說到玄武巖、花崗巖這類硬質(zhì)巖石的破碎制砂，不少人都會犯愁，要么是配件磨損嚴(yán)重，更換頻率高，要么是產(chǎn)量達不到設(shè)計要求，效率低，亦或者是成品砂粒型不好，細(xì)度模數(shù)高，賣不了高價等等。確實，玄武巖這類硬質(zhì)巖制砂真可謂困難重重！

一、玄武巖破碎加工的難點

1、玄武巖抗壓強度較高，巖石韌性好，硬度大，磨蝕性強，破碎加工難度很大，造成破碎設(shè)備實際處理能力難達到理論產(chǎn)量。

2、玄武巖破碎后骨料粒型較差，片石較多，將成品粗骨料針片狀含量控制在規(guī)范要求內(nèi)難度較大。

3、玄武巖立軸沖擊式破碎機制砂后，其＜5mm骨料中石屑、粗顆粒含量較高，細(xì)顆粒偏少，砂的細(xì)度模數(shù)偏大，石粉含量偏低。如果采用棒磨機制砂，其單臺設(shè)備產(chǎn)量低，且水耗、鋼耗、電耗都偏高，制砂難度大。

二、玄武巖破碎加工的工藝對策

某水電站籌建期砂石加工系統(tǒng)便遇到了上述問題，其毛料巖性是致密塊狀玄武巖和杏仁玄武巖，干抗壓強度分別為139.3-185.7MPa、163.3-172.9MPa，系統(tǒng)需承擔(dān)骨料加工的混凝土總量約為120萬m³，系統(tǒng)生產(chǎn)能力為15.4萬t/月，其中毛料處理能力為560t/h，成品骨料生產(chǎn)能力為396t/h，成品砂生產(chǎn)能力為140t/h。

1、設(shè)備選型

針對玄武巖特性，決定采用“四段破碎，立軸沖擊破和棒磨機聯(lián)合制砂（現(xiàn)有砂石常用制砂工藝）”工藝，主要車間布置為：粗破車間、中碎車間、篩分車間、制砂車間、檢查篩分車間、粗細(xì)骨料堆存場等，設(shè)備選型時負(fù)荷率取低值，設(shè)備產(chǎn)量富余量留充足，具體設(shè)備配置如下表：

2、成品骨料粒型控制

針對玄武巖加工后成品骨料粒型質(zhì)量不好，中小石針片狀含量較多的難點，主要通過以下措施來控制粗骨料的成品質(zhì)量：

方面：中細(xì)碎控制破碎比、進料級配連續(xù)、實現(xiàn)擠滿給料、層壓破碎等措施來控制粒型質(zhì)量。

方面：針對玄武巖破碎后針片狀含量高的特點，采用整形措施，經(jīng)中細(xì)碎后的篩分車間不出小石成品料，只出大石和中石成品料。骨料進入細(xì)碎車間（該車間布置3臺具有整形作用的立軸沖擊式破碎機），經(jīng)整形后在篩分車間出小石和米石成品料。

3、成砂率、細(xì)度模數(shù)、石粉含量控制

針對玄武巖制砂成砂率低，成品砂的細(xì)度模數(shù)較高，石粉含量偏低的特點，主要采用以下對應(yīng)措施：

，提高立軸沖擊式制砂機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高骨料在破碎腔內(nèi)的線速度（該系統(tǒng)取65m/s），提高成砂率，及破碎后砂的石粉含量，同時砂的細(xì)度模數(shù)；

，調(diào)整立軸沖擊破的進料級配，能很好的制砂效果；

第三，系統(tǒng)經(jīng)粗碎、中細(xì)碎后產(chǎn)生的＜5mm骨料中石屑含量較高，工藝讓該部分骨料不出成品料，讓中細(xì)碎后＜5mm骨料部進入立軸沖擊破進行整形，以控制成品砂質(zhì)量；

第四，立軸沖擊破加工經(jīng)篩分車間分級后的骨料，其中＜5mm的部分粗顆粒（主要是3-5mm）不出成品料，讓其進入棒磨機進行再次破碎，以調(diào)節(jié)成品料的細(xì)度模數(shù)和石粉含量；

第五，立軸沖擊破制砂時，其加工骨料含水率越低，制砂效果越好，根據(jù)此特點，系統(tǒng)采用干法生產(chǎn)，以提高制砂機的制砂效果。

4、不同成品砂石粉含量控制

該系統(tǒng)即生產(chǎn)常態(tài)混凝土用砂，又生產(chǎn)碾壓混凝土用砂，兩者大的區(qū)別在于石粉含量不同，前者石粉含量為6-18%，后者為12-18%。在工藝上主要采用以下措施來控制兩種成品砂的質(zhì)量：

，中細(xì)碎后不出成品料，部經(jīng)立軸沖擊破后經(jīng)篩分分級，并將其中部分3-5mm骨料剔除送至棒磨機再次破碎，該過程采用干法生產(chǎn)。即采用立軸破干法生產(chǎn)，同時剔除部分砂中粗顆粒來常態(tài)混凝土用砂的石粉含量和細(xì)度模數(shù)。

，碾壓混凝土用砂采用立軸沖擊破和棒磨機聯(lián)合制砂，同時對洗砂機流失部分細(xì)砂進行石粉回收，由回收裝置回收的石粉部摻入碾壓混凝土用砂中，以提高其石粉含量。

三、運行實測效果

1、各破碎車間設(shè)備的實際生產(chǎn)能力如下：

從上表可以看出，粗碎車間旋回破、顎破和中碎車間圓錐破的實際產(chǎn)量都達到銘牌產(chǎn)量的89%以上，細(xì)碎圓錐破和細(xì)碎立軸沖擊破實際產(chǎn)量只有銘牌產(chǎn)量的50%-65%，所以粗碎設(shè)備和中碎設(shè)備負(fù)荷率可以取較高值0.8-0.9，細(xì)碎和細(xì)碎設(shè)備負(fù)荷率可取較低值0.5-0.6。

2、經(jīng)運行實測數(shù)據(jù)看，成品大石、中石、小石的針片狀含量分布在0.3-6.9%（平均值2.8%）、1.0-7.8%（平均值4.7%）、0.7-7.3%（平均值4.54%）之間波動，都符合規(guī)范要求的≤15%，其粗骨料質(zhì)量是合格的。

3、立軸沖擊破碎機制砂成品率為31.9%-38.7%，砂的細(xì)度模數(shù)為2.95-3.17，石粉含量為12.5%-14.4%；棒磨機制砂產(chǎn)量為18.2t/h-33.6t/h，砂的細(xì)度模數(shù)為2.36-2.88，石粉含量為15.5%-22.9%之間。經(jīng)立軸沖擊破破碎的砂中3-5mm粗骨料，和棒磨機制砂后互相摻合生產(chǎn)常態(tài)混凝土和碾壓混凝土用砂，成品砂的細(xì)度模數(shù)為2.9，石粉含量為12-16%。

該加工系統(tǒng)，因工藝設(shè)計合理，設(shè)備配置留有較大富裕，經(jīng)一年多運行實踐證明，系統(tǒng)安。成品粗骨料質(zhì)量穩(wěn)定受控，但碾壓砂石粉含量偏低，如何提高玄武巖等特硬巖制砂后的石粉含量，仍需在砂石系統(tǒng)設(shè)計中進一步探索。