)展機(jī)制砂時,我們福建地區(qū)并未產(chǎn)生危機(jī)意識,而且每年還在繼續(xù)大量出口天然砂,出口到日本、臺灣、韓國和新加坡,到2007年國家禁止出口天然砂時,福建省每年的出口量達(dá)到了近3000萬噸,約占全國出口總量的60%。并且隨著福建經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,當(dāng)?shù)亟ㄖ挠蒙傲恳彩侵鹉暝黾?,每年達(dá)到5000多萬噸,如此大量的開采,再豐富的資源也會有枯竭的時候,致使天然砂資源逐步減少,甚至難以完全滿足當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的需求,在此情況下,國家出臺了禁止天然砂出口并對港澳臺出口實(shí)行總量控制的出口許可證管理制度,福建省對臺出口,2010年的指標(biāo)是400萬噸,數(shù)量只有控制前得13%。臺灣地區(qū)區(qū)域狹小砂石資源比較匱乏,特別是北部地區(qū)尤為嚴(yán)重,福建從1998年開始有規(guī)模的對臺出口,支援臺灣的建設(shè),十多年來建筑業(yè)已經(jīng)習(xí)慣了大陸砂,目前也無法找到更好的替代資源,天然砂出口數(shù)量的減少,為機(jī)制砂騰出了很大的市場空間。日本、韓國、新加坡禁止出口后,也只有機(jī)制砂可以取代,國際市場對機(jī)制砂的需求為機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的市場。
2.機(jī)制砂原料資源豐富、條件成熟
從地質(zhì)看,福建的地貌是八山一水一分田,雖說這一說法不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),但也充分說明福建的山脈之多,并且超過80%的山脈是由石頭構(gòu)成,且多為花崗巖、泥灰?guī)r和石灰?guī)r,花崗巖石料是最佳的機(jī)制砂原料,福建大部分的花崗巖原料的二氧化硅含量約為65%,天然砂的二氧化硅含量約為75%,非常接近,只多了些云母成分。外觀顏色也與天然砂(黃砂)非常一致,如果是加工質(zhì)量比較好的機(jī)制砂,不是專業(yè)人士是很難分辨其是天然砂還是機(jī)制砂。福建省的機(jī)制砂目前還是以碎石廠得尾礦-碎石粉為主,專業(yè)生產(chǎn)線集中在閩南的廈門和漳州地區(qū),閩南地區(qū)建筑業(yè)比較發(fā)達(dá),每年碎石場產(chǎn)生的尾礦-碎石粉約1000萬噸,在沒有機(jī)制砂利用之前,一部分用來做路基,大部分堆積山中,影響生產(chǎn),占用土地,造成環(huán)境污染,廠家為處理石粉還要增加費(fèi)用。而現(xiàn)在成為了機(jī)制砂的原料后,碎石粉的使用價值提高了,現(xiàn)在1立方米的碎石粉的價格約15元,一個中型年產(chǎn)100多萬噸碎石的碎石場,每年的石粉收入近500萬元,機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)既解決環(huán)境污染,又提高了資源利用率,更為競爭激烈的碎石場帶來了不少利潤,形成綜合效益。在國外一些發(fā)達(dá)國家研究使用機(jī)制砂已經(jīng)有幾十年的歷史,我國研究機(jī)制砂也有十多年,工藝設(shè)備基本可以滿足機(jī)制砂產(chǎn)業(yè)的需求,機(jī)制砂的發(fā)展條件成熟,勢在必行。
3.機(jī)制砂的出口情況
目前臺灣對機(jī)制砂的需求量比較大,隨著國家對臺灣天然砂數(shù)量逐年遞減政策的貫徹執(zhí)行,機(jī)制砂的需求量也會逐年增大,但目前機(jī)制砂產(chǎn)品的質(zhì)量還不夠穩(wěn)定,原料也比較雜亂,真正要臺灣業(yè)者完全接受機(jī)制砂取代天然砂市場還需解決許多問題:
(1)原料的選擇
出口機(jī)制砂的質(zhì)量要求比較高,特別是臺灣市場,客戶花高成本購買機(jī)制砂的用途是用于商用混凝土,使用客戶大都是規(guī)模比較大的企業(yè),如臺泥、亞泥、國產(chǎn)、力泰等臺灣最大的預(yù)拌混凝土企業(yè),使用的工程也大都是臺灣較大的重點(diǎn)工程,這樣對機(jī)制砂的質(zhì)量要求較高。要想生產(chǎn)高質(zhì)量的機(jī)制砂,原料的選擇非常重要,在福建地區(qū)的碎石尾礦中花崗巖尾礦最適合作為高質(zhì)量機(jī)制砂的原料,它的主要特點(diǎn)是:化學(xué)成分近同于天然砂,主要成分二氧化硅的含量和閩江、九龍江的天然砂相差不大:顏色同于天然砂,福建地區(qū)的花崗巖的顏色大都含有黃、紅、灰色,特別是銹石花崗巖碎石粉顆粒,經(jīng)過水洗篩分加工后,其顏色和天然黃砂幾乎一樣:抗壓強(qiáng)度高,其所加工的機(jī)制砂的壓碎指標(biāo)都小于25%;顆粒形狀好,呈圓菱形狀,和天然砂的形狀類似,滿足高質(zhì)量機(jī)制砂的要求。
(2)細(xì)度模數(shù)大的問題
福建地區(qū)碎石場生產(chǎn)的碎石粉,大都是通過5-7MM的篩網(wǎng)篩分過,但也混雜有較大的顆粒,必須經(jīng)過篩分,篩網(wǎng)有方孔網(wǎng)和圓孔網(wǎng),由于對角線尺寸差別,同樣尺寸的篩網(wǎng),方形篩網(wǎng)篩出來的細(xì)度模數(shù)較大,這只是個換算問題,以方形網(wǎng)為例,用5mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為3.5,成品率約為70%;用4 mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為3.2,成品率約為60%,用3.5mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為2.9,成品率約為50%;用3mm篩網(wǎng)篩分其細(xì)度模數(shù)FM約為2.6,成品率約為35%;3mm以下的篩網(wǎng)成品率太低,不符合效益最大化原則。并且FM值達(dá)到2.6已經(jīng)滿足臺灣建筑業(yè)的需求。由于習(xí)慣不同臺灣北、南部對細(xì)度模數(shù)的要求也不一樣,北部地區(qū)一般是2.6-2.8,南部地區(qū)一般是2.5-2.7.如上所述,根據(jù)要求不同篩網(wǎng)可以選擇3-3.5mm之間尺寸的篩網(wǎng),細(xì)度模數(shù)大的問題可以解決的,但這樣有超過50%的大顆粒需要二次破碎加工進(jìn)行循環(huán)篩分。目前制砂設(shè)備有多種品牌、型號,特別是上海巍立路橋針對福建機(jī)制砂原料的具體情況設(shè)計研發(fā)了新型的SVI—B制砂機(jī),該制砂機(jī)最大的特點(diǎn)是設(shè)備功率小但產(chǎn)量比同等功耗的制砂機(jī)提高25%,且其獨(dú)特的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)效益的最大化。
(3)粗糙度問題
機(jī)制砂的表面粗糙度比天然砂的打,要想滿足混凝土的和易性等要求必須對機(jī)制砂的粗糙度進(jìn)行加工處理。選擇花崗巖材料的顆粒度形狀較好,針片狀顆粒很少,大部分是菱形結(jié)構(gòu)的,但還是菱角較多,這就需要對顆粒進(jìn)行整形處理,目前的方法主要還是具有整形功能的石打石的離心破碎設(shè)備,而不是直接擠壓式破碎辦法,最好是在開始碎石破碎加工時就選擇具有整形功能的設(shè)備。通過整形處理后的機(jī)制砂其表面粗糙度會大大改善,混凝土的強(qiáng)度也會提高,完全可以滿足高級混凝土的要求,并能與天然砂相媲美。
(4)含粉量及級配的控制
采用水洗除粉工藝控制石粉含量,有效的把握含粉量指標(biāo)控制在5%左右對混凝土的工作性能和級配有利。并且福建大部分的碎石礦山的表面都有不同程度的土層,幾米甚至幾十米,一般情況下很難在開采前處理干凈,這就難免在石粉中混入一部分泥土,特別是福建多雨,雨季開采更難免黏上泥土,所以水洗是加工機(jī)制砂的有效辦法。吸水率高是機(jī)制砂的一個缺點(diǎn),通過水洗可以使砂顆粒預(yù)先吸收水分,改善其吸水率。機(jī)制砂在生產(chǎn)水洗的過程中,在去除泥土、雜質(zhì)和多余的0.08mm以下石粉的過程中,也會洗掉部分0.3mm以下的細(xì)顆粒部分,這樣會造成機(jī)制砂的顆粒級配不好,并且會造成細(xì)度模數(shù)變大的問題,所以必須有效的控制細(xì)顆粒部分的流失,比較有效的辦法就是在生產(chǎn)過程中增加泥沙分離設(shè)備,對流失的細(xì)顆粒部分再回收回來,目前這方面的工藝設(shè)備比較成熟,不存在技術(shù)問題。上海巍立路橋生產(chǎn)的細(xì)砂回收系統(tǒng)能夠很有效的解決這個問題,投資低,見效快,可以穩(wěn)定機(jī)制砂的顆粒級配,并且可以根據(jù)需要對級配進(jìn)行調(diào)整控制。
(5)環(huán)境二度污染問題
水洗有可能造成二度污染問題,但這一問題不難剞劂,通過細(xì)砂回收系統(tǒng)對流失細(xì)顆粒的回收,0.08mm 以上的顆粒被回收,流失的0.08mm以下顆粒部分和泥土通過沉淀池沉淀可以得到完全的控制,水也可以循環(huán)使用。
3.福建機(jī)制砂的的發(fā)展趨勢與展望
目前福建地區(qū)出口機(jī)制砂的市場主要是臺灣,銷售形勢較好,今年的銷量有望達(dá)到500萬噸,在天然砂出口指標(biāo)每年遞減的政策下,臺灣對機(jī)制砂的需求會逐年增加,未來的發(fā)展態(tài)勢良好,但也存在諸多問題:
(1)機(jī)制砂的生產(chǎn)應(yīng)專業(yè)化
出口機(jī)制砂作為一個產(chǎn)業(yè),盡管碎石尾礦碎石粉作為機(jī)制砂的原料來源一舉多得,是一個很好的選擇,但并不是唯一的選擇,出口產(chǎn)品要保持長久的市場并可持續(xù)發(fā)展,必須有一個穩(wěn)定的質(zhì)量和貨源,原材料碎石尾礦的數(shù)量是由生產(chǎn)碎石的多寡來決定,一旦國內(nèi)建筑市場不好,碎石需求量減少,出口機(jī)制砂的原材料的數(shù)量就無法穩(wěn)定,滿足不了出口機(jī)制砂的需求,其質(zhì)量也是千差萬別,末端篩網(wǎng)規(guī)格不一,給生產(chǎn)帶來很大的難度。所以機(jī)制砂的生產(chǎn)必須專業(yè)化,既建立從礦山開采礦石、破碎加工、篩分、水洗、回收到機(jī)制砂產(chǎn)品一條龍的機(jī)制砂生產(chǎn)線。高品質(zhì)的石礦可以做型材加工,品質(zhì)一般的可以生產(chǎn)碎石,品質(zhì)較差不能生產(chǎn)碎石的礦區(qū)就可以用來作為機(jī)制砂的原料,對礦山原料進(jìn)行充分的利用。
(2)制砂設(shè)備有待發(fā)展
盡管目前機(jī)制砂生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟,也有了眾多的生產(chǎn)線和制砂機(jī)生產(chǎn)廠家,但真正完全滿足高質(zhì)量出口機(jī)制砂生產(chǎn)要求的設(shè)備還比較少,制砂機(jī)的選型應(yīng)優(yōu)先考慮便于操縱,運(yùn)行可靠,能耗及運(yùn)行治理用度低的設(shè)備,設(shè)備的負(fù)荷系數(shù),需加工的產(chǎn)品粒度,級配變化量也是重要的選型要素,只有當(dāng)制砂機(jī)設(shè)備的參數(shù)綜合滿足以上要素,才能最大限度的達(dá)到制砂效果,取得最好的機(jī)制砂產(chǎn)品,這也是我國制砂機(jī)設(shè)備的發(fā)展方向。