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河砂短缺,海砂補位!海砂淡化處理的6種方法

日期:2021-01-21 | 來源:中國振動機械網
當前,由于河砂資源枯竭、資源環境約束增強等問題,我國河砂供應量下降,建筑用砂供應緊張、砂石價格上漲過快,砂石供需矛盾愈發突出。在河砂短缺的情況下,海砂作為一種補位快速在市場..

當前,由于河砂資源枯竭、資源環境約束增強等問題,我國河砂供應量下降,建筑用砂供應緊張、砂石價格上漲過快,砂石供需矛盾愈發突出。在河砂短缺的情況下,海砂作為一種補位快速在市場流通,且已從廣東、浙江、福建等沿海省市滲透到我國中部地區。

然而海砂中存在的鹽的成分,會使得它在使用時引人腐蝕鋼筋的氯離子,對混凝土的耐久性造成危害,所以需要對海砂進行淡化處理后,才可用于建筑業混凝土用砂。
 


01海砂淡化的處理方法

海砂的淡化是指通過一系列的物理和化學措施,使海砂中的氯離子含量降低到標準濃度以下。海砂淡化的處理技術分別有自然堆置法、淡水沖洗法、機械法、混合法、摻加阻鎊劑法和生物方法(除氯菌)等。

自然堆置法

自然堆置法是將海砂堆積到一定厚度,自然堆放數月或者數年,不做任何處理,取樣檢測各性能指標,合格后使用。它的優點是操作簡單,節省費用,特別適合大批量海砂進行淡化操作;缺點是該方法需要較大場地,并且淡化后的海砂必須經過檢測評估后方能應用于工程。

機械法

機械法是通過分級機械、給排水設備、離心設備等多個工序對海砂進行處理,每個工序都有相應標準保證海砂的淡化質量。它的優點是耗時短,質量能夠得到保證,可以在狹窄的范圍內工作,可工業機械化,適合緊急處理海砂等特殊情況;缺點是工程造價較高,且對水資源浪費、消耗嚴重,每淡化1m?海砂需消耗淡水1.5t以上。在世界上我國并不是一個水資源儲量豐沛的國家,為全球人均水資源最為匱乏的國家之一,人均占有淡水資源僅為世界平均水平的25%左右。因此,若海砂淡化過程需要大量淡水,對我國珍貴的淡水資源保護非常不利,并不滿足可持續發展的要求。而且機械法采用機械設備對海砂進行淡化處理,所需的專用沖洗設備造價高昂,前期所需投資較大,在淡化海砂市場混亂,甚至有些企業還存在亂用海砂的情況下,此方法很難在市場上得到發展。

淡水沖洗法

淡水沖洗法包括斗式濾水法和散水法。斗式濾水法可在較窄的場地上作業,每1m?海砂需消耗淡水0.8t,每批砂除鹽時間為12-24h。散水法需較大場地,但是用水量較少,每1m?砂消耗淡水0.2t以上,每批砂除鹽時間12h以上。它與機械法類似,但機械工序有所減少。相對于機械法來說,耗水降低,但是對于淡水缺乏的地區該方法仍然不適用。它的淡化周期長,淡化廠占用大量用地,空間利用率低下,不能滿足應急要求。而且該法生產線的管控不夠規范成熟,影響淡化質量的關鍵參數如淡水水質、用水量、淘洗時間等尚無標準,即使同一條生產線出產的不同批次淡化砂含鹽量也相差較大。

混合法

混合法是將海砂與河砂或機制砂按適當的比例混合在一起,降低氯化物的含量,得到氯離子含量符合建設用砂要求的混合砂。此法操作簡單,經濟花費較小,但難以保證大批量的混合砂質量達標。這一方法早期在我國寧波地區采用的比較多。

混合法由于操作方便、原理簡單,能適用于早期寧波地區的海砂淡化,但由于沒有具體的規范可循,使得它未能進一步得到推廣。

摻加阻銹劑法

摻加阻銹劑法是在混凝土配合比設計時,根據技術人員的計算和規范的要求,在混凝土配合比中加入適量阻銹劑,并在混凝土攪拌時按量摻人。該法簡單易行、技術可靠、能夠保證混凝土工程長期的安全,并且經濟花費小;缺點是需要設計人員的精確計算和施工人員準確施工,同時對阻銹劑品質也有要求。目前,對鋼筋阻銹劑按使用方式和應用對象可分為滲人型、滲透型阻鎊劑;按形態可分為水劑型、粉劑型阻銹劑;按化學成分可分為無機型、有機型和混合型阻銹劑;按作用機理可劃分為陰極型、陽極型、混合型阻鎊劑。黃華縣^驗發現,阻銹劑的添加量存在一個臨界值,達到臨界值后阻銹劑的添加對鋼筋阻銹改善不明顯。洪定海p指出,對于已經開始銹蝕的鋼筋混凝土結構,可以采用滲人型阻銹劑,甚至采用電滲阻銹法把阻銹劑電滲到鋼筋上使鋼筋鈍化。摻加阻銹劑法在日本的使用已相當普及。日本是世界上成功利用海砂的國家,沿海地區建筑用砂的90%以上是用海砂。

其他方法

生物方法(除氯菌)是指美國研究者研發出的一種除氯菌分解海砂中的氯化物,分解產物可以在自然環境無毒散逸。湯奇岳發明了應用氣態的臭氧、碳酸氣與液態的水綜合形成兩相共存的超臨界洗滌用水,再將改超臨界洗滌用水用于去除海砂中的有害離子如氯化物、硫酸鹽、有機物質和藻類等,使海砂成為建筑用砂。相對傳統的淡水沖洗工藝方法,此法具有淡化效率高、氯離子含量低和淡水用量少等優點。


責任編輯:曉麗
本文關鍵詞:砂石 海砂 河砂
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