建筑砂石骨料應(yīng)用現(xiàn)狀與礦砂廢渣利用分析

黃朕宇

湖南建工集團(tuán)有限公司

1 引言

砂石骨料在建筑工程中應(yīng)用非常普遍，是最為重要的建筑材料之一，屬于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中用量非常大的固體材料。在建筑中充分利用礦砂廢渣進(jìn)行骨料生產(chǎn)更利于資源的充分應(yīng)用，符合節(jié)能減排的循環(huán)經(jīng)濟(jì)策略，屬于環(huán)保型社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。另外，更有利于推動(dòng)工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整以及產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展，能夠節(jié)約資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2 建筑砂石骨料產(chǎn)業(yè)的基本概況

隨著國(guó)家及我省砂石相關(guān)政策的不斷完善，以及時(shí)間的推進(jìn)我省第四輪礦規(guī)即將進(jìn)入尾聲，砂石行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，砂石資源的自主性成為影響建設(shè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。2019年10月21日由湖南省人民政府辦公廳印發(fā)的《湖南省普通建筑材料用砂石土礦專項(xiàng)整治行動(dòng)方案（2019~2021年）》中強(qiáng)調(diào)，要淘汰落后產(chǎn)能，全面清理整頓各類安全、環(huán)保要求不達(dá)標(biāo)，因自身原因?qū)е逻^期以及不符合相關(guān)規(guī)劃的砂石土礦山，全省砂石土礦總數(shù)減少近40%。但是總的來說，我國(guó)砂石骨料行業(yè)整體還處在較為分散的情況，具體情況如表1所示。

表1礦山規(guī)模情況

從現(xiàn)階段來看，砂石行業(yè)還是以小微型模式為主，其具有非常顯著的特性。

針對(duì)上述問題，2020年3月25日，國(guó)家發(fā)展改革委、工信部等十五部門和單位聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)砂石行業(yè)健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見》。支持京津冀及周邊、長(zhǎng)三角等重點(diǎn)區(qū)域投放大型砂石采礦權(quán)。在引導(dǎo)中小砂石企業(yè)合規(guī)生產(chǎn)的同時(shí)，通過市場(chǎng)化辦法實(shí)現(xiàn)砂石礦山資源集約化、規(guī)?；_采，建設(shè)綠色礦山。加強(qiáng)資源富集地區(qū)和需求量大地區(qū)的銜接，沿主要運(yùn)輸通道布局一批千萬噸級(jí)大型機(jī)制砂石生產(chǎn)基地，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)地區(qū)的供應(yīng)保障。對(duì)經(jīng)批準(zhǔn)設(shè)立的工程建設(shè)項(xiàng)目和整體修復(fù)區(qū)域內(nèi)按照生態(tài)修復(fù)方案實(shí)施的修復(fù)項(xiàng)目，在工程施工范圍及施工期間采挖的砂石，除項(xiàng)目自用外，多余部分允許依法依規(guī)對(duì)外銷售。確保重點(diǎn)工程項(xiàng)目需要。市場(chǎng)供應(yīng)緊張、價(jià)格漲幅較大的地區(qū)，要針對(duì)性制定應(yīng)急保供方案，切實(shí)采取有效措施，加強(qiáng)貨源和運(yùn)輸調(diào)度的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，確保重點(diǎn)工程項(xiàng)目建設(shè)不受影響[1]。

3 建筑砂石骨料的應(yīng)用情況

3.1 提升對(duì)于砂石骨料行業(yè)的重視程度

從現(xiàn)階段來看，相關(guān)機(jī)構(gòu)針對(duì)砂石骨料方面的重視不足，只是將砂石骨料作為常規(guī)性材料進(jìn)行應(yīng)用，還是沒有將其作為規(guī)范性行業(yè)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)。我國(guó)建筑行業(yè)應(yīng)用混凝土的歷史較長(zhǎng)，很多自然資源消耗量較大，資源逐漸匱乏，所以在混凝土中對(duì)于砂石骨料的需求量不斷增加。現(xiàn)階段不僅僅要考慮滿足當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展需要，同時(shí)也要考慮今后長(zhǎng)期的發(fā)展，對(duì)于砂石骨料的運(yùn)用量還會(huì)不斷增加。從相應(yīng)參考文獻(xiàn)中可知，現(xiàn)階段我國(guó)尾礦量在70億噸左右，這些尾礦消耗著大量土地資源?，F(xiàn)階段我國(guó)建筑工程中廢渣的應(yīng)用達(dá)到了4000萬噸，可以將其應(yīng)用在砂石骨料行業(yè)當(dāng)中。

3.2 政府部門加強(qiáng)相應(yīng)的規(guī)劃，提升砂石骨料管理水平

在建筑工程中砂石骨料的應(yīng)用非常廣泛，主要是由于砂石骨料具有非常好的綜合性能，將其應(yīng)用在建筑工程中能夠形成性能非常好的建筑基礎(chǔ)。所以相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)一定要增強(qiáng)砂石骨料應(yīng)用的規(guī)劃工作，在滿足當(dāng)前應(yīng)用基礎(chǔ)上也要考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)應(yīng)用情況，要對(duì)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，特別是對(duì)砂石骨料的生產(chǎn)以及使用制定出完善的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時(shí)按照相應(yīng)內(nèi)容做好砂石骨料的管理工作。另外，砂石骨料的分布情況也會(huì)影響到土地的使用面積，相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)一定要增強(qiáng)砂石骨料的檢測(cè)力度，加強(qiáng)相應(yīng)內(nèi)容的檢查。若是建筑工程中需要采用大量砂石骨料，一定要經(jīng)過管理部門批準(zhǔn)之后才可進(jìn)行，并且在使用過程中也要出具相應(yīng)證明。另外，相關(guān)政府部門也要采取針對(duì)性策略來處理好渠道不順暢的問題，并且要定期組織會(huì)議對(duì)其實(shí)施總結(jié)分析，對(duì)于表現(xiàn)較為優(yōu)秀的企業(yè)要給予表?yè)P(yáng)并且對(duì)其較好的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行共享，同時(shí)也要提升企業(yè)的規(guī)模以及運(yùn)營(yíng)效率[2]。

4 建筑砂石骨料市場(chǎng)需求分析

4.1 建筑砂石骨料需求影響因素分析

第一，我國(guó)建筑行業(yè)始終處在較為平穩(wěn)的發(fā)展階段。近些年我國(guó)加快了城市化發(fā)展的推進(jìn)，人們的生活水平在不斷改善，建筑行業(yè)作為城市發(fā)展最主要的基礎(chǔ)性工程會(huì)處在較為平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。按照全面建設(shè)小康社會(huì)的總體目標(biāo)，同時(shí)綜合考慮既有老舊房屋的翻新改造可知，我國(guó)還存在200億㎡以上的建筑工程量，所以房屋建筑的年竣工面積始終保持在10億㎡以上的增長(zhǎng)。

第二，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是社會(huì)發(fā)展的重要保障，也是投資拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵性領(lǐng)域，我國(guó)始終秉持著大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)的戰(zhàn)略。在十三五末期以及十四五階段，基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)規(guī)模會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)張。為了有效緩解基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)區(qū)域性、結(jié)構(gòu)性方面的矛盾，保證整個(gè)社會(huì)能夠均衡性發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)將會(huì)偏向于中西部地區(qū)。大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)必然會(huì)激發(fā)建筑砂石骨料消耗的增加[3]。

第三，全新工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及舊有產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)都激發(fā)了建筑砂石骨料市場(chǎng)的發(fā)展，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、走新型工業(yè)化道路是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的方向和趨勢(shì)，同時(shí)也是后續(xù)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。能夠預(yù)計(jì)隨著中西部地區(qū)的發(fā)展以及沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展，都會(huì)對(duì)建筑砂石骨料市場(chǎng)發(fā)展具有較強(qiáng)的刺激作用。

4.2 建筑砂石骨料需求變化分析

第一，從十三五的數(shù)據(jù)可知，我國(guó)建筑砂石骨料的消耗量超過了200億噸，近些年我國(guó)砂石骨料消耗量還處在上漲階段。從以往發(fā)展情況來看，建筑砂石骨料生產(chǎn)行業(yè)的控制相對(duì)松散，進(jìn)入該行業(yè)的門檻相對(duì)較低，對(duì)于砂石骨料的生產(chǎn)和應(yīng)用監(jiān)管力度不足。建筑砂石骨料行業(yè)始終伴隨著較強(qiáng)的破壞性、污染性問題，某些企業(yè)存在著非法開采建筑砂石骨料的情況，這些都是需要相關(guān)政府管理機(jī)構(gòu)迫切需要解決的問題。

第二，從發(fā)展趨勢(shì)來看，那些具有較強(qiáng)技術(shù)能力、管理水平以及資本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)會(huì)在建筑砂石骨料行業(yè)有著更好地發(fā)展，會(huì)逐漸成為建筑砂石骨料行業(yè)的主導(dǎo)者。傳統(tǒng)的骨料企業(yè)主要都是中小規(guī)模企業(yè)，企業(yè)發(fā)展過程中管理水平較低、技術(shù)能力不足，同時(shí)也缺少資本的支撐。隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展，具有較強(qiáng)技術(shù)能力、管理水平以及資本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)可以通過資源控制、規(guī)?；a(chǎn)影響到建筑砂石骨料行業(yè)的發(fā)展，從而成為此行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。

第三，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)中對(duì)于更加優(yōu)質(zhì)的骨料需求不斷增加，骨料的品類差異化提升，不同骨料的替換性逐漸降低，骨料向著更加細(xì)分的市場(chǎng)發(fā)展，原有的行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)會(huì)向著品類差異化競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變[4]。

第四，企業(yè)的健康發(fā)展更加依賴于規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化的骨料生產(chǎn)模式，能夠產(chǎn)期、全面確保礦山資源。

第五，相關(guān)政府機(jī)構(gòu)要制定出完善政策法規(guī)，增強(qiáng)管理力度。要逐漸、分批次的關(guān)閉小型采石場(chǎng)，同時(shí)保證批準(zhǔn)的生產(chǎn)能力可以滿足市場(chǎng)需求，避免發(fā)生盜采盜挖的情況。

5 礦山廢渣利用分析

所謂的礦山廢渣就是指來自露天礦剝離以及坑內(nèi)采礦所產(chǎn)生的大量廢石、采煤產(chǎn)生的煤矸石以及選礦所產(chǎn)生的尾礦等。2020年4月8日，省自然資源廳正式印發(fā)《湖南省綠色礦山建設(shè)三年行動(dòng)方案》，要求到2022年底，全省生產(chǎn)礦山全部達(dá)到湖南省綠色礦山標(biāo)準(zhǔn)，并推薦一批省級(jí)示范礦山入選國(guó)家級(jí)綠色礦山，所以加強(qiáng)礦砂廢渣的利用是非常重要的。礦砂廢渣的利用集中在尾礦、廢石利用兩方面。

5.1 尾礦的利用

要加強(qiáng)尾礦的綜合性處理，特別是對(duì)于價(jià)值較高的成分回收。

第一，可以通過浮選法在最佳浮選條件下從鐵尾礦中回收鈷鎳銅等材料。

第二，加強(qiáng)礦山土地的復(fù)墾，可以通過濕式磁選尾礦中含有鈣、鎂以及硅的氧化物用作土壤改良劑，對(duì)于酸性土壤實(shí)施中和處理。氧化鎂作為一種肥料具有較好的效果。

第三，對(duì)于鐵尾礦來說，可以用其生產(chǎn)陶瓷地板以及墻壁瓷磚等，可以通過水利旋力以及磁力分離技術(shù)來從鐵尾礦中回收含鐵61%~65%的精礦。

5.2 廢石的利用

第一，可以從廢石當(dāng)中提取比較有價(jià)值的金屬等。很多廢石具有較高回收利用價(jià)值，其品位常常大于相應(yīng)的原生礦品位，例如通過無制?；瘜W(xué)疏松劑提取法能夠?qū)^低含金品位的廢石等進(jìn)行回收，也可以利用高壓水槍回采、化學(xué)混合浮選、硫化物精礦磨細(xì)、氰化浸出、炭漿吸附等方式進(jìn)行黃金的回收等。

第二，可以通過廢石對(duì)井下實(shí)施必要的填充，作為充填料使用。

第三，可以替代黏土進(jìn)行硅酸鹽水泥以及低堿水泥的生產(chǎn)，也可以用于生產(chǎn)微晶玻璃以及水處理混凝土等。

5.3 生產(chǎn)燒結(jié)空心磚、裝飾瓦

資源化利用礦山廢渣，使之變廢為寶,化害為利,不僅符合國(guó)家的墻體材料革新、建筑節(jié)能及利用“三廢”制磚等一系列產(chǎn)業(yè)政策,而且還可以降低礦山剝離、運(yùn)輸費(fèi)用及排土場(chǎng)維護(hù)費(fèi),節(jié)省排土占地。

原料：煤礦石自然含水率4.8%,千枚巖和風(fēng)化綠泥巖的自然含水率分別為0.6%和16.96%。三種原料的配比(體積百分比)如下:煤礦石∶風(fēng)化綠泥巖∶千枚巖=20∶50∶30。

試驗(yàn)過程：將三種原料按一定比例進(jìn)行摻配,通過顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)粉碎、攪拌加水,由帶式輸送機(jī)運(yùn)到陳化倉(cāng)進(jìn)行陳化,經(jīng)陳化3天的混合料由多斗挖掘機(jī)裝到帶式輸送機(jī)上運(yùn)至箱式給料機(jī),經(jīng)過二次攪拌機(jī)攪拌,輪碾機(jī)碾練揉搓細(xì)碎后給入三次強(qiáng)力攪拌作業(yè),通過雙級(jí)真空擠磚機(jī)擠出成型。成型后的坯體由機(jī)械碼坯機(jī)碼坯上車,車上的坯體經(jīng)過人工干燥后進(jìn)入焙燒窯進(jìn)行焙燒。干燥周期18h、焙燒周期36h,焙燒后即可產(chǎn)出成品磚。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，近些年砂石骨料的消耗每年都快速上漲。但現(xiàn)階段天然砂石骨料資源較為匱乏，所以相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)一定要給予足夠重視，充分分析當(dāng)?shù)貑栴}并采取措施進(jìn)行解決，這對(duì)于提升建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益（節(jié)能環(huán)保）都具有非常重要的意義。