一种利用建筑垃圾制优质砂、石料的崩解修料装置的制作方法

本发明涉及环保装备技术领域，具体涉及一种利用建筑垃圾制优质砂、石料的崩解修料装置。

背景技术：

众所周知，工程建设所需要水泥的生产，需高能耗高污染且大量消耗着不可再生的粘土类硅铝酸盐矿物和钙质矿物（如石灰石）资源；同时工程砂石原料也收到目前环保政策影响而限釆，加之优质砂石资源的逐渐枯竭，使得工程用砂石料供应紧张而价格昂贵。因成本原因，高含泥量砂石（尤其是当前砼用砂的含泥量普遍的高达5～22%）及高含氯盐砂石（海砂含氯盐一般达0.1～1.5%，清洗的海砂含氯盐仍高达0.05～0.15%）被广泛采用，但含泥成分将破坏硅酸盐水泥的硅酸钙凝胶，并导致混凝土干缩，同时含氯盐成分将和铝酸钙/铁酸钙矿物进行反应并产生膨胀性结构破坏并加剧钢筋的锈蚀，这些已严重影响到混凝土工程质量尤其是工程的耐久性。

另一方面，当前我国建筑垃圾产生量巨大，仅废弃混凝土日平均产生量就已逾百万吨，预计2025年将逾7亿吨。这些分散的建筑垃圾如不能有效循环再利用，不只是资源的巨大浪费，也广泛的破坏生态环境，还加剧了高污染高能耗的建材行业生产负荷。

当前，国内外对建筑垃圾包括废弃混凝土的资源化利用技术的相关研究和应用主要集中在生产再生骨料上，其基本工艺为多级破碎、振动分选或滚筒筛分为砂石粗细骨料；但这些现有建筑垃圾制砂石骨料技术所制得的砂石骨料，仅能应用于制造7.5mpa～15mpa强度等级的水泥砖，既便是全部以“高标号”废弃混凝土制成的再生砂石骨料，也只能用于c20级以下的低标号混凝土中；即现有技术所制成的砂石骨料没办法替代普通砂石骨料，这些再生砂石骨料不能用于基建工程普及应用的中标号混凝土（c30~c50)中，更没有办法代替优质砂石骨料用于高标号混凝土中。究其原因，第一，废弃混凝土或水泥砂浆或水泥砖是用水泥胶凝材料将砂石牢固的胶结在一起的材料，而现有的建筑垃圾或废弃混凝土破碎筛分制骨料技术不能有效将胶结在一起的水泥砂石颗粒分解为独立的砂粒、石粒和水泥石细屑；第二，其所制成的再生砂石骨料实际上只是打碎的水泥胶结砂料颗粒、和水泥胶结砂石料颗粒，仍然是水泥和砂石的复合材料颗粒；第三，复合材料颗粒表面不仅产生有大量的微细裂缝、尖锐棱角、且其再生砂石骨料的裹露表面覆裹着厚薄不一的松软结构层或低强度多孔结构层，使得建筑垃圾或废弃混凝土再生骨料的需水量大、和易性差、整体强度很差；所有仅能用于制普通水泥砖和低标号混凝土中。

为解决建筑垃圾所制再生砂石骨料颗粒表面结构缺陷，即存在的吸水量大且强度低的松软结构层/多孔结构层及大量微细裂缝、尖锐棱角等结构缺陷，可采用将破碎的水泥胶结砂石颗粒解体为独立的砂粒、石粒和水泥细料，国内外众多科技工作者进行了大量的研究和实践。

cn200510136624.7废弃混凝土活化再生水泥技术、cn201510399575.x用旋窑厂处理废弃混凝土制活性渣粉和活性骨料的方法、cn201510399659.3一种用立窑厂处理废弃混凝土制活性渣粉和骨料的方法、cn201510399419.3用废弃混凝土和污泥制生态水泥和活性砂的方法、cn201520493211.3一种以废弃混凝土制活性渣粉和骨料的系统，公开了先采用工业窑炉对破碎的颗粒物料热处理，让将砂石胶结在一起的水泥胶凝组份脱水疏松或分解，再以球磨机研磨去掉砂石颗粒表面的水泥矿物、及松软组织等结构缺陷、然后，再分离获得再生骨料砂石。上述方法虽然可以获得优质再生砂、石骨料和活化的水泥石材料，但存在下述问题：一则需要进行热处理，消耗燃料、且燃料燃烧及石灰石骨料的分解产生大气污染和大量的碳排放，二则需以高能耗低热率的球磨机研磨，电耗高、效率较低、并产生二次污染，再则，投资较大，不适应于量广面宽的建筑垃圾所需的低投资、低成本的就地集中处理。

在环境保护要求日益提高、环境砂石和粘土资源限采、优质砂石资源日益匮乏且建筑垃圾产生量巨大的今天，建筑垃圾尤其是废弃砼的高效再生分离循环利用，以替代大规模基建工程用建材砂石和水泥生产用硅铝酸盐原料，迫切需要开发一种全新的低投资、低能耗、低污染或无污染的可就近资源化循环利用建筑垃圾的装置，来对废弃混凝土处理并获得洁净无结构缺陷的再生砂石骨料、及高钙硅铝酸盐物料的装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种无需热处理，投资较少、可高效经济的崩解、清除建筑垃圾颗粒物料上的松软组织、尖锐棱角和裂隙等结构缺陷，修正砂、石料，分离获得优质砂料、石料和高钙硅铝酸盐物料的装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种利用建筑垃圾制优质砂、石料的崩解修料装置，包括崩解修料机构，包括支架、筒体、耐磨衬板、溢流篦板、1至3个耐磨叶轮甩料盘、主轴，所述筒体侧壁上设有溢流孔，所述筒体最下部设有排料阀，所述筒体固定在所述支架上，所述耐磨衬板固定在筒体内壁上，所述溢流篦板固体所述溢流孔上，所述主轴固定于所述筒体的中心，1至3个所述耐磨叶轮甩料盘自筒体底部向上依次间隔固定在主轴上。

进一步，所述崩解修料机构级数≥2，各级崩解修料机构之间通过筒壁上的溢流篦板或溢流孔相连通，一级崩解修料机构的侧面或上部设有进料口，末级崩解修料机构设有修正料排料口，排料口与末级崩解修料机构的溢流篦板或溢流孔相连通。

进一步，所述崩解修料机构的筒体上设有一组或多组高压水流喷射管。

进一步，所述崩解修料机构的筒体上部设有粉尘气体抽吸口，实现颗粒物料的干法崩解磨削。

进一步，所述崩解修料机构的筒体外设有检修排料机构和物料循环机构，所述检修排料机构、物料循环机构的进口分别与筒体下部排料阀的循环料接口、排料接口相连接，所述物料循环机构的出料口与崩解修料机构的进料口相连通。

进一步，还设有动力机构，所述的动力机构固定在支架上与主轴连接或链连接或皮带连接或齿轮连接。

进一步，还设有过滤净化装置，针对渣浆/泥浆进行过滤，实现废水回用。

本发明的有益效果：

（1）本发明借鉴自然界风力、水力动能等产生的砂石颗粒磨削运动清除了较低强度组织和尖锐棱角等结构缺陷而修正出天然优质砂、石料的基本原理，针对建筑垃圾尤其是废弃混凝土本身是由水泥胶凝材料胶结石料、砂料在一起的复合材料、且其砂石骨料和水泥石矿物形成了一个相对疏松多孔的过渡结构层的材料结构特点，利用低投资且更低能耗的机械离心力和/或高压水流的崩解修料装置，强制建筑垃圾颗粒之间、及建筑垃圾颗粒与耐磨器壁和/或篦板/筛网之间产生剧烈磨削和/或撞击磨削，崩解为砂粒、石粒和以水泥胶凝矿物为主的细屑，清除建筑垃圾颗粒物料上的松软组织、尖锐棱角及裂隙缺陷，分离获得优质砂细骨料、石粗骨料和高钙硅铝酸盐细屑料（以含硅酸盐水泥水合矿物和原砂石的粉料及泥土的混合物细屑）三大原料组份，工艺过程及装备简单、占地少、投资少而崩解分离有效高效，利于建筑垃圾的资源化利用推广。

（2）可就近因地制宜地有效利用大量弃置的建筑垃圾尤其是废弃混凝土、废弃砂浆、废水泥砖等，利于保护社会生态环境及自然环境，并利于增加就业机会。

（3）可有效实现建筑垃圾尤其是废弃砼中三大原始组成材料（砂、石、胶结料）的高水平的资源化循环利用，有效地将建筑垃圾尤其是废弃混凝土、砂浆废水泥砖重新崩解理分离为新的砂细骨料、石粗骨料、及细屑（水泥/砼生产用硅铝酸盐原料）三大组份，可大幅减少经济建设所需水泥生产对有限的自然资源石灰石、粘土、页岩等的消耗，甚至可一定程度上解决水泥企业掺合材来源的短缺问题。

附图说明

图1为本发明实施例1的剖视结构示意图；

图2为图1的俯视剖面示意图；

图3为本发明实施例2的俯视剖面结构示意图；

图4为本发明实施例2的俯视剖面结构示意图。

图中：1-崩解修料机构ⅰ、1a-崩解修料机构ⅰ、1b-崩解修料机构ⅱ、2-高压水系统、3-物料检修机构；4-动力机构、6-物料循环机构、8-排料口；11-支架、12-筒体、13-耐磨衬板、14-溢流篦板、15-耐磨叶轮甩料盘、16-主轴、17溢流孔、18-卸料口、19-进料口、110-出料口、1a1-支架ⅰ、1a2-筒体ⅰ、1a3-耐磨衬板ⅰ、1a4-溢流篦板ⅰ、1a5-耐磨叶轮甩料盘ⅰ、1a6-主轴ⅰ、1a7溢流孔ⅰ、1a8-卸料口ⅰ、1a9-进料口ⅰ、1a10-出料口ⅰ、4a-动力机构ⅰ、4b-动力机构ⅱ。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

如图1、2所示，本实施例的崩解修料装置，采用一级崩解修料机构形式，主要包含崩解修料机构1、高压水系统2、检修排料机构3，所述的崩解修料机构1为湿式离心磨削崩解修料机构，主要包括支架11、筒体12、耐磨衬板13、溢流篦板14、耐磨叶轮甩料盘15、主轴16、溢流孔17、卸料口18、进料口19、排料口110、所述的筒体12固定在支架11上，耐磨衬板13固定在筒体12内壁上，所述溢流孔17设置在筒体12侧壁上，所述的溢流篦板14采用不同大小孔的特征并固定在溢流孔17处，所述排料口110设置在溢流篦板14处，用于排出物料；所述的主轴16通过轴承固定在支架11上，并固定2组耐磨叶轮甩料盘15，用于对建筑垃圾加速离心及抛掷；所述进料口19设置在筒体顶部，并方便加料到耐磨叶轮甩料盘15上；所述的卸料口18布置在筒体12的侧壁的下部分，用于检修维护时，卸出内部物料，其中检修排料机构3采用手动刀阀形式。所述的高压水系统2包括喷射头21、和高压水管22，并设置在筒体顶部，用于高压喷射水流，用于崩解物料及清理筒体12。

工作原理：所述的利用建筑垃圾制优质砂、石料的崩解修料装置，针对已破碎至粒径50mm以下的无机材料类建筑垃圾（优选废弃混凝土/废弃砂浆/废水泥砖），经过进料口19进入崩解修料机构1中，在主轴16、耐磨叶轮15的作用下，反复离心抛掷互相撞击以及撞击耐磨衬板13，经过撞击磨削，崩解，实现清除建筑垃圾颗粒物料上的松软组织、尖锐棱角细屑和裂隙缺陷，分离获得洁净无结构缺陷的优质砂料、石料、和高钙硅铝酸盐细屑料。达到相应颗粒的物料通过篦板14处的排料口110排出。

实施例2

如图3所示，本实施例的的崩解修料装置,采用一级崩解修料机构的干式崩解修料装置，主要包含崩解修料机构1、检修排料机构3、动力机构4、物料循环机构6。所述的崩解修料机构1主要包括支架11、筒体12、耐磨衬板13、溢流篦板14、耐磨叶轮甩料盘15、主轴16、溢流孔17、卸料口18、进料口19、排料口110、粉尘收集口111，所述的筒体12固定在支架11上，耐磨衬板13固定在筒体12内壁上，所述溢流孔17设置在筒体12侧壁上，所述的溢流篦板14固定在溢流孔17处，所述排料口110设置在溢流篦板14处，用于排出物料；所述的主轴16通过轴承固定在支架11上，并固定2组耐磨叶轮甩料盘15，用于对建筑垃圾加速离心及抛掷；所述进料口19设置在筒体顶部，并方便加料到耐磨叶轮甩料盘15上；所述的卸料口18布置在筒体12的侧壁的下部分，用于检修维护时，卸出内部物料，其中检修排料机构3采用电动刀阀形式，和卸料口18连接。所述的动力机构4包含电机41、皮带轮42、传动皮带43，通过皮带传动驱动主轴16转动；所述的耐磨叶轮甩料盘15通过高速转动，把物料离心状向外向上抛出，所述粉尘收集口111设置在筒体顶部，用于收集崩解过程中产生的粉尘，通过负压抽取，确保无粉尘产生。所述的物料循环机构6主要包含进料口61、提升机62、出料口63，其中进料口61和排料口110相连接，出料口63和进料口19相连接，实现物料的循环崩解修料处理。

实施例3

如图4所示，本实施例的崩解修料装置，采用三级湿式崩解修料机构，主要包括崩解修料机构1、崩解修料机构1ⅰa、崩解修料机构ⅱ1b、高压水系统2、检修排料机构3、动力机构4、动力机构ⅰ4a、动力机构ⅱ4b、排料口8。其中崩解修料机构1ⅰa的进料口、出料口分别和崩解修料机构1的出料口相连、崩解修料机构ⅱ1b进料口相连接，组成一个三级崩解修料机构，所述3级崩解修料机构基本采用相同结构形式，所述崩解修料机构1包含支架11、筒体12、耐磨衬板13、溢流篦板14、耐磨叶轮甩料盘15、主轴16、溢流孔17、卸料口18、进料口19、排料口110；所述的筒体12固定在支架11上，耐磨衬板13固定在筒体12内壁上，所述溢流孔17设置在筒体12侧壁上，所述的溢流篦板14固定在溢流孔17处，所述排料口110设置在溢流篦板14处，用于排出物料；所述的主轴16通过轴承固定在支架11上，并固定2组耐磨叶轮甩料盘15，用于对建筑垃圾加速离心及抛掷；所述进料口19设置在筒体侧部，并方便加料到耐磨叶轮甩料盘15上；所述的卸料口18布置在筒体12的侧壁的下部分，用于检修维护时，卸出内部物料，其他崩解修料机构1ⅰa、崩解修料机构ⅱ1b采用类似结构，其中崩解修料机构ⅱ1b的出料口和排料口8相连通，并设置一组耐磨叶轮甩料盘15。所述高压水系统2主要包括喷射头，设置在筒体侧壁上，通过高压水喷射，加速物料的崩解修料效果；所述的检修排料机构3采用电动刀阀形式，，和卸料口18连接。所述的动力机构4、动力机构ⅰ4a、动力机构ⅱ4b均采用直连减速机、电机结构形式，来驱动3级崩解修料机构工作。

本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。