[发明专利]废弃混凝土再生砂粉高效制备用砂粉辊磨机及其使用方法

说明书

本发明公开了一种废弃混凝土再生砂粉高效制备用砂粉辊磨机及其使用方法，废弃混凝土砂‑浆颗粒加热及喂料装置对入磨前的砂‑浆颗粒进行加热，并调控砂粉的通过量进行连续喂料；废弃混凝土砂‑浆颗粒剥离及整形机构对加热后的废弃混凝土砂‑浆颗粒群，进行选择性料层粉碎，对包裹在砂粒表面的水泥浆体进行分相、剥离，再将颗粒状的水泥浆体被磋磨成细粉，磨掉砂粒上突出的棱角和边缘，通过筛选，分选出再生粗砂、再生中砂、再生细砂和再生细粉。本发明为全封闭式结构、微负压运行，生产过程无扬尘；可实现生产设备的智能化，有利于大规模化生产，降低生产能耗，提高企业经济效益。

技术领域

本发明涉及建筑固废再生资源化技术领域，尤其涉及一种废弃混凝土再生砂粉高效制备用砂粉辊磨机及其使用方法。

背景技术

我国正积极推进废弃混凝土的再生资源化利用并取得一定成效，但以往废弃混凝土的回收利用侧重于再生骨料，废弃混凝土破碎筛分加工粗、细骨料技术与装备已较为成熟，得到认可的工艺主要是两级破碎和一次整形。一级破碎主要采用颚式或旋回式破碎机，二级破碎主要采用圆锥式或反击式破碎机，整形机为立轴冲击破。加工过程中产生的副产品-再生砂级配差、球形度差、棱角多、表面粗糙，组分中含有硬化水泥砂浆，利用其制备的再生混凝土用水量较大、强度低、弹性模量低，而且抗渗性、抗冻性、抗碳化能力、收缩、徐变和抗氯离子渗透性等耐久性能均低于普通混凝土，而且废弃混凝土块在破碎过程中因损伤累积在内部产生大量微裂纹，导致再生砂自身孔隙率大、吸水率大、堆积密度小、压碎指标值高，性能明显劣于天然砂；加工过程中产生的副产品-再生微粉成分波动大、活性低、分散难，在水泥混凝土行业中未得到有效利用。目前再生砂粉主要用于路基回填、填充材料、混凝土砖、砌块等，简单粗放，实质上是一种资源浪费。

随着对废弃混凝土再生利用研究的不断深入和发展，破碎加工再生骨料过程中产生的约30-40％废弃混凝土砂粉由于品质低未得到有效利用的难题也逐渐受到关注。围绕废弃混凝土全组分再生利用，从矿石加工、水泥粉磨等行业引入部分破碎、研磨和分选工艺与装备，如德国哈兹马克(Hazemag)用于废弃混凝土破碎的冲击式和锤式破碎机；法国巴比特雷斯(Babbitless)的超细碎圆锥破碎机和日本栗本(Kurimoto)铁工所的顶部单杠圆锥破碎机主要用于细碎制砂。现有装备仍以适用于同质物料的冲击/反击破碎为主，导致骨料产生大量的微裂纹、再生砂粉活性低、再生砂粉吸水性强、骨料强度低、环境污染严重等众多难题，未从废弃混凝土各组分有效分离角度进行技术创新和设备功能的提升。同时再生砂粉表面包裹部分残留的水泥浆，导致再生砂吸水率大、级配差、密度小，再生微粉活性低，产品质量差，同时缺乏废弃混凝土砂-浆颗粒高效剥离与整形的技术与装备。

近年来，我国建筑业的蓬勃发展，建筑材料的需求量急剧增加。在混凝土原材料中，骨料占混凝土总量的75％左右，而骨料的来源主要是开山取石，经加工形成砂石料，或者直接挖取河道中的砂、卵石及砾石，使自然环境遭到严重破坏。另外，我国天然砂石资源分布不均，部分区域砂石极度匮乏。因此，随着国家对环境保护和城市矿产资源的重视，废弃混凝土砂粉再生利用将是城市矿产资源布局的一项重要内容，亟需开发一种废弃混凝土再生砂粉高效制备技术与装备，实现绿色、节能、大规模化生产，既可促进废弃混凝土的全组分、高品质利用，又可有效缓解建设工程用砂和矿物掺合料资源的短缺，符合国家可持续发展的重大需求。

立磨作为一种高效节能的料层粉磨设备，在水泥、电力、非矿等行业及工业废渣处理方面得到广泛应用，它是采用磨盘带动磨辊相互运动、颗粒在磨盘上形成料层受到挤压力后，颗粒与颗粒之间受到挤压、剪切作用力而破碎，物料在磨辊滚动过程中受到多次研磨，颗粒圆形度较好，而且立磨的破碎研磨能源利用效率高于圆锥式破碎机的料层破碎、高于球磨机的单颗粒破碎，因此，立磨作为粉磨设备生产细粉被广泛接受和应用。但作为更高效节能的粉磨设备，用于废弃混凝土高品质再生砂粉高效制备，从料层选择性粉碎的原理上分析是可行的，需要对原有立磨从原理上进行创新、从结构及功能上进行创新设计，拟解决再生砂级配差、球形度差、表面包裹大量硬化水泥浆体、自身孔隙率大、吸水率大、堆积密度小、压碎指标值高和再生微粉成分波动大、活性低、分散难等难题。

发明内容