專利名稱：低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
陶砂是由粘土陶粒篩分出來的或者由粘土陶粒破碎而成的粒徑小于5mm的輕集料。由于陶砂生產(chǎn)成本較高,因而市場(chǎng)售價(jià)特別貴。粘土陶粒和陶砂具有質(zhì)量輕、耐久性好等特點(diǎn)。目前，一方面我國(guó)節(jié)能建筑自保溫墻體大量需要輕質(zhì)陶粒和陶砂，另一方面粘土陶粒、陶砂由于生產(chǎn)能耗較高、有一定的污染，故粘土陶粒、陶砂生產(chǎn)并不普及。研究和實(shí)踐表明，廢舊粘土燒結(jié)磚粉碎再生而成的粒徑小于5mm的細(xì)集料，堆積密度950-1100kg/m3之間，符合《輕集料及其試驗(yàn)方法》(GB/T17431.1-2010) “堆積密度不大于1200kg/m3的輕細(xì)集料”標(biāo)準(zhǔn)要求。住建部政研中心公布，我國(guó)到2030年之前，還要拆除200億平米舊房屋建筑。這些將要拆除的舊房屋建筑，大多是2000年前建設(shè)的磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑。研究和實(shí)踐表明，我國(guó)磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑垃圾，經(jīng)過無害化處理剝離金屬物、可燃物、泥土等雜物之后剩下的建筑廢渣，燒結(jié)粘土磚占60-70%，混凝土占15-20%，砂漿墻皮占15%左右，其他為廢陶瓷、廢玻璃等。即粘土燒結(jié)磚占我國(guó)建筑垃圾的絕大多數(shù)。我國(guó)這一磚混建筑垃圾以熟料，即粘土燒結(jié)磚為主的建筑垃圾特征，宜比照輕集料技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)資源化再利用。而不適宜沿襲發(fā)達(dá)國(guó)家的混凝土建筑垃圾為生料，即砂石為主的建筑垃圾特征，以砂石為再生骨料技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)資源化再利用。我國(guó)建筑垃圾資源化再利用產(chǎn)業(yè)，這些年沒能得到充分發(fā)展，與我國(guó)建筑垃圾再生材料定位及服務(wù)對(duì)象錯(cuò)位有重大關(guān)系。

混凝土是我國(guó)資源消耗最大宗的人造材料。我國(guó)實(shí)現(xiàn)建筑垃圾資源化再利用，不宜僅局限于狹義上的混凝土，大量利用混凝土的制品，也是為混凝土綠色化作出貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)建筑功能化、建筑節(jié)能化的發(fā)展，市場(chǎng)大量需要輕質(zhì)建材制品，例如保溫砂漿、輕質(zhì)墻體材料、輕質(zhì)混凝土等等，隨之大量需要輕質(zhì)建材原料。目前，粘土陶粒、陶砂等輕集料價(jià)格都很貴，一定程度上限制了輕質(zhì)建材發(fā)展。建渣再生集料屬于二次集料，且這些二次集料已經(jīng)經(jīng)過干、濕變化、熱脹冷縮變化，體積穩(wěn)定性較好。所謂環(huán)境友好型材料，就是資源、能源消耗的少，對(duì)生態(tài)環(huán)境污染小，再生利用率高的材料，即具有良好使用性能、又具有環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。生態(tài)建材是指在加工、制造、使用、廢棄和再生過程中，具有最低環(huán)境負(fù)面影響、最大使用功能的新型建筑材料。研究表明，碎磚、水泥石再生微粉,具有火山灰效應(yīng)和微集料效應(yīng),用于水泥基建材制品生產(chǎn)，具有節(jié)約水泥、制品后期強(qiáng)度高等特點(diǎn)?？陀^上，我國(guó)現(xiàn)階段及未來20年需要實(shí)現(xiàn)的建筑垃圾資源化再利用，主要是改革開放后建設(shè)的、位于城鄉(xiāng)結(jié)合部的、大量的磚混結(jié)構(gòu)房屋拆除建筑垃圾。經(jīng)過分析，該種磚混結(jié)構(gòu)建筑垃圾，具有極大的再生利用價(jià)值。固然磚混建筑垃圾不適宜發(fā)展再生粗骨料，但是適宜發(fā)展再生細(xì)集料和再生粉體；固然磚混建渣再生細(xì)集料，不是傳統(tǒng)意義上的石子破碎的“機(jī)制砂”，更不是“河砂”，但是其實(shí)質(zhì)屬于“再生陶砂”。廢舊燒結(jié)磚屬于硅鋁質(zhì)材料，主要化學(xué)成分是二氧化硅和三氧化二鋁，再生成微粉，具有火山灰活性。隨著我國(guó)建筑功能化,我國(guó)大量需要輕質(zhì)建材原料。再生陶砂、再生粉體孔隙率高、質(zhì)量輕,特別適宜生產(chǎn)板塊磚輕質(zhì)墻材、輕質(zhì)砂漿等輕質(zhì)建材。這正是我國(guó)建筑功能化、建筑節(jié)能化所需要的。研究和實(shí)踐表明，我國(guó)實(shí)現(xiàn)建筑垃圾資源化再利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，迫切需要開發(fā)一種建筑垃圾再生能耗低、生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、且用途廣泛的再生新材料，以實(shí)現(xiàn)水泥基建材的綜合利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的就在于克服現(xiàn)有的建筑材料所存在的不足，從而提供一種低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料。本發(fā)明的第二目的在于提供所述低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料的制備方法。本發(fā)明的一種低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料，該建渣再生砂粉混合材料是以建筑廢洛為原料，生產(chǎn)出的由粒徑大于0.08mm且小于5mm的砂料和粒徑小于等于
0.08mm的微粉組成的混合材料。所述砂料所占的比例為75%_90%。所述微粉所占的比例為10%_25%。所述建筑廢洛為磚混建筑垃圾經(jīng)過無害化處理剝離金屬物、可燃物和泥土后制備出來的建筑廢渣。所述建筑廢洛是粒徑小于等于50_的物料。本發(fā)明的一種低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料的制備方法，包括以下步驟:第一步、入磨:將建筑廢渣通過給料機(jī)送入粉磨設(shè)備；第二步、研磨:粉磨設(shè)備研磨建筑廢渣，研磨后的建筑廢渣中粒徑小于5mm的物料所占的比例大于等于60% ；第三步、回收:研磨后的建筑廢洛進(jìn)入篩分機(jī)，分離出的粒徑小于5_的建筑廢洛回收，作為低能耗環(huán)境友好型建洛再生砂粉混合材料，分離出的粒徑大于5_的建筑廢洛輸送回給料機(jī)，從第一步開始重復(fù)操作。本發(fā)明的有益效果: 1、低能耗本發(fā)明的生產(chǎn)低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料的能耗僅是粘土陶砂的三分之一，加之建渣再生砂粉集料是砂粉混合材料，其中的再生微粉減少選粉能耗，因而其是低能耗再生材料。本發(fā)明的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料，節(jié)能效果突出:一種環(huán)境友好型再生砂粉混合材料節(jié)約選粉能耗。砂粉分離，通常選粉能耗10度/噸。如果全國(guó)實(shí)現(xiàn)5億噸再生砂粉混合材料生產(chǎn)，其中再生粉體約I億噸，即節(jié)約選粉能耗10億噸電。再生砂粉混合材料用于水泥基板塊磚、砂漿等生產(chǎn)，屬于物理與化學(xué)綜合利用技術(shù)。一種環(huán)境友好型再生砂粉集料其中的再生微粉，用于水泥基建材制品生產(chǎn)，具有微集料效應(yīng)和火山灰效應(yīng)，起到節(jié)約水泥、提高制品強(qiáng)度作用。其突出的特點(diǎn)是制品后期強(qiáng)度高，特別適宜水泥基預(yù)制建材制品生產(chǎn)。經(jīng)測(cè)算，全國(guó)10億噸建筑垃圾，如果實(shí)現(xiàn)5億噸再生砂粉混合材料生產(chǎn)，按照30%添加率計(jì)算可以轉(zhuǎn)化15億噸板塊磚、砂漿等綠色建材制品，其中I億度左右再生微粉，起到替代I億噸水泥的作用。因?yàn)樗嗌a(chǎn)能耗平均95-100度電，節(jié)約I億噸水泥意味著節(jié)約90億度電。2、環(huán)境友好型本發(fā)明的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料是用磚混建筑廢渣再生而成的，而通常粘土陶粒、陶砂是采用粘土燒制而成的，因而建渣再生砂粉屬于環(huán)境友好型建材原料。3、低成本本發(fā)明的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料，優(yōu)選的采用料層擠壓粉碎再生技術(shù)生產(chǎn)建渣再生砂粉集料，成本低。料層擠壓粉碎屬于集團(tuán)粉碎，而沖擊粉碎屬于顆粒碰撞粉碎，粉碎比大，能耗低。建筑垃圾預(yù)處理能耗2-3度電，層壓研磨再生砂粉能耗3度電，合計(jì)能耗5-6度電,如果白班、夜班兩班生產(chǎn),利用低谷電，電耗成本合計(jì)不足4元,加上人工工資、機(jī)械損耗、管理費(fèi)等綜合成本10元/噸左右。只要建筑垃圾零成本進(jìn)入處理廠，建渣再生砂粉集料基本可以做到成本最低的建材制品原料。這樣就為建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。4、性能好本發(fā)明的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料能充分發(fā)揮不同建渣材性作用。通常建渣中的生料成為破磨介質(zhì)，研磨碎磚、水泥石顆粒，促使碎磚、水泥石成為粗細(xì)粉體，砂石本身成為粗細(xì)砂；碎磚、水泥石屬于“熟料”，其再生微粉具有火山灰活性和微集料效應(yīng)。研究和實(shí)踐表明，再生微粉作為摻合料使用，后期強(qiáng)度高，特別適宜水泥基板塊磚等預(yù)制產(chǎn)品生產(chǎn)。由于連續(xù)級(jí)配的建渣再生砂粉集料，配置的砂漿具有良好的工作性，不易產(chǎn)生離析，適合流動(dòng)。所述的連續(xù)級(jí)配，就是一種再生砂粉集料從10微米至5_各種粒徑再生材料全覆蓋，即一種再生砂粉集料中包含細(xì)度模數(shù)為粗砂、中砂、細(xì)砂、粗粉和微粉的全部材料。5、價(jià)值高本發(fā)明低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料的價(jià)值高，建渣再生砂粉集料綜合利用用于建材制品生產(chǎn)屬于雙摻技術(shù)。建渣再生砂粉集料含有10%-25%再生微粉，基本符合水泥基建材制品摻合料摻加比例，硅鋁質(zhì)粉體材料市場(chǎng)價(jià)值是粗骨料的三倍，是細(xì)骨料的兩倍。建渣再生砂粉集料比照輕質(zhì)建材原料銷售。碎磚再生細(xì)集料，其實(shí)質(zhì)是再生陶砂，其重量堆積密度950-1150kg/t，符合輕集料堆積密度小于1200kg/t標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)建材原料市場(chǎng)奇缺輕集料。粘土質(zhì)陶粒超過100元/噸，粘土陶砂售價(jià)都超過150元/噸。都江堰磚混建渣再生粗骨料售價(jià)平均不足25元/噸，而且大多數(shù)混凝土公司拒絕使用，而磚混建渣再生砂，售價(jià)65-80元/噸，售價(jià)番一倍還多，大受干粉砂漿、板塊磚企業(yè)歡迎。目前全國(guó)大多數(shù)城市水泥基建材制品售價(jià)都超過150元/噸，例如:混凝土空心砌塊、混凝土空心磚150-250元/立方米，約合130-200元/噸；混凝土地磚250-400元/立方米，約合150-250元/噸；干粉砂漿200-300元/噸，而板塊磚、砂漿用的粒徑小于5_的砂粉材料是主導(dǎo)材料。因而建筑廢渣再生砂粉集料銷售價(jià)50元/噸，大多數(shù)城市是可以接受的。

6、用途廣
本發(fā)明低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料是水泥基建材“萬能材料”:作為混凝土板塊磚的主導(dǎo)材料。一種低能耗環(huán)境友好型再生砂粉集料是粒徑小于5mm的砂粉雙組份再生材料，幾乎所有的板塊磚都需要這種粒徑小于5mm的再生砂粉材料；建筑砂漿為輔助材料。研究和實(shí)踐表明，建筑廢渣再生砂粉孔隙率較高，替代30%天然河砂或機(jī)制砂，生產(chǎn)的建筑砂漿，和易性、保水性較好，有利于抹灰、砌筑施工，再生材料不斷地向外釋放水，砂漿不宜脫水、離析，特別受施工企業(yè)歡迎。作為水泥混合材料。財(cái)政部《關(guān)于資源綜合利用及其他產(chǎn)品增值稅政策的通知》(財(cái)建2008156號(hào))明確規(guī)定，水泥生產(chǎn)企業(yè)綜合利用建渣給予增值稅即征即退優(yōu)惠。燒粘土是《用于水泥中的火山灰混合材》(GB/T2847-2005)國(guó)標(biāo)法定混合材。再生砂粉混合材料是粒徑小于5_的再生材料，類似于粗磨后的混合材，可以直接用于與水泥熟料混磨生產(chǎn)復(fù)合水泥。作為素混凝土摻合料。再生砂粉混合材料可以直接用來拌制水泥穩(wěn)定碎石、路基墊層碾壓混凝土、輕質(zhì)混凝土等等素混凝土。7、生產(chǎn)、應(yīng)用工藝簡(jiǎn)單本發(fā)明低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料無須用選粉機(jī)分離出粉體。建渣再生砂粉分離出粉體，即沒有必要，也增加能耗和成本。所有水泥基建材都離不開粉體，所以非結(jié)構(gòu)水泥基建材制品可以直接使用建渣再生砂粉集料。建渣再生砂粉混合材料中的粉體分離出來，使用時(shí)又摻進(jìn)去，沒有必要。8、建渣再生砂粉集料有望普及應(yīng)用我國(guó)年產(chǎn)10億噸建筑垃圾,其中絕大多數(shù)是磚混結(jié)構(gòu)建筑垃圾。我國(guó)水泥基建材年消耗砂石、粘土約100億噸。我國(guó)年需求10億立方米板塊磚墻體材料、I億立方米板塊磚路面材料、10億噸建筑砂漿、都市水泥業(yè)需要I億噸水泥混合材、2億立方米水泥穩(wěn)定碎石，這些都是建渣再生砂·粉集料應(yīng)用有發(fā)展?jié)摿?、有?jìng)爭(zhēng)力的水泥基建材產(chǎn)品。我國(guó)數(shù)萬家板塊磚制品生產(chǎn)企業(yè)，約1000余家干粉砂漿生產(chǎn)企業(yè)，約I萬家混凝土生產(chǎn)企業(yè)，這些企業(yè)大多迫切需要實(shí)現(xiàn)資源綜合利用。如果建渣再生砂粉集料適銷對(duì)路，這些企業(yè)技術(shù)改造實(shí)施建筑垃圾資源化再利用，有望實(shí)現(xiàn)建筑垃圾就近運(yùn)輸、就近處理、就近利用。發(fā)達(dá)國(guó)家建筑垃圾處理項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為30萬人口、20平方公里至少設(shè)置一個(gè)建筑垃圾處理再利用企業(yè)，避免建筑垃圾異地運(yùn)輸。我國(guó)逐步也要按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)建筑垃圾處理利用項(xiàng)目。隨著資源節(jié)約型和環(huán)境友好型城市建設(shè)日益深入人心，市場(chǎng)迫切需要加快再生新材料開發(fā)步伐。由于一種低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉集料成本低、性能好、價(jià)值高、用途廣，生產(chǎn)、應(yīng)用工藝簡(jiǎn)單，有望脫穎而出，成為我國(guó)建渣再生主導(dǎo)型再生新材料，為我國(guó)水泥基建材制品綜合利用建渣、水泥基建材綠色化發(fā)展創(chuàng)造條件。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1、低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料本實(shí)施例的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料是以建筑廢渣為原料，生產(chǎn)出的由粒徑大于0.08mm且小于5mm的砂料和粒徑小于等于0.08mm的微粉組成的混合材料。所述砂料所占的比例為75%_90%。所述微粉所占的比例為10%_25%。所述建筑廢渣為磚混建筑垃圾經(jīng)過無害化處理剝離金屬物、可燃物和泥土后制備出來的建筑廢渣。所述建筑廢洛是粒徑小于等于50mm的物料。實(shí)施例2、低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料的制備方法如圖1所示，本實(shí)施例的建筑廢渣的粒徑小于等于30mm，本實(shí)施例的粉磨設(shè)備5采用《組合式錐磨機(jī)》(專利號(hào):201120396459.X)錐形輥磨研磨建筑廢渣，包括以下步驟:第一步、入磨:將建筑廢渣均化庫(kù)I中建筑廢渣通過輸送機(jī)或者裝載機(jī)2輸送到過渡料倉(cāng)3，過渡料倉(cāng)3中的建筑廢渣通過給料機(jī)4送入組合式錐磨機(jī)；第二步、研磨:建筑廢渣進(jìn)入組合式錐磨機(jī)，錐形輥輥壓研磨建筑廢渣料層，實(shí)現(xiàn)建筑廢渣破磨粉碎，將建筑廢渣粉碎至60%為粒徑小于5_的物料；第三步、回收:研磨后的建筑廢洛進(jìn)入篩分機(jī)6,分離出的粒徑小于5mm的建筑廢洛回收，作為低能耗環(huán)境友好型建洛再生砂粉混合材料，分離出的粒徑大于5mm的建筑廢渣輸送回給料機(jī)4，從第一步開始重復(fù)操作。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中，本實(shí)施例的建筑廢渣粒徑小于等于50mm，粉磨設(shè)備采用短頭圓錐破，動(dòng)錐擠壓破磨建筑廢渣，短頭圓錐破將建筑廢渣粉碎至60-70%為小于5mm的物料。根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例中，本實(shí)施例的建筑廢渣粒徑小于等于50mm，粉磨設(shè)備采用高壓輥壓機(jī)擠壓磨，高壓輥壓機(jī)擠壓磨研磨建筑廢渣，高壓輥壓機(jī)擠壓磨將建筑廢渣粉碎至90%為小于5mm的物料。本發(fā)明的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料技術(shù)指標(biāo)如下所示:
權(quán)利要求
1.一種低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料，其特征在于，是以建筑廢渣為原料，生產(chǎn)出的由粒徑大于O. 08mm且小于等于5mm的砂料和粒徑小于等于O. 08mm的微粉組成的混合材料； 所述砂料所占的比例為75%-90% ； 所述微粉所占的比例為10%-25%。
2.如權(quán)利要求I所述的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料，其特征在于，所述建筑廢洛為磚混建筑垃圾經(jīng)過無害化處理剝離金屬物、可燃物和泥土后制備出來的建筑廢渣。
3.如權(quán)利要求2所述的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料，其特征在于，所述建筑廢洛是粒徑小于等于50mm的物料。
4.一種如權(quán)利要求I至3任一所述的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步、入磨將建筑廢渣通過給料機(jī)送入粉磨設(shè)備； 第二步、研磨粉磨設(shè)備研磨建筑廢渣，研磨后的建筑廢渣中粒徑小于等于5_的物料所占的比例大于等于60% ； 第三步、回收研磨后的建筑廢渣進(jìn)入篩分機(jī)，分離出的粒徑小于等于5_的建筑廢渣回收，作為低能耗環(huán)境友好型建洛再生砂粉混合材料，分離出的粒徑大于5_的建筑廢洛輸送回給料機(jī)，從第一步開始重復(fù)操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料及其制備方法。本發(fā)明的低能耗環(huán)境友好型建渣再生砂粉混合材料是以建筑廢渣為原料，生產(chǎn)出的由粒徑大于0.08mm且小于5mm的砂料和粒徑小于等于0.08mm的微粉組成的混合材料；所述砂料所占的比例為75%-90%；所述微粉所占的比例為10%-25%。本發(fā)明的建渣再生砂粉混合材料是低能耗，對(duì)環(huán)境友好，低成本，性能好，價(jià)值高，生產(chǎn)、應(yīng)用工藝簡(jiǎn)單，且有望普及應(yīng)用的混合材料。
文檔編號(hào)C04B18/16GK103253882SQ20131017878
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者王珊珊, 吳冬洪, 嚴(yán)庭華, 劉啟棟, 謝凱 申請(qǐng)人:上海國(guó)砼環(huán)保設(shè)備有限公司