環(huán)境礦物材料在空氣污染治理方面的應(yīng)用主要是利用其礦物材料的晶體結(jié)構(gòu)中存在結(jié)構(gòu)通道，以及礦物特殊的排列方式使所構(gòu)成的集合體具有的孔狀結(jié)構(gòu)，其在空氣污染防治中的應(yīng)用主要有以下幾方面：
1、環(huán)境礦物材料在工業(yè)廢氣治理方面的應(yīng)用
工業(yè)廢氣是我國(guó)大氣污染的主要來源，據(jù)資料介紹，我國(guó)目前每生產(chǎn)1t水泥熟料要排放1tCO2、0.74kgSO2、130kg粉塵；每生產(chǎn)1t石灰排放1.18tCO2。
膨潤(rùn)土可用于吸附NOx、SOx、H2S等有毒有害氣體，還可有效地去除與腐爛變質(zhì)物臭氣有關(guān)的1.4-丁二胺和1.5-戊二胺以及包含在排泄物臭氣中的吲哚、丁烷一類氣體。
美國(guó)聯(lián)合碳化物公司用人工合成沸石回收SO2，含量由3500μL/L下降至15-25μL/L，回收率達(dá)98%-99%，酸霧下降至3.53mg/m3。
我國(guó)杭州硫酸廠排放的尾氣中含SO20.2%-0.5%，SO30.0014%-0.0035%，硫酸霧0.03-0.1g/m3，用改型縉云沸石吸附處理后，SO2僅含20-100μL/L，吸附的SO2解吸后，可回收重新使用。
2、環(huán)境礦物材料在燃煤污染治理方面的應(yīng)用
我國(guó)大氣污染的顯著特征就是煤煙型，煤炭燃燒釋放出煙氣、粉塵、SO2、CO、CO2等一次污染物以及產(chǎn)生硫酸、硫酸鹽類等二次污染物。
針對(duì)這種情況，可以把環(huán)境礦物材料與燃燒前、燃燒中、燃燒后三階段的綜合控制技術(shù)相結(jié)合，利用礦物材料實(shí)現(xiàn)燃燒前的脫硫、燃燒中的固硫和燃燒后的除硫與除塵。
如膨潤(rùn)土在高溫下失去層間水，形成疏松孔道結(jié)構(gòu)，吸附硫化反應(yīng)產(chǎn)物硫酸鹽，同時(shí)激活自身層間固硫離子如鈣、鎂等，有利于促進(jìn)固硫反應(yīng)。
蛭石尾礦具有良好的固硫效果，其固硫活性因燃燒溫度而異，在950℃和1050℃時(shí)，膨脹性能好、活性強(qiáng)。蛭石尾砂在型煤燃燒過程中膨脹產(chǎn)生的疏松結(jié)構(gòu)，不僅能提高燃煤固硫效率，還能為煤中碳質(zhì)成分的充分燃燒創(chuàng)造條件，降低煤炭因不完全燃燒而形成的碳質(zhì)飛灰，明顯減少煙塵污染。
燃燒后階段的除塵處理這一工序需要優(yōu)秀的除塵過濾器。而使用環(huán)境礦物材料制成的除塵過濾器，不但能耐高溫、耐輻射，而且許多礦物材料特殊的多孔結(jié)構(gòu)都能為其提供極高的吸附性能，兼之礦物材料本身的價(jià)格就相當(dāng)?shù)土?，極高的物理和化學(xué)強(qiáng)度又使其具備長(zhǎng)久的耐用性，所以可以說環(huán)境礦物材料作為除塵過濾器具有最高的能效和最好的適性。
3、環(huán)境礦物材料在城市空氣污染治理方面的應(yīng)用
城市空氣污染主要來源于汽車尾氣的排放，國(guó)外近來利用蒙脫石、天然沸石、海泡石等的環(huán)境礦物材料制成汽車尾氣排氣管過濾器來吸附有害汽車尾氣。
Shigeru等用天然沸石作為載體，負(fù)載銥和鉑-銠/氧化鋁用于汽車尾氣的催化處理中，可在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有效的轉(zhuǎn)化NOx（轉(zhuǎn)化率70%），并可完全去除烴類物質(zhì)。
堇青石質(zhì)蜂窩陶瓷作為重要的高溫?zé)煔?、催化劑載體和化工精過濾材料在尾氣治理方面發(fā)揮著越來越重要的作用。李金紅等以聚氨脂泡沫塑料為前驅(qū)體，取鋁土礦、高嶺土和滑石為原料，制備了以堇青石為主晶相的泡沫陶瓷，實(shí)驗(yàn)表明其具備良好的物理化學(xué)性質(zhì)，可作為較好的環(huán)境工程材料應(yīng)用。
另外，利用低白度滑石研制的新型多微孔陶瓷專用微細(xì)粉，對(duì)尾氣凈化率達(dá)到98%以上，并且使用效果不會(huì)隨時(shí)間下降，這也為根治汽車尾氣的工作找到了一種良好的方法。
4、環(huán)境礦物材料在室內(nèi)空氣污染治理方面的應(yīng)用
室內(nèi)空氣污染及治理是當(dāng)前的熱門研究課題，也是普通百姓關(guān)注的重要話題。隨著家庭裝飾裝修材料中人工合成高分子材料使用的增多，不僅引起了短時(shí)間的空氣污染，同時(shí)帶來長(zhǎng)久的潛在隱患。短期的空氣污染主要表現(xiàn)在甲醛、氨等早期釋放強(qiáng)濃度的危害。
對(duì)于上述的有害物質(zhì)，以沸石、坡縷石、海泡石、膨潤(rùn)土、累托石等粘土礦物為載體的載銀無機(jī)抗菌劑可以起到良好的作用效果。目前，開發(fā)的以多孔結(jié)構(gòu)粘土礦物為載體的無機(jī)抗菌劑已成功應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化，并對(duì)病菌及其分泌物毒素均有較強(qiáng)的殺滅和降解作用。
光催化材料的研究也是室內(nèi)空氣治理的一大熱點(diǎn)，由北京依依星科技有限公司監(jiān)制、山西依依星科技有限公司生產(chǎn)的“潞潔”牌納米光催化劑，可高效去除室內(nèi)空氣中甲醛、甲苯、氨等污染物，同時(shí)還具有一定的抗菌作用。
北京市建筑材料科學(xué)研究院開發(fā)的以纖維狀坡縷石、海泡石、沸石制作的環(huán)保型特種多功能紙不僅具有難燃、阻燃效果，而且能有效地吸附室內(nèi)空氣中的氮氧化物和有害極性氣體。
連錦明等研究發(fā)現(xiàn)，膨脹石墨對(duì)甲醛廢氣具有較好的吸附效果，膨脹石墨對(duì)甲醛的吸附以物理吸附為主，吸附量隨溫度升高而逐漸減小。他們還比較了膨脹石墨和活性碳對(duì)NOx的吸附性能，發(fā)現(xiàn)膨脹石墨與活性碳相比較，對(duì)NOx的吸附性能更好。
任升蓮等研究凹凸棒石特殊的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它具有大量形狀不同和大小不均的孔隙和毛細(xì)管孔結(jié)構(gòu)，是很好的納米材料?；谄鋬r(jià)格低廉，取材豐富以及良好的物理化學(xué)特性提出了凹凸棒石在卷煙濾嘴中的添加應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)表明該過濾嘴有選擇性地去除卷煙煙氣中有害物質(zhì)，且卷煙的內(nèi)在質(zhì)量不受影響，能夠保持卷煙原有的吸味風(fēng)格。
綜上所述，環(huán)境礦物材料在大氣污染治理和大氣環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域中發(fā)揮著獨(dú)特的作用，并在污染治理的規(guī)模、成本、工藝、設(shè)備、操作、效果與無二次污染等方面具有明顯的特點(diǎn)和較大的優(yōu)勢(shì)。深入系統(tǒng)地研究環(huán)境礦物的基本性能，揭示環(huán)境礦物的凈化機(jī)理，開發(fā)環(huán)境礦物的凈化功能，將有利于進(jìn)一步擴(kuò)大環(huán)境礦物的應(yīng)用領(lǐng)域。
今后的研究重點(diǎn)將是環(huán)境礦物材料的超細(xì)、超純、改型和改性等深加工改造，多種環(huán)境礦物材料的復(fù)合以及脫附再生，進(jìn)一步提高其性能。礦物的深加工改造會(huì)使礦物的粒度變小、表面積變大、結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化，從而使礦物吸附性、活性等發(fā)生變化、多功能的礦物復(fù)合，有利于取長(zhǎng)補(bǔ)短，研發(fā)高性能的復(fù)合材料。脫附再生的研究可以最大化地循環(huán)利用礦物材料，減少礦物的二次污染，同時(shí)拓展環(huán)境礦物材料的選擇范圍，如選擇礦山尾礦、廢石、固廢等材料，將具有更高的環(huán)境價(jià)值。
參考資料：[1] 李文丹,韓莎莎,王瑾,等.環(huán)境礦物材料在大氣污染防治中的應(yīng)用[C].2008年全國(guó)風(fēng)與大氣環(huán)境學(xué)術(shù)會(huì)議.
[2] 戴瑞,鄭水林,賈建麗,等.非金屬礦物環(huán)境材料的研究進(jìn)展[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2009（6）:3-14.
聯(lián)系客服
