自然资源部先进适用技术展播——湖州新开元：机制砂生产技术
为进一步推进矿产资源开发利用领域的技术创新，加快推动先进适用技术的开放和共享，更加自觉地推动矿业高质量发展，提高资源利用效率和效益，自然资源部征集并发布了《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019 年版)》，十多项砂石行业先进适用技术入选。近日，《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019 年版)》内容发布。为贯彻自然资源部相关推广要求，中国砂石协会从该目录中选取了与砂石行业相关的绿色发展、智能采选、高效开发和综合利用等四个方面效果较明显、应用较广泛的典型技术，向砂石行业积极推广自然资源部先进适用技术，推动行业转型升级和高质量发展。即日起，中国砂石协会融媒体平台推出重磅系列报道——自然资源部先进适用技术展播。
本期展播的先进适用技术是：湖州新开元碎石有限公司，中国矿业大学——机制砂生产技术。该技术旨在将行业领先、成效显著、应用范围广、推广前景好的先进适用技术，推广至砂石矿山及相关领域采用，提高矿产资源保护和利用水平，加快推进生态文明建设，起到积极的促进作用。
机制砂生产技术
一、技术类型
综合利用尾矿、废石（煤矸石）、矿山废水等废弃物的新技术和新工艺。
二、适用范围
建筑石矿及其他非金属矿加工相关领城。
三、技术内容
（一）基本原理
通过粗砂粒筛分、砂粒破碎整形、多规格砂粒混合工艺路线，实现优质机制砂低成本，高效率生产。最终生产出可替代天然砂的优质机制砂。
（二）关键技术
（1）3mm砂粒无堵塞高效筛分技术。采用琴弦筛网和合理的筛分参数，实现了3mm砂粒的无堵塞高效筛分。
（2）砂粒除泥和特细砂回收技术。通过新型水力旋流器，实现了+0.045mm特细砂的高效回收和泥砂分离。
（3）砂粒高速冲击破碎和整形技术。实现了+3mm粗砂粒和普通机制砂的高效破碎和整形，大大降低了机制砂的空隙率。
（4）砂粒皮带混合生产优质机制砂技术。根据各规格砂粒的工艺质量参数，在标准工艺质量指标约束下，通过调节皮带带速实现了优质可替代天然砂的机制砂生产。
（三）工艺流程
（1）普通机制砂通过3mm细筛进行无堵塞筛分。
（2）+3mm粗砂粒和普通机制砂通过高速立轴冲击式破碎机实现细碎和整形。
（3）普通机制砂水洗后形成泥砂悬浮液，通过新型水力旋流器进行泥砂分离和+0.045mm特细砂回收。
（4）在机制砂标准工艺质量指标约束下，通过皮带混合，实现优质机制砂的生产。
工艺流程图如图1所示。
图1 优质机制砂生产工艺流程图
四、主要技术指标
（1）3mm细筛筛分率>80%。
（2）高效水力旋流器用于泥砂悬浮液0.045mm分级的效率>80%。
（3）细砂脱水筛上产品的限下率>70%，细砂含水率<25%。
（4）亚甲基蓝值<1.0。
（5）机制砂孔隙率<40%，细度模数2.6~3.2。
（6）固体资源利用率>99%。
五、典型实例及成效
新开元碎石有限公司结合自身资源、碎石生产工艺、空间布局等，采用上述技术和工艺，2008年以来，逐步建立了处理能力150x104t/a的工业性生产系统。系统总投资4500万元，主要生产系统占地面积仅500m2。年产优质机制砂超过80x104t，单位产品附加值提高20%以上，减少尾矿量超过30x104t，资源综合回收利用率超过99%，机制砂利用水平大大提高。基于该技术建成的优质机制砂生产系统每年增加回收细砂资源约30x104t，可为企业增加营业收入1200万元；优质机制砂较普通机制砂单吨价格提升8~12元，年产80x104t优质机制砂，公司增加销售收入约800万元，项目建设附加的经济效益良好。
六、推广前景
湖州新开元碎石有限公司的工业性系统运行表明，年产优质可替代天然砂的机制砂80x104t，固体资源利用率>99%。根据中国砂石协会统计，我国在册建筑石料矿有13000多家，年产机制砂20x108t、细泥砂尾矿15x108t，同时年天然砂开采量约30x108t、该技术推广减少天然砂开采量不少于20x108t、减少泥砂尾矿量不少于10x108t。该技术响应国家对绿色矿山建设的新要求，有助于实现矿区的良性运营，缓解因固体废弃物造成的矿山企业与周边居民的矛盾，有利于我国天然砂限采政策的推广，大大降低砂石矿山尾矿对环境造成的影响，在当地乃至全国的建筑石料矿山行业具有较好的示范效应和推广价值。
[申报单位：湖州新开元碎石有限公司，中国矿业大学]
湖州新开元碎石有限公司隶属于上海建工集团股份有限公司，成立于1995年成立，1998年正式投产，企业注册资金1.52亿元人民币，年生产规模400万吨，是华东地区设备技术先进、生产工艺环保的企业。公司是湖州市重点骨干企业，被评为国家级绿色矿山、国家级高新技术企业。公司产品主要用于上海中心、世博会、上海展览馆等大型标志性建筑，京沪、沪宁、沪杭高速铁路以及江浙沪地区高等级公路等国家重点交通工程建设，获得全国砂石骨料大赛一等奖，被评为上海建筑骨料产品质量第一名，为长三角地区重点工程提供优质骨料。
新开元从创建之初就十分注重矿山的生态环境建设和可持续发展，坚持科技兴矿理念。2014 年顺利通过验收成为首批国家级绿色矿山，2016 年入选湖州市生态文明标准化示范点单位，公司坚持矿产资源综合利用与绿色循环经济两大理念，引进南太湖精英计划领军型创新团队，完成博士后工作站设立工作，先后开展了安全高效开采技术、清洁高效加工技术和三废治理及综合利用 技术攻关项目，持续提升绿色矿山建设关键技术标准，自2014 年起连续四年公司自行研发的生产废水循环利用技术、机制砂生产技术、数字化爆破技术及采区移动设备智能化监控系统分别入选国土资源部矿产资源节约与综合利用推荐技术目录；其中公司自主研发建设的“固液分离系 统”项目，实现了洗水全循环、固体全回收、资源全利用，该项目获得中国建筑材料联合会科技进步类三等奖、国家安全生产监督管理总局“第六届安全生产科技成果奖”。
来源：中国砂石协会综合整理
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