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 福建机制砂产业现状与发展趋势分析

福建机制砂产业现状与发展趋势分析
   1.福建地区机制砂产业发展的现状
    福建地区天然砂资源丰富,福州的闽江、厦门的九龙江等河流为福建地区提供了充足的天然砂资源。十多年前当我国北方一些地区在为天然砂频临枯竭而不得不研究发展机制砂时,我们福建地区并未产生危机意识,而且每年还在继续大量出口天然砂,出口到日本、台湾、韩国和新加坡,到2007年国家禁止出口天然砂时,福建省每年的出口量达到了近3000万吨,约占全国出口总量的60%。并且随着福建经济的快速发展,当地建筑的用砂量也是逐年增加,每年达到5000多万吨,如此大量的开采,再丰富的资源也会有枯竭的时候,致使天然砂资源逐步减少,甚至难以完全满足当地建设的需求,在此情况下,国家出台了禁止天然砂出口并对港澳台出口实行总量控制的出口许可证管理制度,福建省对台出口,2010年的指标是400万吨,数量只有控制前得13%。台湾地区区域狭小砂石资源比较匮乏,特别是北部地区尤为严重,福建从1998年开始有规模的对台出口,支援台湾的建设,十多年来建筑业已经习惯了大陆砂,目前也无法找到更好的替代资源,天然砂出口数量的减少,为机制砂腾出了很大的市场空间。日本、韩国、新加坡禁止出口后,也只有机制砂可以取代,国际市场对机制砂的需求为机制砂产业提供了广阔的市场。
    2.机制砂原料资源丰富、条件成熟
    从地质看,福建的地貌是八山一水一分田,虽说这一说法不够科学严谨,但也充分说明福建的山脉之多,并且超过80%的山脉是由石头构成,且多为花岗岩、泥灰岩和石灰岩,花岗岩石料是最佳的机制砂原料,福建大部分的花岗岩原料的二氧化硅含量约为65%,天然砂的二氧化硅含量约为75%,非常接近,只多了些云母成分。外观颜色也与天然砂(黄砂)非常一致,如果是加工质量比较好的机制砂,不是专业人士是很难分辨其是天然砂还是机制砂。福建省的机制砂目前还是以碎石厂得尾矿-碎石粉为主,专业生产线集中在闽南的厦门和漳州地区,闽南地区建筑业比较发达,每年碎石场产生的尾矿-碎石粉约1000万吨,在没有机制砂利用之前,一部分用来做路基,大部分堆积山中,影响生产,占用土地,造成环境污染,厂家为处理石粉还要增加费用。而现在成为了机制砂的原料后,碎石粉的使用价值提高了,现在1立方米的碎石粉的价格约15元,一个中型年产100多万吨碎石的碎石场,每年的石粉收入近500万元,机制砂产业既解决环境污染,又提高了资源利用率,更为竞争激烈的碎石场带来了不少利润,形成综合效益。在国外一些发达国家研究使用机制砂已经有几十年的历史,我国研究机制砂也有十多年,工艺设备基本可以满足机制砂产业的需求,机制砂的发展条件成熟,势在必行。
    3.机制砂的出口情况
    目前台湾对机制砂的需求量比较大,随着国家对台湾天然砂数量逐年递减政策的贯彻执行,机制砂的需求量也会逐年增大,但目前机制砂产品的质量还不够稳定,原料也比较杂乱,真正要台湾业者完全接受机制砂取代天然砂市场还需解决许多问题:
    (1)原料的选择
    出口机制砂的质量要求比较高,特别是台湾市场,客户花高成本购买机制砂的用途是用于商用混凝土,使用客户大都是规模比较大的企业,如台泥、亚泥、国产、力泰等台湾最大的预拌混凝土企业,使用的工程也大都是台湾较大的重点工程,这样对机制砂的质量要求较高。要想生产高质量的机制砂,原料的选择非常重要,在福建地区的碎石尾矿中花岗岩尾矿最适合作为高质量机制砂的原料,它的主要特点是:化学成分近同于天然砂,主要成分二氧化硅的含量和闽江、九龙江的天然砂相差不大:颜色同于天然砂,福建地区的花岗岩的颜色大都含有黄、红、灰色,特别是锈石花岗岩碎石粉颗粒,经过水洗筛分加工后,其颜色和天然黄砂几乎一样:抗压强度高,其所加工的机制砂的压碎指标都小于25%;颗粒形状好,呈圆菱形状,和天然砂的形状类似,满足高质量机制砂的要求。
    (2)细度模数大的问题
    福建地区碎石场生产的碎石粉,大都是通过5-7MM的筛网筛分过,但也混杂有较大的颗粒,必须经过筛分,筛网有方孔网和圆孔网,由于对角线尺寸差别,同样尺寸的筛网,方形筛网筛出来的细度模数较大,这只是个换算问题,以方形网为例,用5mm筛网筛分其细度模数FM约为3.5,成品率约为70%;用4 mm筛网筛分其细度模数FM约为3.2,成品率约为60%,用3.5mm筛网筛分其细度模数FM约为2.9,成品率约为50%;用3mm筛网筛分其细度模数FM约为2.6,成品率约为35%;3mm以下的筛网成品率太低,不符合效益最大化原则。并且FM值达到2.6已经满足台湾建筑业的需求。由于习惯不同台湾北、南部对细度模数的要求也不一样,北部地区一般是2.6-2.8,南部地区一般是2.5-2.7.如上所述,根据要求不同筛网可以选择 3-3.5mm之间尺寸的筛网,细度模数大的问题可以解决的,但这样有超过50%的大颗粒需要二次破碎加工进行循环筛分。目前制砂设备有多种品牌、型号,特别是上海巍立路桥针对福建机制砂原料的具体情况设计研发了新型的SVI—B制砂机,该制砂机最大的特点是设备功率小但产量比同等功耗的制砂机提高25%,且其独特的设计能够实现效益的最大化。
    (3)粗糙度问题
    机制砂的表面粗糙度比天然砂的打,要想满足混凝土的和易性等要求必须对机制砂的粗糙度进行加工处理。选择花岗岩材料的颗粒度形状较好,针片状颗粒很少,大部分是菱形结构的,但还是菱角较多,这就需要对颗粒进行整形处理,目前的方法主要还是具有整形功能的石打石的离心破碎设备,而不是直接挤压式破碎办法,最好是在开始碎石破碎加工时就选择具有整形功能的设备。通过整形处理后的机制砂其表面粗糙度会大大改善,混凝土的强度也会提高,完全可以满足高级混凝土的要求,并能与天然砂相媲美。
    (4)含粉量及级配的控制
    采用水洗除粉工艺控制石粉含量,有效的把握含粉量指标控制在5%左右对混凝土的工作性能和级配有利。并且福建大部分的碎石矿山的表面都有不同程度的土层,几米甚至几十米,一般情况下很难在开采前处理干净,这就难免在石粉中混入一部分泥土,特别是福建多雨,雨季开采更难免黏上泥土,所以水洗是加工机制砂的有效办法。吸水率高是机制砂的一个缺点,通过水洗可以使砂颗粒预先吸收水分,改善其吸水率。机制砂在生产水洗的过程中,在去除泥土、杂质和多余的 0.08mm以下石粉的过程中,也会洗掉部分0.3mm以下的细颗粒部分,这样会造成机制砂的颗粒级配不好,并且会造成细度模数变大的问题,所以必须有效的控制细颗粒部分的流失,比较有效的办法就是在生产过程中增加泥沙分离设备,对流失的细颗粒部分再回收回来,目前这方面的工艺设备比较成熟,不存在技术问题。上海巍立路桥生产的细砂回收系统能够很有效的解决这个问题,投资低,见效快,可以稳定机制砂的颗粒级配,并且可以根据需要对级配进行调整控制。
    (5)环境二度污染问题
    水洗有可能造成二度污染问题,但这一问题不难剞劂,通过细砂回收系统对流失细颗粒的回收,0.08mm 以上的颗粒被回收,流失的0.08mm以下颗粒部分和泥土通过沉淀池沉淀可以得到完全的控制,水也可以循环使用。
    3.福建机制砂的的发展趋势与展望
    目前福建地区出口机制砂的市场主要是台湾,销售形势较好,今年的销量有望达到500万吨,在天然砂出口指标每年递减的政策下,台湾对机制砂的需求会逐年增加,未来的发展态势良好,但也存在诸多问题:
    (1)机制砂的生产应专业化
    出口机制砂作为一个产业,尽管碎石尾矿碎石粉作为机制砂的原料来源一举多得,是一个很好的选择,但并不是唯一的选择,出口产品要保持长久的市场并可持续发展,必须有一个稳定的质量和货源,原材料碎石尾矿的数量是由生产碎石的多寡来决定,一旦国内建筑市场不好,碎石需求量减少,出口机制砂的原材料的数量就无法稳定,满足不了出口机制砂的需求,其质量也是千差万别,末端筛网规格不一,给生产带来很大的难度。所以机制砂的生产必须专业化,既建立从矿山开采矿石、破碎加工、筛分、水洗、回收到机制砂产品一条龙的机制砂生产线。高品质的石矿可以做型材加工,品质一般的可以生产碎石,品质较差不能生产碎石的矿区就可以用来作为机制砂的原料,对矿山原料进行充分的利用。
    (2)制砂设备有待发展
    尽管目前机制砂生产工艺已经成熟,也有了众多的生产线和制砂机生产厂家,但真正完全满足高质量出口机制砂生产要求的设备还比较少,制砂机的选型应优先考虑便于操纵,运行可靠,能耗及运行治理用度低的设备,设备的负荷系数,需加工的产品粒度,级配变化量也是重要的选型要素,只有当制砂机设备的参数综合满足以上要素,才能最大限度的达到制砂效果,取得最好的机制砂产品,这也是我国制砂机设备的发展方向。  
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