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建材行业“三品”典型案例经验系列报道①|增品种-高品质机制石英砂开发及应用典型案例

来源:中国建筑材料联合会  发布时间:2025年04月30日

  编者按 近日,中国建筑材料联合会向全行业发出了《全面提升建筑材料质量水平加强品牌建设倡议书》,号召企业加快提升质量水平和管理能力,加大品牌培育和发展力度,强化质量提升和品牌建设意识,更好满足“好房子”建设需求和行业转型升级需要。

  近年来,建材行业在增品种、提品质、创品牌方面,涌现出一批先进企业和优秀案例,获得了工信部等部门认可。为更好发挥典型企业引领示范作用,展示建材优秀企业的先进做法和经验,助力建材行业高质量发展,建材联合会组织开展“三品”典型案例系列报道。

  【案例方向】增品种

  【企业名称】厦门艾思欧标准砂有限公司

  【案例简要】本案例针对中国ISO标准砂天然原料砂来源“卡脖子”问题,研发高品质机制石英砂整形新装备,制备高品质机制石英砂,可替代天然原料砂用于标准砂生产,并可拓展应用至铁路混凝土用机制砂、基准砂等,增加标准样品种类。

  一、实施背景

  中国ISO标准砂天然原料砂来源存在“卡脖子”问题,行业对高品质石英砂的需求增长。同时政策文件鼓励绿色制造和资源高效利用,行业发展趋向高精度、高性能材料,企业亟需提升产品竞争力。通过先进工艺优化石英砂品质,有效提升石英砂的颗粒形貌和粒径分布,降低生产成本,拓展机制石英砂标准样品应用领域,打造上下游产业链协同创新模式,满足高端制造需求,推动行业升级,助力企业实现可持续发展。

  二、典型经验做法

  (一)主要思路做法

  本案例针对中国ISO标准砂天然原料砂来源“卡脖子”问题,研发出高品质机制石英砂整形新装备,对机制石英砂进行整形,制备出高品质机制石英砂,替代天然原料砂用于标准砂生产。

  (二)实施过程和举措

  标准砂所用天然砂SiO2含量不小于98%,且颗粒大多呈椭圆形,边角圆滑;而普通机制石英砂大多呈长条形,边角多有棱角,而且石英砂硬度大(莫氏硬度一般在6.5-7.0之间),研磨整形难度大,现有机制砂生产工艺和装备无法有效改善其颗粒形貌。为此,通过自主研发的新型干法节能型立式研磨整形装备(结构如图1),探索机制石英砂整形工艺,最终确定出合适的结构、运行参数,并成功制备出符合标准要求的粗、中、细不同粒径的单级机制砂样品。

  该立式研磨整形装备创新点在于,采用筒体侧上方进料、侧下方出料,创新出料装置,设置出料篦子和控制装置,依靠重力和离心力出料,本身不耗能,实现进出料平衡;增设鼓风和收尘装置,筒体上端面设置收尘口,下端面设置鼓风口;研磨介质和衬板采用刚玉替代金属材质,避免重金属污染。

立式研磨整形装备

  根据GB/T 17671《水泥胶砂强度试验方法(ISO法)》《中国ISO标准砂制备的监制工作细则》和《收储砂应用技术条件和程序》等文件的规定,将通过立式研磨整形装备加工后制成的粗、中、细三级单级砂配制标准砂试验砂,与天然砂(比对砂和德国基准砂)进行对比试验。结果表明,整形后机制石英砂颗粒形貌基本接近天然石英砂,其胶砂流动度、抗压强度D值等均满足相关要求,可替代天然石英砂用于标准砂。

  三、应用成效

  (一)经济效益

  目前已在漳浦分公司实现工业化生产,规模10万吨/年,机制石英砂应用于中国ISO标准砂原料砂,按中国ISO标准砂年销量约2.6万吨估计,能够实现节省成本约728万元/年。

  (二)社会效益

  为相关行业提供了稳定、高质量的石英砂原料,推动了产业链升级,对保障建工质量和安全意义重大。

  (三)环境效益

  机制石英砂可利用石英岩尾料作为原材料,实现资源循环利用,减少天然资源消耗,同时使用立式研磨整形装备制备高品质机制石英砂,生产工艺更加环保,资源利用率更高,可减少废水排放和粉尘污染。

  四、推广价值

  高品质机制石英砂颗粒形貌(长径比、圆形度)指标符合标准砂原料砂要求,可替代天然原料砂用于标准砂生产。机制石英砂可用石英岩尾料来生产,促进行业可持续发展。整形后高品质机制石英砂替代天然砂用于标准砂原料砂,可从根本上解决标准砂来源问题。铁路混凝土用机制砂基准砂市场容量约4万吨/年,混凝土外加剂国家标准已修订完成,并增加外加剂用机制砂基准砂,市场潜力巨大,推广应用前景广阔。

责任编辑:褚赞赞
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