建筑砂石骨料应用现状与矿砂废渣利用分析

2021-05-22黄朕宇

绿色环保建材 2021年5期

黄朕宇

湖南建工集团有限公司

1 引言

砂石骨料在建筑工程中应用非常普遍，是最为重要的建筑材料之一，属于我国经济建设中用量非常大的固体材料。在建筑中充分利用矿砂废渣进行骨料生产更利于资源的充分应用，符合节能减排的循环经济策略，属于环保型社会可持续发展的重要措施。另外，更有利于推动工业结构的优化调整以及产业升级发展，能够节约资源，保护生态环境。

2 建筑砂石骨料产业的基本概况

随着国家及我省砂石相关政策的不断完善，以及时间的推进我省第四轮矿规即将进入尾声，砂石行业竞争越来越激烈，砂石资源的自主性成为影响建设发展的一个重要因素。2019年10月21日由湖南省人民政府办公厅印发的《湖南省普通建筑材料用砂石土矿专项整治行动方案（2019~2021年）》中强调，要淘汰落后产能，全面清理整顿各类安全、环保要求不达标，因自身原因导致过期以及不符合相关规划的砂石土矿山，全省砂石土矿总数减少近40%。但是总的来说，我国砂石骨料行业整体还处在较为分散的情况，具体情况如表1所示。

表1矿山规模情况

从现阶段来看，砂石行业还是以小微型模式为主，其具有非常显著的特性。

针对上述问题，2020年3月25日，国家发展改革委、工信部等十五部门和单位联合印发《关于促进砂石行业健康有序发展的指导意见》。支持京津冀及周边、长三角等重点区域投放大型砂石采矿权。在引导中小砂石企业合规生产的同时，通过市场化办法实现砂石矿山资源集约化、规模化开采，建设绿色矿山。加强资源富集地区和需求量大地区的衔接，沿主要运输通道布局一批千万吨级大型机制砂石生产基地，加强对重点地区的供应保障。对经批准设立的工程建设项目和整体修复区域内按照生态修复方案实施的修复项目，在工程施工范围及施工期间采挖的砂石，除项目自用外，多余部分允许依法依规对外销售。确保重点工程项目需要。市场供应紧张、价格涨幅较大的地区，要针对性制定应急保供方案，切实采取有效措施，加强货源和运输调度的统筹协调，确保重点工程项目建设不受影响[1]。

3 建筑砂石骨料的应用情况

3.1 提升对于砂石骨料行业的重视程度

从现阶段来看，相关机构针对砂石骨料方面的重视不足，只是将砂石骨料作为常规性材料进行应用，还是没有将其作为规范性行业进行运营。我国建筑行业应用混凝土的历史较长，很多自然资源消耗量较大，资源逐渐匮乏，所以在混凝土中对于砂石骨料的需求量不断增加。现阶段不仅仅要考虑满足当前建筑行业的发展需要，同时也要考虑今后长期的发展，对于砂石骨料的运用量还会不断增加。从相应参考文献中可知，现阶段我国尾矿量在70亿吨左右，这些尾矿消耗着大量土地资源。现阶段我国建筑工程中废渣的应用达到了4000万吨，可以将其应用在砂石骨料行业当中。

3.2 政府部门加强相应的规划，提升砂石骨料管理水平

在建筑工程中砂石骨料的应用非常广泛，主要是由于砂石骨料具有非常好的综合性能，将其应用在建筑工程中能够形成性能非常好的建筑基础。所以相应管理机构一定要增强砂石骨料应用的规划工作，在满足当前应用基础上也要考虑到长远应用情况，要对相应内容进行统一规划，特别是对砂石骨料的生产以及使用制定出完善的标准规范，同时按照相应内容做好砂石骨料的管理工作。另外，砂石骨料的分布情况也会影响到土地的使用面积，相应管理机构一定要增强砂石骨料的检测力度，加强相应内容的检查。若是建筑工程中需要采用大量砂石骨料，一定要经过管理部门批准之后才可进行，并且在使用过程中也要出具相应证明。另外，相关政府部门也要采取针对性策略来处理好渠道不顺畅的问题，并且要定期组织会议对其实施总结分析，对于表现较为优秀的企业要给予表扬并且对其较好的经验进行共享，同时也要提升企业的规模以及运营效率[2]。

4 建筑砂石骨料市场需求分析

4.1 建筑砂石骨料需求影响因素分析

第一，我国建筑行业始终处在较为平稳的发展阶段。近些年我国加快了城市化发展的推进，人们的生活水平在不断改善，建筑行业作为城市发展最主要的基础性工程会处在较为平稳的发展态势。按照全面建设小康社会的总体目标，同时综合考虑既有老旧房屋的翻新改造可知，我国还存在200亿㎡以上的建筑工程量，所以房屋建筑的年竣工面积始终保持在10亿㎡以上的增长。

第二，基础设施建设是社会发展的重要保障，也是投资拉动经济发展的关键性领域，我国始终秉持着大规模基础设施投资建设的战略。在十三五末期以及十四五阶段，基础设施投资建设规模会进一步扩张。为了有效缓解基础设施建设区域性、结构性方面的矛盾，保证整个社会能够均衡性发展，基础设施投资建设将会偏向于中西部地区。大规模的基础设施建设必然会激发建筑砂石骨料消耗的增加[3]。

第三，全新工业产业发展以及旧有产业转型升级都激发了建筑砂石骨料市场的发展，进一步优化产业结构调整、走新型工业化道路是经济社会可持续发展的方向和趋势，同时也是后续我国工业发展的重要任务。能够预计随着中西部地区的发展以及沿海地区产业转型升级发展，都会对建筑砂石骨料市场发展具有较强的刺激作用。

4.2 建筑砂石骨料需求变化分析

第一，从十三五的数据可知，我国建筑砂石骨料的消耗量超过了200亿吨，近些年我国砂石骨料消耗量还处在上涨阶段。从以往发展情况来看，建筑砂石骨料生产行业的控制相对松散，进入该行业的门槛相对较低，对于砂石骨料的生产和应用监管力度不足。建筑砂石骨料行业始终伴随着较强的破坏性、污染性问题，某些企业存在着非法开采建筑砂石骨料的情况，这些都是需要相关政府管理机构迫切需要解决的问题。

第二，从发展趋势来看，那些具有较强技术能力、管理水平以及资本优势的企业会在建筑砂石骨料行业有着更好地发展，会逐渐成为建筑砂石骨料行业的主导者。传统的骨料企业主要都是中小规模企业，企业发展过程中管理水平较低、技术能力不足，同时也缺少资本的支撑。随着现代建筑行业发展，具有较强技术能力、管理水平以及资本优势的企业可以通过资源控制、规模化生产影响到建筑砂石骨料行业的发展，从而成为此行业的领导者。

第三，随着建筑行业的发展，市场中对于更加优质的骨料需求不断增加，骨料的品类差异化提升，不同骨料的替换性逐渐降低，骨料向着更加细分的市场发展，原有的行业内部竞争会向着品类差异化竞争转变[4]。

第四，企业的健康发展更加依赖于规模化、标准化的骨料生产模式，能够产期、全面确保矿山资源。

第五，相关政府机构要制定出完善政策法规，增强管理力度。要逐渐、分批次的关闭小型采石场，同时保证批准的生产能力可以满足市场需求，避免发生盗采盗挖的情况。

5 矿山废渣利用分析

所谓的矿山废渣就是指来自露天矿剥离以及坑内采矿所产生的大量废石、采煤产生的煤矸石以及选矿所产生的尾矿等。2020年4月8日，省自然资源厅正式印发《湖南省绿色矿山建设三年行动方案》，要求到2022年底，全省生产矿山全部达到湖南省绿色矿山标准，并推荐一批省级示范矿山入选国家级绿色矿山，所以加强矿砂废渣的利用是非常重要的。矿砂废渣的利用集中在尾矿、废石利用两方面。

5.1 尾矿的利用

要加强尾矿的综合性处理，特别是对于价值较高的成分回收。

第一，可以通过浮选法在最佳浮选条件下从铁尾矿中回收钴镍铜等材料。

第二，加强矿山土地的复垦，可以通过湿式磁选尾矿中含有钙、镁以及硅的氧化物用作土壤改良剂，对于酸性土壤实施中和处理。氧化镁作为一种肥料具有较好的效果。

第三，对于铁尾矿来说，可以用其生产陶瓷地板以及墙壁瓷砖等，可以通过水利旋力以及磁力分离技术来从铁尾矿中回收含铁61%~65%的精矿。

5.2 废石的利用

第一，可以从废石当中提取比较有价值的金属等。很多废石具有较高回收利用价值，其品位常常大于相应的原生矿品位，例如通过无制粒化学疏松剂提取法能够对较低含金品位的废石等进行回收，也可以利用高压水枪回采、化学混合浮选、硫化物精矿磨细、氰化浸出、炭浆吸附等方式进行黄金的回收等。

第二，可以通过废石对井下实施必要的填充，作为充填料使用。

第三，可以替代黏土进行硅酸盐水泥以及低碱水泥的生产，也可以用于生产微晶玻璃以及水处理混凝土等。

5.3 生产烧结空心砖、装饰瓦

资源化利用矿山废渣，使之变废为宝,化害为利,不仅符合国家的墙体材料革新、建筑节能及利用“三废”制砖等一系列产业政策,而且还可以降低矿山剥离、运输费用及排土场维护费,节省排土占地。

原料：煤矿石自然含水率4.8%,千枚岩和风化绿泥岩的自然含水率分别为0.6%和16.96%。三种原料的配比(体积百分比)如下:煤矿石∶风化绿泥岩∶千枚岩=20∶50∶30。

试验过程：将三种原料按一定比例进行掺配,通过颚式破碎机、锤式破碎机粉碎、搅拌加水,由带式输送机运到陈化仓进行陈化,经陈化3天的混合料由多斗挖掘机装到带式输送机上运至箱式给料机,经过二次搅拌机搅拌,轮碾机碾练揉搓细碎后给入三次强力搅拌作业,通过双级真空挤砖机挤出成型。成型后的坯体由机械码坯机码坯上车,车上的坯体经过人工干燥后进入焙烧窑进行焙烧。干燥周期18h、焙烧周期36h,焙烧后即可产出成品砖。