环境保护中粘土矿物的应用

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1、环境保护中粘土矿物的应用［文档副标题］［日期］环境保护中粘土矿物的应用!=；摘要：无机非金属环境矿物材料基于其不同的性能广泛用于空气污染处理、废水处理和固体废弃物处理的环境治理，并在节能保温材料方面、在降噪隔声方面、在无形磁波污染控制方面、在自然灾害防治方面、在太阳能材料应用方面、在传动系统减震方面、在新型抗菌材料方面、在人体健康材料方面等都将起到重要作用。1.粘土矿物材料的研究现状人类社会的发展史就是人们利用矿物材料的文明史。随着科学技术的发展和工业化程度的不断提高，许多金属材料的性能已不能适应

2、高强、高速、高温、轻质、绝缘、耐腐蚀等方面的要求，因而非金属矿物材料的发展十分迅速，如美国汽车工业中轿车钢铁构件已由占81%降为61%,采用由非金属材料制成的构件大大减轻了车重，节约了钢材；发达国家一些原来从事钢铁、造船等行业的研究已转向新型材料及新型陶瓷的研究。同时，伴随着矿物材料的深加工技术的发展,矿物材料的利用价值和应用领域不断提高，如散装膨润土30美元/吨，而有机膨润土2400-3600美元/吨；重晶石散装未碎者40美元/吨，而药物级达2560美元/吨；石墨原矿500美元/吨，石墨密封材料

3、7000美元/吨，而石墨乳10000美元/吨。近年来无机非金属矿物材料在环境保护中的应用不断加强，使矿物材料成为治理、修复环境污染的环境材料。新型材料是发展高新技术产业的重要支柱Z—，随着材料结构向多元化、功能化、智能化发展，矿物材料已成为现代材料科学的重要组成部份。传统的或一般的矿物材料的应用是直接利用矿物（包括部分岩石）木身所具有的物理化学性质和工艺特性，而且只作为单一性能或低性能的一般材料来应用。如陶瓷矿物材料、建筑矿物材料、化工矿物材料和冶金辅助矿物材料等,这种传统的矿物材料都是低值材料或

4、产品，并由于其本身性能的局限性或未得以强化增强，因而在诸多领域的应用受到限制。随着科学技术的发展，矿物材料正在向轻型、高纯、精细和复合方向发展，具有特殊功能的矿物材料已成为新型材料和应用技术研究开发的主流。2.粘土矿物在环境治理中的应用虽然物质文明提高、人类在创造物质文明的同时，也在不断破坏人类赖以生存的空间环境，地球温室效应、酸雨现象、高新技术产牛的污染、臭氧层的穿孔、地球资源的枯竭、废弃物的增加等对地球环境的破坏越来越严重，保护环境、治理环境、有机地协调经济发展与生态环境保护已成为我国21世纪

5、可持续发展的战略目标的重要内容。随着“在原料采用、产品制造、使用或者再生循环以及废料处理等环节中对地球负荷最小和最有利于人类健康的材料”绿色材料新概念的提出，矿物材料不仅是绿色材料主要组成，而且在环境保护和环境治理中起着重要的作用。2.1矿物材料在治理空气污染中的应用大气污染系指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体健康，舒适感或环境。大气污染物按其存在状态可分为气溶胶污染物和气态污染物两大类。其中气态污染物在一定的条件下可转化为气溶胶态污

6、染物，气态污染物包括了以二氧化硫为主的含硫化合物，以氧化氮和二氧化氮为的含氮化合物、碳的氧化物、碳氢化合物及卤素化合物。2.1.1工业废气治理工业废气是我国大气污染的主要来源，仅建筑材料的生产每年排出废气10.96亿立方米;废水排放量355亿吨;其屮水泥、与传统墙体材料等每年排放的0)2量约为6.6亿吨，占全国工业排放CO?量的40%左右。据资料介绍，我国目前每牛产一吨水泥熟料要排放1吨CO?、0.74公斤SO?、130公斤粉尘；每生产1吨石灰排放1.18吨C02o由于有害气体多为酸酹，大部分能溶

7、于水，因而可用呈碱性的矿物与酸酹发生中和，从而吸收酸軒，达到清除废气的目的。石灰石（方解石）、生石灰、方镁石、水镁石、坡缕石等均属此类矿物材料，如□本用方镁石、水镁石吸收S02、S03废气：MgO+SO2+H2O->MgSO3+H2OMg（OH）2+S02+H20->MgS03+2H20Mg（OH）2+S03+H20^MgS03+2H20Werner（1987年）成功地研制了用石灰石和生石灰进行烟道干法脱硫的方法。在T二820〜1370K下，用粒度为0・1〜2mm的石灰石或生石灰，对S020.1〜

8、1%（体积百分比）的烟气作脱硫处理，停留时间为30秒至6小时，生石灰对废气的吸收容量可达50%oS.Dieter（1987年）用TiO?和过渡族元素催化剂（如帆的氧化物），采用还原法，将N（X转化为N和HQ,反应温度为350°C左右。张长剑（1981年）将石盐添加进煤和石灰石的沸腾炉内可降低有害气体生成量，因为NaCl能有效地提高石灰石活性，使炉内废气排出量明显减少，降低石灰石消耗量达50%o对于不溶于水的酸肝，可先转化为溶于水的酸酊•，再用上述方法处理，此外利用粘土矿物，沸石以及