专利名称：低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及资源综合利用技术领域，具体涉及一种低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料及其制备方法。
背景技术：
陶砂是由粘土陶粒筛分出来的或者由粘土陶粒破碎而成的粒径小于5mm的轻集料。由于陶砂生产成本较高,因而市场售价特别贵。粘土陶粒和陶砂具有质量轻、耐久性好等特点。目前，一方面我国节能建筑自保温墙体大量需要轻质陶粒和陶砂，另一方面粘土陶粒、陶砂由于生产能耗较高、有一定的污染，故粘土陶粒、陶砂生产并不普及。研究和实践表明，废旧粘土烧结砖粉碎再生而成的粒径小于5mm的细集料，堆积密度950-1100kg/m3之间，符合《轻集料及其试验方法》(GB/T17431.1-2010) “堆积密度不大于1200kg/m3的轻细集料”标准要求。住建部政研中心公布，我国到2030年之前，还要拆除200亿平米旧房屋建筑。这些将要拆除的旧房屋建筑，大多是2000年前建设的砖混结构房屋建筑。研究和实践表明，我国砖混结构房屋建筑垃圾，经过无害化处理剥离金属物、可燃物、泥土等杂物之后剩下的建筑废渣，烧结粘土砖占60-70%，混凝土占15-20%，砂浆墙皮占15%左右，其他为废陶瓷、废玻璃等。即粘土烧结砖占我国建筑垃圾的绝大多数。我国这一砖混建筑垃圾以熟料，即粘土烧结砖为主的建筑垃圾特征，宜比照轻集料技术路线实现资源化再利用。而不适宜沿袭发达国家的混凝土建筑垃圾为生料，即砂石为主的建筑垃圾特征，以砂石为再生骨料技术路线实现资源化再利用。我国建筑垃圾资源化再利用产业，这些年没能得到充分发展，与我国建筑垃圾再生材料定位及服务对象错位有重大关系。
混凝土是我国资源消耗最大宗的人造材料。我国实现建筑垃圾资源化再利用，不宜仅局限于狭义上的混凝土，大量利用混凝土的制品，也是为混凝土绿色化作出贡献。随着我国建筑功能化、建筑节能化的发展，市场大量需要轻质建材制品，例如保温砂浆、轻质墙体材料、轻质混凝土等等，随之大量需要轻质建材原料。目前，粘土陶粒、陶砂等轻集料价格都很贵，一定程度上限制了轻质建材发展。建渣再生集料属于二次集料，且这些二次集料已经经过干、湿变化、热胀冷缩变化，体积稳定性较好。所谓环境友好型材料，就是资源、能源消耗的少，对生态环境污染小，再生利用率高的材料，即具有良好使用性能、又具有环境协调性的材料。生态建材是指在加工、制造、使用、废弃和再生过程中，具有最低环境负面影响、最大使用功能的新型建筑材料。研究表明，碎砖、水泥石再生微粉,具有火山灰效应和微集料效应,用于水泥基建材制品生产，具有节约水泥、制品后期强度高等特点。客观上，我国现阶段及未来20年需要实现的建筑垃圾资源化再利用，主要是改革开放后建设的、位于城乡结合部的、大量的砖混结构房屋拆除建筑垃圾。经过分析，该种砖混结构建筑垃圾，具有极大的再生利用价值。固然砖混建筑垃圾不适宜发展再生粗骨料，但是适宜发展再生细集料和再生粉体；固然砖混建渣再生细集料，不是传统意义上的石子破碎的“机制砂”，更不是“河砂”，但是其实质属于“再生陶砂”。废旧烧结砖属于硅铝质材料，主要化学成分是二氧化硅和三氧化二铝，再生成微粉，具有火山灰活性。随着我国建筑功能化,我国大量需要轻质建材原料。再生陶砂、再生粉体孔隙率高、质量轻,特别适宜生产板块砖轻质墙材、轻质砂浆等轻质建材。这正是我国建筑功能化、建筑节能化所需要的。研究和实践表明，我国实现建筑垃圾资源化再利用产业发展，迫切需要开发一种建筑垃圾再生能耗低、生产方法简单、且用途广泛的再生新材料，以实现水泥基建材的综合利用。
发明内容
本发明的首要目的就在于克服现有的建筑材料所存在的不足，从而提供一种低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料。本发明的第二目的在于提供所述低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料的制备方法。本发明的一种低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料，该建渣再生砂粉混合材料是以建筑废洛为原料，生产出的由粒径大于0.08mm且小于5mm的砂料和粒径小于等于
0.08mm的微粉组成的混合材料。所述砂料所占的比例为75%_90%。所述微粉所占的比例为10%_25%。所述建筑废洛为砖混建筑垃圾经过无害化处理剥离金属物、可燃物和泥土后制备出来的建筑废渣。所述建筑废洛是粒径小于等于50_的物料。本发明的一种低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料的制备方法，包括以下步骤:第一步、入磨:将建筑废渣通过给料机送入粉磨设备；第二步、研磨:粉磨设备研磨建筑废渣，研磨后的建筑废渣中粒径小于5mm的物料所占的比例大于等于60% ；第三步、回收:研磨后的建筑废洛进入筛分机，分离出的粒径小于5_的建筑废洛回收，作为低能耗环境友好型建洛再生砂粉混合材料，分离出的粒径大于5_的建筑废洛输送回给料机，从第一步开始重复操作。本发明的有益效果: 1、低能耗本发明的生产低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料的能耗仅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，其中的再生微粉减少选粉能耗，因而其是低能耗再生材料。本发明的低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料，节能效果突出:一种环境友好型再生砂粉混合材料节约选粉能耗。砂粉分离，通常选粉能耗10度/吨。如果全国实现5亿吨再生砂粉混合材料生产，其中再生粉体约I亿吨，即节约选粉能耗10亿吨电。再生砂粉混合材料用于水泥基板块砖、砂浆等生产，属于物理与化学综合利用技术。一种环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产，具有微集料效应和火山灰效应，起到节约水泥、提高制品强度作用。其突出的特点是制品后期强度高，特别适宜水泥基预制建材制品生产。经测算，全国10亿吨建筑垃圾，如果实现5亿吨再生砂粉混合材料生产，按照30%添加率计算可以转化15亿吨板块砖、砂浆等绿色建材制品，其中I亿度左右再生微粉，起到替代I亿吨水泥的作用。因为水泥生产能耗平均95-100度电，节约I亿吨水泥意味着节约90亿度电。2、环境友好型本发明的低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料是用砖混建筑废渣再生而成的，而通常粘土陶粒、陶砂是采用粘土烧制而成的，因而建渣再生砂粉属于环境友好型建材原料。3、低成本本发明的低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料，优选的采用料层挤压粉碎再生技术生产建渣再生砂粉集料，成本低。料层挤压粉碎属于集团粉碎，而冲击粉碎属于颗粒碰撞粉碎，粉碎比大，能耗低。建筑垃圾预处理能耗2-3度电，层压研磨再生砂粉能耗3度电，合计能耗5-6度电,如果白班、夜班两班生产,利用低谷电，电耗成本合计不足4元,加上人工工资、机械损耗、管理费等综合成本10元/吨左右。只要建筑垃圾零成本进入处理厂，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。这样就为建筑垃圾资源化产业发展奠定基础。4、性能好本发明的低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料能充分发挥不同建渣材性作用。通常建渣中的生料成为破磨介质，研磨碎砖、水泥石颗粒，促使碎砖、水泥石成为粗细粉体，砂石本身成为粗细砂；碎砖、水泥石属于“熟料”，其再生微粉具有火山灰活性和微集料效应。研究和实践表明，再生微粉作为掺合料使用，后期强度高，特别适宜水泥基板块砖等预制产品生产。由于连续级配的建渣再生砂粉集料，配置的砂浆具有良好的工作性，不易产生离析，适合流动。所述的连续级配，就是一种再生砂粉集料从10微米至5_各种粒径再生材料全覆盖，即一种再生砂粉集料中包含细度模数为粗砂、中砂、细砂、粗粉和微粉的全部材料。5、价值高本发明低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料的价值高，建渣再生砂粉集料综合利用用于建材制品生产属于双掺技术。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掺合料掺加比例，硅铝质粉体材料市场价值是粗骨料的三倍，是细骨料的两倍。建渣再生砂粉集料比照轻质建材原料销售。碎砖再生细集料，其实质是再生陶砂，其重量堆积密度950-1150kg/t，符合轻集料堆积密度小于1200kg/t标准。目前，我国建材原料市场奇缺轻集料。粘土质陶粒超过100元/吨，粘土陶砂售价都超过150元/吨。都江堰砖混建渣再生粗骨料售价平均不足25元/吨，而且大多数混凝土公司拒绝使用，而砖混建渣再生砂，售价65-80元/吨，售价番一倍还多，大受干粉砂浆、板块砖企业欢迎。目前全国大多数城市水泥基建材制品售价都超过150元/吨，例如:混凝土空心砌块、混凝土空心砖150-250元/立方米，约合130-200元/吨；混凝土地砖250-400元/立方米，约合150-250元/吨；干粉砂浆200-300元/吨，而板块砖、砂浆用的粒径小于5_的砂粉材料是主导材料。因而建筑废渣再生砂粉集料销售价50元/吨，大多数城市是可以接受的。
6、用途广
本发明低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料是水泥基建材“万能材料”:作为混凝土板块砖的主导材料。一种低能耗环境友好型再生砂粉集料是粒径小于5mm的砂粉双组份再生材料，几乎所有的板块砖都需要这种粒径小于5mm的再生砂粉材料；建筑砂浆为辅助材料。研究和实践表明，建筑废渣再生砂粉孔隙率较高，替代30%天然河砂或机制砂，生产的建筑砂浆，和易性、保水性较好，有利于抹灰、砌筑施工，再生材料不断地向外释放水，砂浆不宜脱水、离析，特别受施工企业欢迎。作为水泥混合材料。财政部《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》(财建2008156号)明确规定，水泥生产企业综合利用建渣给予增值税即征即退优惠。烧粘土是《用于水泥中的火山灰混合材》(GB/T2847-2005)国标法定混合材。再生砂粉混合材料是粒径小于5_的再生材料，类似于粗磨后的混合材，可以直接用于与水泥熟料混磨生产复合水泥。作为素混凝土掺合料。再生砂粉混合材料可以直接用来拌制水泥稳定碎石、路基垫层碾压混凝土、轻质混凝土等等素混凝土。7、生产、应用工艺简单本发明低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料无须用选粉机分离出粉体。建渣再生砂粉分离出粉体，即没有必要，也增加能耗和成本。所有水泥基建材都离不开粉体，所以非结构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体分离出来，使用时又掺进去，没有必要。8、建渣再生砂粉集料有望普及应用我国年产10亿吨建筑垃圾,其中绝大多数是砖混结构建筑垃圾。我国水泥基建材年消耗砂石、粘土约100亿吨。我国年需求10亿立方米板块砖墙体材料、I亿立方米板块砖路面材料、10亿吨建筑砂浆、都市水泥业需要I亿吨水泥混合材、2亿立方米水泥稳定碎石，这些都是建渣再生砂·粉集料应用有发展潜力、有竞争力的水泥基建材产品。我国数万家板块砖制品生产企业，约1000余家干粉砂浆生产企业，约I万家混凝土生产企业，这些企业大多迫切需要实现资源综合利用。如果建渣再生砂粉集料适销对路，这些企业技术改造实施建筑垃圾资源化再利用，有望实现建筑垃圾就近运输、就近处理、就近利用。发达国家建筑垃圾处理项目建设标准为30万人口、20平方公里至少设置一个建筑垃圾处理再利用企业，避免建筑垃圾异地运输。我国逐步也要按照这个标准建设建筑垃圾处理利用项目。随着资源节约型和环境友好型城市建设日益深入人心，市场迫切需要加快再生新材料开发步伐。由于一种低能耗环境友好型建渣再生砂粉集料成本低、性能好、价值高、用途广，生产、应用工艺简单，有望脱颖而出，成为我国建渣再生主导型再生新材料，为我国水泥基建材制品综合利用建渣、水泥基建材绿色化发展创造条件。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。实施例1、低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料本实施例的低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料是以建筑废渣为原料，生产出的由粒径大于0.08mm且小于5mm的砂料和粒径小于等于0.08mm的微粉组成的混合材料。所述砂料所占的比例为75%_90%。所述微粉所占的比例为10%_25%。所述建筑废渣为砖混建筑垃圾经过无害化处理剥离金属物、可燃物和泥土后制备出来的建筑废渣。所述建筑废洛是粒径小于等于50mm的物料。实施例2、低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料的制备方法如图1所示，本实施例的建筑废渣的粒径小于等于30mm，本实施例的粉磨设备5采用《组合式锥磨机》(专利号:201120396459.X)锥形辊磨研磨建筑废渣，包括以下步骤:第一步、入磨:将建筑废渣均化库I中建筑废渣通过输送机或者装载机2输送到过渡料仓3，过渡料仓3中的建筑废渣通过给料机4送入组合式锥磨机；第二步、研磨:建筑废渣进入组合式锥磨机，锥形辊辊压研磨建筑废渣料层，实现建筑废渣破磨粉碎，将建筑废渣粉碎至60%为粒径小于5_的物料；第三步、回收:研磨后的建筑废洛进入筛分机6,分离出的粒径小于5mm的建筑废洛回收，作为低能耗环境友好型建洛再生砂粉混合材料，分离出的粒径大于5mm的建筑废渣输送回给料机4，从第一步开始重复操作。根据本发明的第三实施例中，本实施例的建筑废渣粒径小于等于50mm，粉磨设备采用短头圆锥破，动锥挤压破磨建筑废渣，短头圆锥破将建筑废渣粉碎至60-70%为小于5mm的物料。根据本发明的第四实施例中，本实施例的建筑废渣粒径小于等于50mm，粉磨设备采用高压辊压机挤压磨，高压辊压机挤压磨研磨建筑废渣，高压辊压机挤压磨将建筑废渣粉碎至90%为小于5mm的物料。本发明的低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料技术指标如下所示:
权利要求
1.一种低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料，其特征在于，是以建筑废渣为原料，生产出的由粒径大于O. 08mm且小于等于5mm的砂料和粒径小于等于O. 08mm的微粉组成的混合材料； 所述砂料所占的比例为75%-90% ； 所述微粉所占的比例为10%-25%。
2.如权利要求I所述的低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料，其特征在于，所述建筑废洛为砖混建筑垃圾经过无害化处理剥离金属物、可燃物和泥土后制备出来的建筑废渣。
3.如权利要求2所述的低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料，其特征在于，所述建筑废洛是粒径小于等于50mm的物料。
4.一种如权利要求I至3任一所述的低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步、入磨将建筑废渣通过给料机送入粉磨设备； 第二步、研磨粉磨设备研磨建筑废渣，研磨后的建筑废渣中粒径小于等于5_的物料所占的比例大于等于60% ； 第三步、回收研磨后的建筑废渣进入筛分机，分离出的粒径小于等于5_的建筑废渣回收，作为低能耗环境友好型建洛再生砂粉混合材料，分离出的粒径大于5_的建筑废洛输送回给料机，从第一步开始重复操作。
全文摘要
本发明公开了一种资源综合利用技术领域的低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料及其制备方法。本发明的低能耗环境友好型建渣再生砂粉混合材料是以建筑废渣为原料，生产出的由粒径大于0.08mm且小于5mm的砂料和粒径小于等于0.08mm的微粉组成的混合材料；所述砂料所占的比例为75%-90%；所述微粉所占的比例为10%-25%。本发明的建渣再生砂粉混合材料是低能耗，对环境友好，低成本，性能好，价值高，生产、应用工艺简单，且有望普及应用的混合材料。
文档编号C04B18/16GK103253882SQ20131017878
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月14日 优先权日2013年5月14日
发明者王珊珊, 吴冬洪, 严庭华, 刘启栋, 谢凯 申请人:上海国砼环保设备有限公司