建筑砂石骨料應用現狀與礦砂廢渣利用分析

黃朕宇

湖南建工集團有限公司

1 引言

砂石骨料在建筑工程中應用非常普遍，是最為重要的建筑材料之一，屬于我國經濟建設中用量非常大的固體材料。在建筑中充分利用礦砂廢渣進行骨料生產更利于資源的充分應用，符合節能減排的循環經濟策略，屬于環保型社會可持續發展的重要措施。另外，更有利于推動工業結構的優化調整以及產業升級發展，能夠節約資源，保護生態環境。

2 建筑砂石骨料產業的基本概況

隨著國家及我省砂石相關政策的不斷完善，以及時間的推進我省第四輪礦規即將進入尾聲，砂石行業競爭越來越激烈，砂石資源的自主性成為影響建設發展的一個重要因素。2019年10月21日由湖南省人民政府辦公廳印發的《湖南省普通建筑材料用砂石土礦專項整治行動方案（2019~2021年）》中強調，要淘汰落后產能，全面清理整頓各類安全、環保要求不達標，因自身原因導致過期以及不符合相關規劃的砂石土礦山，全省砂石土礦總數減少近40%。但是總的來說，我國砂石骨料行業整體還處在較為分散的情況，具體情況如表1所示。

表1礦山規模情況

從現階段來看，砂石行業還是以小微型模式為主，其具有非常顯著的特性。

針對上述問題，2020年3月25日，國家發展改革委、工信部等十五部門和單位聯合印發《關于促進砂石行業健康有序發展的指導意見》。支持京津冀及周邊、長三角等重點區域投放大型砂石采礦權。在引導中小砂石企業合規生產的同時，通過市場化辦法實現砂石礦山資源集約化、規模化開采，建設綠色礦山。加強資源富集地區和需求量大地區的銜接，沿主要運輸通道布局一批千萬噸級大型機制砂石生產基地，加強對重點地區的供應保障。對經批準設立的工程建設項目和整體修復區域內按照生態修復方案實施的修復項目，在工程施工范圍及施工期間采挖的砂石，除項目自用外，多余部分允許依法依規對外銷售。確保重點工程項目需要。市場供應緊張、價格漲幅較大的地區，要針對性制定應急保供方案，切實采取有效措施，加強貨源和運輸調度的統籌協調，確保重點工程項目建設不受影響[1]。

3 建筑砂石骨料的應用情況

3.1 提升對于砂石骨料行業的重視程度

從現階段來看，相關機構針對砂石骨料方面的重視不足，只是將砂石骨料作為常規性材料進行應用，還是沒有將其作為規范性行業進行運營。我國建筑行業應用混凝土的歷史較長，很多自然資源消耗量較大，資源逐漸匱乏，所以在混凝土中對于砂石骨料的需求量不斷增加。現階段不僅僅要考慮滿足當前建筑行業的發展需要，同時也要考慮今后長期的發展，對于砂石骨料的運用量還會不斷增加。從相應參考文獻中可知，現階段我國尾礦量在70億噸左右，這些尾礦消耗著大量土地資源。現階段我國建筑工程中廢渣的應用達到了4000萬噸，可以將其應用在砂石骨料行業當中。

3.2 政府部門加強相應的規劃，提升砂石骨料管理水平

在建筑工程中砂石骨料的應用非常廣泛，主要是由于砂石骨料具有非常好的綜合性能，將其應用在建筑工程中能夠形成性能非常好的建筑基礎。所以相應管理機構一定要增強砂石骨料應用的規劃工作，在滿足當前應用基礎上也要考慮到長遠應用情況，要對相應內容進行統一規劃，特別是對砂石骨料的生產以及使用制定出完善的標準規范，同時按照相應內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影響到土地的使用面積，相應管理機構一定要增強砂石骨料的檢測力度，加強相應內容的檢查。若是建筑工程中需要采用大量砂石骨料，一定要經過管理部門批準之后才可進行，并且在使用過程中也要出具相應證明。另外，相關政府部門也要采取針對性策略來處理好渠道不順暢的問題，并且要定期組織會議對其實施總結分析，對于表現較為優秀的企業要給予表揚并且對其較好的經驗進行共享，同時也要提升企業的規模以及運營效率[2]。

4 建筑砂石骨料市場需求分析

4.1 建筑砂石骨料需求影響因素分析

第一，我國建筑行業始終處在較為平穩的發展階段。近些年我國加快了城市化發展的推進，人們的生活水平在不斷改善，建筑行業作為城市發展最主要的基礎性工程會處在較為平穩的發展態勢。按照全面建設小康社會的總體目標，同時綜合考慮既有老舊房屋的翻新改造可知，我國還存在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。

第二，基礎設施建設是社會發展的重要保障，也是投資拉動經濟發展的關鍵性領域，我國始終秉持著大規模基礎設施投資建設的戰略。在十三五末期以及十四五階段，基礎設施投資建設規模會進一步擴張。為了有效緩解基礎設施建設區域性、結構性方面的矛盾，保證整個社會能夠均衡性發展，基礎設施投資建設將會偏向于中西部地區。大規模的基礎設施建設必然會激發建筑砂石骨料消耗的增加[3]。

第三，全新工業產業發展以及舊有產業轉型升級都激發了建筑砂石骨料市場的發展，進一步優化產業結構調整、走新型工業化道路是經濟社會可持續發展的方向和趨勢，同時也是后續我國工業發展的重要任務。能夠預計隨著中西部地區的發展以及沿海地區產業轉型升級發展，都會對建筑砂石骨料市場發展具有較強的刺激作用。

4.2 建筑砂石骨料需求變化分析

第一，從十三五的數據可知，我國建筑砂石骨料的消耗量超過了200億噸，近些年我國砂石骨料消耗量還處在上漲階段。從以往發展情況來看，建筑砂石骨料生產行業的控制相對松散，進入該行業的門檻相對較低，對于砂石骨料的生產和應用監管力度不足。建筑砂石骨料行業始終伴隨著較強的破壞性、污染性問題，某些企業存在著非法開采建筑砂石骨料的情況，這些都是需要相關政府管理機構迫切需要解決的問題。

第二，從發展趨勢來看，那些具有較強技術能力、管理水平以及資本優勢的企業會在建筑砂石骨料行業有著更好地發展，會逐漸成為建筑砂石骨料行業的主導者。傳統的骨料企業主要都是中小規模企業，企業發展過程中管理水平較低、技術能力不足，同時也缺少資本的支撐。隨著現代建筑行業發展，具有較強技術能力、管理水平以及資本優勢的企業可以通過資源控制、規模化生產影響到建筑砂石骨料行業的發展，從而成為此行業的領導者。

第三，隨著建筑行業的發展，市場中對于更加優質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，骨料向著更加細分的市場發展，原有的行業內部競爭會向著品類差異化競爭轉變[4]。

第四，企業的健康發展更加依賴于規模化、標準化的骨料生產模式，能夠產期、全面確保礦山資源。

第五，相關政府機構要制定出完善政策法規，增強管理力度。要逐漸、分批次的關閉小型采石場，同時保證批準的生產能力可以滿足市場需求，避免發生盜采盜挖的情況。

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采礦所產生的大量廢石、采煤產生的煤矸石以及選礦所產生的尾礦等。2020年4月8日，省自然資源廳正式印發《湖南省綠色礦山建設三年行動方案》，要求到2022年底，全省生產礦山全部達到湖南省綠色礦山標準，并推薦一批省級示范礦山入選國家級綠色礦山，所以加強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

要加強尾礦的綜合性處理，特別是對于價值較高的成分回收。

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，加強礦山土地的復墾，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，對于酸性土壤實施中和處理。氧化鎂作為一種肥料具有較好的效果。

第三，對于鐵尾礦來說，可以用其生產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，可以從廢石當中提取比較有價值的金屬等。很多廢石具有較高回收利用價值，其品位常常大于相應的原生礦品位，例如通過無制粒化學疏松劑提取法能夠對較低含金品位的廢石等進行回收，也可以利用高壓水槍回采、化學混合浮選、硫化物精礦磨細、氰化浸出、炭漿吸附等方式進行黃金的回收等。

第二，可以通過廢石對井下實施必要的填充，作為充填料使用。

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

5.3 生產燒結空心磚、裝飾瓦

資源化利用礦山廢渣，使之變廢為寶,化害為利,不僅符合國家的墻體材料革新、建筑節能及利用“三廢”制磚等一系列產業政策,而且還可以降低礦山剝離、運輸費用及排土場維護費,節省排土占地。

原料：煤礦石自然含水率4.8%,千枚巖和風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∶風化綠泥巖∶千枚巖=20∶50∶30。

試驗過程：將三種原料按一定比例進行摻配,通過顎式破碎機、錘式破碎機粉碎、攪拌加水,由帶式輸送機運到陳化倉進行陳化,經陳化3天的混合料由多斗挖掘機裝到帶式輸送機上運至箱式給料機,經過二次攪拌機攪拌,輪碾機碾練揉搓細碎后給入三次強力攪拌作業,通過雙級真空擠磚機擠出成型。成型后的坯體由機械碼坯機碼坯上車,車上的坯體經過人工干燥后進入焙燒窯進行焙燒。干燥周期18h、焙燒周期36h,焙燒后即可產出成品磚。

6 結束語

隨著建筑行業的快速發展，近些年砂石骨料的消耗每年都快速上漲。但現階段天然砂石骨料資源較為匱乏，所以相應管理機構一定要給予足夠重視，充分分析當地問題并采取措施進行解決，這對于提升建筑行業經濟效益、社會效益（節能環保）都具有非常重要的意義。