[发明专利]一种可替代天然砂的机制砂制备方法

权利要求书

1.一种用于替代天然砂的机制砂制备方法，包括以下步骤：

（1）选择原料

选用岩石、尾矿或废弃建筑混凝土，通过筛选除去其中杂质，作为机制砂生产原料；

（2）制备半成品机制砂

①0～5mm普通机制砂：

将粒径大于4.75mm的原料依次进行粗碎和中、细碎处理，然后将中细碎后的石料经过筛分、筛上水冲洗、捞取和脱水工艺，得到0～5mm普通机制砂；

②0～3mm细砂：

取部分步骤①中的0～5mm普通机制砂，筛分得到0～3mm细砂和3～5mm石屑；

③0～5mm优质机制砂：

将步骤②中分离的3～5mm石屑进入整形破碎工艺以进一步破碎，整形破碎后的石料经过筛分、筛上水冲洗、捞取和脱水工艺，制得颗粒形状好、级配和细度模数得到优化的0～5mm优质机制砂；

④0～1mm细砂：

将步骤①和③中的含细砂生产废水固液分离，提取0～1mm细砂；

（3）计算配合比

检测各种半成品机制砂的级配、细度模数、泥块含量、石粉含量和亚甲蓝值指标；然后基于建设用砂质量标准，通过以下方法计算各半成品机制砂的配合比，以确保混合后所得成品的级配、细度模数、泥块含量、石粉含量和亚甲蓝值指标完全符合标准要求；

以生产m区、n类别建设用砂为例，配合比计算方法如下：

级配约束：

Σi4(A4.75(i)Xi)Σi=14Xi∈B4.75(m)]]>Σi4(A2.36(i)Xii)Σi=14Xi∈B2.36(m)]]>Σi4(A1.18(i)Xi)Σi=14Xi∈B1.18(m)]]>

Σi4(A0.6(i)Xi)Σi=14Xi∈B0.6(m)]]>Σi4(A0.3(i)Xi)Σi=14Xi∈B0.3(m)]]>Σi4(A0.15(i)Xi)Σi=14Xi∈B0.15(m);]]>

细度模数约束：

Σi=14((A0.15(i)+A0.3(i)+A0.6(i)+A1.18(i)+A2.36(i)-5×A4.75(i))Xi)Σi=14((100-A4.75(i))Xi)∈S(j);]]>

产量约束：X_K≤D_K，K=1、2、3、4；

石粉含量约束：Σi4(FiXi)Σi=14Xi≤Ct1(n);]]>

泥块含量约束：Σi4(GiXi)Σi=14Xi≤Ct2(n);]]>

其中：

B_4.75（m）、B_2.36（m）、B_1.18（m）、B_0.6（m）、B_0.3（m）、B_0.15（m）分别为标准规定的机制砂不同方孔筛筛余比例区间，m取值为1、2、3，分别代表机制砂级配1、2、3区；

S（j）代表机制砂细度模数区间，j取值为1、2、3，分别代表粗砂、中砂和细砂；

C_t1（n）代表最大石粉含量标准，其中t=1为MB≤1.4时的石粉含量约束标准，t=2为MB＞1.4时的石粉含量约束标准；

C_t2（n）代表最大泥块含量标准，其中t=1为MB≤1.4时的泥块含量约束标准，t=2为MB＞1.4时的泥块含量约束标准；

以上n为建筑用砂类别，取值为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；

A_4.75（i）、A_2.36（i）、A_1.18（i）、A_0.6（i）、A_0.3（i）、A_0.15（i），i取值1、2、3、4，分别代表0～1mm细砂、0～5mm优质机制砂、0～5mm普通机制砂、0～3mm细砂四个规格的方孔筛筛余比例检测值；

其他参数定义如表1所示；

表1：其他参数变量定义

通过以上方法可以确定四种半成品机制砂的配合比；

（4）混合

根据步骤（3）中计算的配合比，通过控制各半成品机制砂的给料量，由混料机实现进行均匀混合，从而制得可完全替代天然砂的机制砂。