中國砂石行業(yè)入選《先進(jìn)適用技術(shù)目錄（2022年版）》先進(jìn)技術(shù)?

原標(biāo)題：中國砂石行業(yè)入選《先進(jìn)適用技術(shù)目錄（2022年版）》先進(jìn)技術(shù)?

為深入貫徹落實黨中央國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略決策部署，加快礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)推廣應(yīng)用，切實發(fā)揮技術(shù)政策的引導(dǎo)作用，自然資源部決定開展新一輪礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄評選更新工作。2021年12月27日，自然資源部發(fā)布《自然資源部辦公廳關(guān)于開展礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄更新工作的通知》（自然資辦函〔2021〕2451號）。受自然資源部有關(guān)司局委托，中國砂石協(xié)會為砂石行業(yè)推薦單位，開展新一輪礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用適用技術(shù)目錄評選更新工作。2022年9月5日，自然資源部官網(wǎng)發(fā)布《礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄（2022版）》公告，本次共有317項技術(shù)入選，其中砂石行業(yè)入選的先進(jìn)適用技術(shù)有20余項，經(jīng)中國砂石協(xié)會推薦入選的有12項。

為鼓勵我國砂石行業(yè)科技創(chuàng)新、宣傳砂石行業(yè)優(yōu)秀成果的同時，進(jìn)一步激發(fā)砂石行業(yè)科技創(chuàng)新活力，中國砂石協(xié)會組織開設(shè)中國砂石行業(yè)入選《礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄（2022年版）》先進(jìn)技術(shù)系列報道，并在中國砂石協(xié)會官網(wǎng)和公眾號等行業(yè)主流媒體上對入選技術(shù)進(jìn)行有針對性地報道，以饗讀者。

中國砂石行業(yè)入選先進(jìn)技術(shù)?

技術(shù)名稱：機制砂石細(xì)粉回收與廢水循環(huán)利用技術(shù)

申報單位：湖州新開元碎石有限公司

推薦單位：浙江省自然資源廳

礦山全景圖

臺階式開采區(qū)

一、公司簡介

湖州新開元碎石有限公司隸屬于上海建工集團(tuán)股份有限公司，成立于1995年，企業(yè)注冊資金1.52億元人民幣，年生產(chǎn)規(guī)模400萬噸，是華東地區(qū)設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)工藝環(huán)保的大型建筑石料礦山企業(yè)，同時也是國家級高新技術(shù)企業(yè)、首批國家級綠色礦山、浙江省和上海市文明單位。公司產(chǎn)品主要有高速鐵路用特級道砟、高標(biāo)號管樁用優(yōu)質(zhì)機制碎石、高性能混凝土專用精品機制碎石和高品質(zhì)機制砂四大類，曾獲全國砂石骨料大賽一等獎，獲得浙江制造認(rèn)證證書，入選湖州市名牌產(chǎn)品，為長三角地區(qū)重點工程提供優(yōu)質(zhì)骨料。

二、技術(shù)內(nèi)容

1.基本原理

公司洗砂系統(tǒng)溢流泥砂懸浮液的平均質(zhì)量百分濃度為16%。其中，需回收利用的+0.045mm細(xì)砂占近48%（30萬噸/年）；-0.045mm細(xì)泥占52%。為此提出了回收砂、分離泥、循環(huán)水的技術(shù)路線和泥砂分離、泥水分離兩階段處理：

1、 使用高效高耐磨性旋流分離技術(shù)實現(xiàn)了砂、泥的高效機械分離，分離效率不小于80%，充分回收+0.045mm的細(xì)砂；

2、 基于小循環(huán)工藝強化料層截留篩分技術(shù)實現(xiàn)了砂、水的高效分離，脫水后細(xì)砂含水率<25%；

3、 采用穩(wěn)態(tài)沉降和機械壓濾兩段排泥工藝，實現(xiàn)了泥、水的高效分離，泥餅含水率<25%，回收中水全部循環(huán)利用。

最終產(chǎn)物：低水分細(xì)砂、低濃度循環(huán)水、低水分泥餅。

2.關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備

● 石礦泥砂高效旋流分級技術(shù)

針對建材石礦泥砂分離的需求，行業(yè)內(nèi)率先引進(jìn)Φ350和Φ250型短徑長錐型水力旋流分離設(shè)備，揭示了水力選旋流器分級和濃縮效應(yīng)的規(guī)律，0.045mm高效分級分級效率穩(wěn)定到約82%?；陬w粒的形貌特性及磨損機理研究，提出了建材石礦用水力旋流器耐磨襯里材料的選擇的科學(xué)依據(jù)，引進(jìn)了高耐磨陶瓷耐磨內(nèi)襯，解決了旋流器試用壽命短的問題。基于干擾沉降的機理以及旋流分離設(shè)備分級與濃縮規(guī)律的研究，提出了石礦用水力旋流設(shè)備的操控策略。

● 細(xì)砂料層截留回收脫水技術(shù)

針對常規(guī)微細(xì)物料工業(yè)篩分設(shè)備開孔率低、壽命短、單位負(fù)荷小的不足，結(jié)合石礦細(xì)砂高效回收脫水的需求，研究并實現(xiàn)了針對微細(xì)物料的料層截留振動脫水技術(shù)。通過旋流分離設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)優(yōu)化，保證了脫水篩的入料濃度的穩(wěn)定性；通過流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化、建立并合理控制小循環(huán)，增加了脫水篩入料中的阻礙粒含量，改善了入料粒度級配，有效強化了初始料層的形成，實現(xiàn)了利用顆粒層的細(xì)粒截留效應(yīng)。工業(yè)實踐表明，利用工業(yè)可靠性高的0.25mm孔徑的篩網(wǎng)的高頻篩分技術(shù)，有效實現(xiàn)了+0.045mm細(xì)砂的充分回收和脫水，篩上物中的限下率>70%，篩上回收的細(xì)砂水分低于25%。

● 廢水兩段機械排泥凈化循環(huán)技術(shù)。

基于管流混合理論，通過優(yōu)化混凝藥劑的施加工藝和管道強化混凝，改善了造粒效果，優(yōu)化了沉降分離條件。通過穩(wěn)態(tài)沉降有效降低了溢流循環(huán)水的濃度，提升了循環(huán)水的質(zhì)量，濃縮機溢流濃度<2g/L。通過機械壓濾技術(shù)，實現(xiàn)了-0.045mm細(xì)泥的機械回收與脫水，保證濾餅水分低于25%，濾液直接作為循環(huán)水利用。穩(wěn)態(tài)沉降和壓濾排泥，徹底分離了系統(tǒng)中的-0.045mm細(xì)泥，水循環(huán)利用率>95%。研究并確定了石礦細(xì)泥濾餅的過濾特性及參數(shù)，采用6臺隔膜型壓濾機滿足了360萬方/年生產(chǎn)廢水的處理能力要求。

三、研究成果與創(chuàng)新點

（一）設(shè)計確定了泥砂分級旋流器的結(jié)構(gòu)和運行參數(shù)，0.045mm泥砂分級效率達(dá)到80%以上；

（二）研發(fā)了細(xì)砂回收脫水的料層截留技術(shù)，實現(xiàn)了+0.045mm細(xì)砂的回收和高效脫水，限下率達(dá)到70%，細(xì)砂含水率<25%；

（三）研發(fā)出兩段機械排泥工藝，實現(xiàn)了-0.045mm細(xì)泥機械脫水和回收，泥餅含水率小于25%；

（四）設(shè)計了旋流器入料泵的虹吸式進(jìn)料裝置，有利于渣漿泵的啟動作業(yè)，降低了勞動強度。

（五）建成了360萬方/年生產(chǎn)廢水的處理線，獲得發(fā)明專利8項、論文41篇，多項科技獎勵。

四、效益評價

資源環(huán)境效益

項目建設(shè)前，公司已經(jīng)實現(xiàn)生活用水、雨水、船舶壓艙廢水的處理回用水，年回用量為79.22萬噸，同時需向開采宕口外排泥砂固體廢棄物約95t/h，年固廢外排量56.4萬噸，細(xì)砂資源流失嚴(yán)重導(dǎo)致機制砂產(chǎn)品級配不合理、細(xì)度模數(shù)偏高。

項目建成后，實際水回收利用總量從79.22萬噸提升至439.22萬噸，水循環(huán)利用率從17.5%提升至96.8%，同時約有49.2t/h的細(xì)砂資源被回收利用，回收細(xì)砂混合到機制砂產(chǎn)品后，改善了機制砂級配和細(xì)度模數(shù)，剩余45.8t/h的細(xì)泥物料通過壓濾形成尾礦泥，用于修復(fù)廢棄采區(qū)環(huán)境治理。

通過生產(chǎn)廢水的循環(huán)利用和副產(chǎn)品泥砂的資源回收，系統(tǒng)能夠有效縮減現(xiàn)有規(guī)模的沉淀池面積。經(jīng)統(tǒng)計，僅廢除山上廢棄塘口的沉淀池功能，就能減少土地占用120畝。沉淀池組的縮小，也能消除沉淀池組潛在的溢流、滲漏、潰壩等地質(zhì)災(zāi)害隱患，有效保護(hù)自然環(huán)境。

因此，項目達(dá)到了減少尾礦排放的目標(biāo)，提高資源綜合利用率，改善機制砂品質(zhì)，起到節(jié)材的效果。

社會經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)本系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)每年回收細(xì)砂資源約30萬噸，可為企業(yè)增加營業(yè)收入900萬元；新系統(tǒng)生產(chǎn)用水的循環(huán)率達(dá)95.3%，新增循環(huán)用水量360萬噸，每年節(jié)約取水量330萬噸，節(jié)約用水費171萬元。項目建設(shè)附加的經(jīng)濟(jì)效益良好。

本項目響應(yīng)了國家對綠色礦山建設(shè)的新要求、實現(xiàn)礦區(qū)的良性運營，緩解了因固廢、污水等因素造成的企業(yè)與周邊居民的矛盾，提升了新開元公司的企業(yè)形象，具有較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，同時為行業(yè)內(nèi)濕法生產(chǎn)水沖洗工藝產(chǎn)生的廢水處理和治污的難題提出了一條解決新路，具有在本地區(qū)乃至全國的建筑石料礦山行業(yè)較好的示范效應(yīng)和推廣價值。項目的資源、環(huán)境效益的提升，也相應(yīng)地改善了礦區(qū)和周邊社區(qū)的社會關(guān)系。

四、獲得榮譽

五、小結(jié)

《砂石工業(yè)十四五發(fā)展實施意見》中明確指出：堅持把科技創(chuàng)新作為第一動力，深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，加大科技研發(fā)的投入，加快科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，強化創(chuàng)新平臺載體支撐。提出激發(fā)內(nèi)生動力，加強重大科技攻關(guān)，對標(biāo)國際一流，著力突破發(fā)展瓶頸問題，使科技創(chuàng)新成果更多走進(jìn)生產(chǎn)一線，多項技術(shù)工藝裝備入選相關(guān)國家級目錄，具有中國特色的砂石科技創(chuàng)新體系加快形成目標(biāo)。

在自然資源部《先進(jìn)適用技術(shù)目錄（2022年版）》中多項砂石行業(yè)技術(shù)的入選，是我國砂石行業(yè)科技創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展取得歷史性突破的生動體現(xiàn)，將對加速推進(jìn)砂石行業(yè)礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用，為綠色礦山、綠色工廠、綠色砂石基地建設(shè)等提供重要技術(shù)裝備支撐，對砂石行業(yè)的高質(zhì)量健康有序發(fā)展具有重要意義。

編輯 | 楊浩威 李曉 · 審核 | 楊曉東

來源：中國砂石協(xié)會

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