本发明属于机制砂技术领域，具体涉及一种矸石渣机制砂及其制备方法。
背景技术：
目前，机制砂的生产主要采用矿石原料，一方面，需开山取石，破坏生态环境，另一方面，需水洗除泥去粉，耗费有限的水资源并造成环境污染。
矸石渣是电厂采用循环流化床锅炉工艺发电后排放的废渣，且随着国内矸石发电工艺的推广应用，每年有大量矸石渣被排出，这些矸石渣除了部分用于生产水泥的原料外，绝大部分填埋或堆积，不仅造成资源和能源的巨大浪费，而且侵占土地、污染环境，矸石渣的高效利用技术亟待开发。因矸石渣最大粒径小于10mm，其中小于4.75mm的颗粒占约70％，适宜于制作机制砂，若将矸石渣用于制备机制砂不仅可大大提高矸石渣的利用率，同时，可扩大机制砂的原料来源，而且生产机制砂过程中产生的细粉具有较高的火山灰活性，可作为活性混合材或掺合料。但矸石渣存在粒形扁平、压碎值和吸水率偏高，且级配不良的问题，不能直接用作机制砂，需对其级配和粒形进行改善，并降低其压碎值和吸水率，但现有制砂工艺难以实现。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种工艺简单、生产成本低的一种矸石渣机制砂的制备方法，生产的矸石渣机制砂级配与粒形好，并含有适量火山灰活性细粉(可用作矿物掺合料)，可用于配制水泥砂浆与混凝土。
为实现上述目的，一种矸石渣机制砂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将矸石渣通过反击破碎机进行破碎处理，其中板锤与反击板之间的间隙初为60～80mm，将破碎处理后的矸石混合物输送到筛分机中进行筛分：将粒径在40mm以上的矸石混合物回料，重新进行本步骤的破碎、筛分处理；对粒径在40mm以下的矸石混合物通过球磨机进行碾磨整形，球磨机中的碾磨介质由直径为50mm的陶瓷球和直径为30mm的陶瓷球构成，直径为50mm的陶瓷球和直径为30mm的陶瓷球的质量比为1∶3～2∶3；
(2)将步骤(1)制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；
(3)将步骤(2)制得的矸石渣机制砂送入双轴搅拌机中进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂。
优选的，所述步骤(1)中的矸石渣为矸石电厂循环流化床锅炉排出的炉渣，或为煤矸石经900～1100℃燃尽后的矸石渣。
优选的，上述步骤(2)中的筛分除粉系统为带有细粉分离系统的振动筛，通过调节所述细粉分离系统的抽风压力调整矸石渣机制砂中的细粉含量，所述抽风压力为2000～3000pa。
优选的，所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为2.0×2.0mm～3.0×3.0mm。
一种矸石渣机制砂，由上述的方法制得，所述矸石渣机制砂的细度模数为2.0～2.5，矸石渣机制砂中的细粉含量为8％～20％。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)矸石渣中小于4.75mm的颗粒约占70％，适宜用作机制砂，本发明利用以上特点，调整球磨机的碾磨介质的大小、数量、质量以及碾磨介质的装载量，控制矸石渣碾磨的粒形、细度，可以从根源上改善机制砂原料的物理性能；同时，本发明通过筛分除粉系统对机制砂原料实现级配，因此，本发明生产的矸石渣机制砂级配与粒形好。另外本发明将所制矸石渣机制砂提前钝化，可提高其物理力学性能。
(2)本发明利用矸石渣生产机制砂，可用于配制水泥砂浆和混凝土，应用广泛、用量大，不仅可缓解天然河砂的供应紧张问题，而且可避免开山取石造成的环境破坏，同时避免矸石渣大量堆积对环境的污染。
(3)本发明采用干法生产，加之收尘除粉系统的配备，粉尘排放量低，无污水排放，且收尘细粉可作为掺合料或混合材，实现了机制砂的清洁生产。
(4)本发明生产的机制砂含适量火山灰活性细粉，特别适应生产干粉砂浆，所制干粉砂浆具有优良的物理性能，而且将其用于干粉砂浆生产可大幅降低干粉砂浆的生产成本，从而促进干粉砂浆的推广应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种矸石渣机制砂的制备方法，包括以下步骤：
将矸石渣通过反击破碎机进行破碎处理，其中板锤与反击板之间的间隙设为60～80mm，将破碎处理后的矸石混合物输送到筛分机中进行筛分：将粒径在40mm以上的矸石混合物回料，重新进行本步骤的破碎、筛分处理；对粒径在40mm以下的矸石混合物通过球磨机进行碾磨整形，球磨机中的碾磨介质由直径为50mm的陶瓷球和直径为30mm的陶瓷球构成，直径为50mm的陶瓷球和直径为30mm的陶瓷球的质量比为1∶3～2∶3；所述矸石渣为矸石电厂循环流化床锅炉排出的炉渣，或为煤矸石经900～1100℃燃尽后的矸石渣；
矸石渣中小于4.75mm的颗粒约占70％，适宜用作机制砂，且矸石渣机制砂自带矸石渣细粉，由于矸石渣细粉具有火山灰活性，可以用作矿物掺合料，本发明利用以上特点，集砂(细集料)和细粉(掺合料)于一体，大大简化了矸石渣机制砂的制备工艺和生产成本，且将其用制备干粉砂浆时，因其砂(细集料)和细粉(掺合料)为一体，需掺加适量水泥和外加剂，也大大简化了干粉砂浆的配制工艺和生产成本，提高了干粉砂浆的生产效率，有利于促进矸石渣机制砂的推广应用。另外，通过碾磨可控制矸石渣碾磨的粒形、细度，可以从根源上改善机制砂原料的物理性能。
(2)将步骤(1)制得的矸石渣混合料密闭输送至筛分除粉系统进行除粉筛分，制得矸石渣机制砂，通过调节所述筛分除粉系统的筛孔大小控制矸石渣机制砂的级配；上述筛分除粉系统为带有细粉分离系统的振动筛，通过调节所述细粉分离系统的抽风压力调整矸石渣机制砂中的细粉含量，所述抽风压力为2000～3000pa；所述带有细粉分离系统的振动筛的筛孔尺寸为2.0×2.0mm～3.0×3.0mm；
(3)将步骤(2)制得的矸石渣机制砂送入双轴搅拌机中进行喷水搅拌润湿，制得钝化后的矸石渣机制砂。
本发明生产的矸石渣机制砂级配与粒形好，另外，本发明将矸石渣机制砂进行钝化处理，可提高其物理力学性能。
一种矸石渣机制砂，由上述的方法制得，所述矸石渣机制砂的细度模数为2.0～2.5，矸石渣机制砂中的细粉含量为8％～20％。
实施例2
在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例的筛孔尺寸为3.0mm。
实施例3
在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例的筛孔尺寸为2.8mm。
实施例4
在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例的筛孔尺寸为2.6mm。
实施例5
在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例的筛孔尺寸为2.4mm。
实施例6
在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例的筛孔尺寸为2.2mm。
实施例7
在实施例1提供的制备方法的基础上，本实施例的筛孔尺寸为2.0mm。