环境保护中粘土矿物的应用

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粘土矿物对磷的吸附性能及其在水体净化中的应用

粘土矿物对磷的吸附性能及其在水体净化中的应用

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干方群等 :粘土矿物对磷的吸附性能及其在水体净化中的应用
2007年 10月
泛的应用 。由于具有优越的表面性能和特殊的电化 较多 ,其中改性的方法 、机理 、工艺及条件是人们关注
膨胀 - 收缩性能 、可塑性能以及离子交换性能等 ,在 体组合而成 ,这类矿物常存在同晶置换 ,一般带有永
污染治理与水环境修复中可以发挥独特的作用 ,例如 久负电荷 ,阳离子交换容量较高 ,常见的有蒙脱石 、纤
在水体磷素净化方面 ,已经开展了利用天然的或改性 的粘土矿物作为新型吸附材料的研究 [ 11~17 ] 。目前国
硅酸盐粘土矿物中除海泡石 、坡缕石等少数为层链状 及助剂 ,并使其与酸在低温下处理活化 ,蒙脱石则由
外 ,其他均为层状结构 ,其层间包含可交换的无机阳 原来的集合体分散成单晶体 ,层间结构发生改变 ,比
离子 ,且有一部分氧原子价露在晶体表面 ,这种特有 表面积增大 ,吸附性能也随之提高 [ 32 ] 。
维棒石 、蛭石 、累托石 、伊利石 、云母 、绿泥石等 ,目前 用于富营养化水体净化处理的粘土矿物材料主要包
内外应用于环境治理方面的粘土矿物主要是各种类 括前面 4种 ; 1∶1型矿物的单元晶层是一片硅氧四面
型的硅酸盐矿物 ,如蒙脱石 、凹凸棒石 、海泡石 、蛭石 、 体片和一片铝 (镁 )氧 (氢氧 )八面体组合而成 ,这类
摘 要 :磷是引起水体富营养化的主要元素 ,由于粘土矿物具有良好的吸附性能 ,尤其是改性后的粘土矿物吸附效果 更为显著 ,利用粘土矿物对磷污染水体进行治理 ,愈来愈受到人们的关注 ,为此就粘土矿物对水体中磷的吸附性能研 究进展以及粘土矿物在含磷水体处理中的应用前景进行了归纳 、分析和介绍 。 关键词 :粘土矿物 ;改性 ;吸附 ;磷 ;水体净化 中图分类号 : X52 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 - 2043 (2007)增刊 - 0447 - 07

有关粘土矿物和钻井泥浆的几个问题

有关粘土矿物和钻井泥浆的几个问题
提高泥浆的润滑性
粘土矿物具有较好的润滑性,可以降低钻井过程中泥浆的摩擦力 ,提高钻头的工作效率。
增强泥浆的悬浮能力
粘土矿物具有较好的悬浮能力,能够使钻屑和岩屑均匀地悬浮在 泥浆中,避免沉淀和堵塞。
改善泥浆的滤失性能
粘土矿物具有较好的滤失性能,可以控制泥浆中的水分流失,提 高泥浆的护壁效果。
粘土矿物对钻井泥浆性能的影响
感谢您的观看
能力。
碳酸盐矿物
碳酸盐矿物可以降低泥浆的pH值 ,增加泥浆的粘度和切力。
有机质
有机质可以影响泥浆的滤失量和粘 度,增加地层造浆和产生有害气体 (如甲烷)的风险。
粘土矿物与钻井泥浆的相互作用
阳离子交换
粘土矿物具有较高的阳离子交 换能力,可以与泥浆中的阳离 子(如钠离子、钾离子)进行 交换,影响泥浆的化学性质和
通过合理规划和管理,实现粘土矿物资源的可持续利用,减少对环境
的破坏和污染。
02
提高资源利用效率
采用先进的工艺和技术,提高粘土矿物资源的利用率,减少废弃物的
产生。
03
加强环境监管
加强对粘土矿物开采和加工过程的环境监管,确保企业达标排放,防
止环境污染。
06
研究展望
Chapter
粘土矿物的基础理论研究
粘土矿物开采对环境的影响
粘土矿物开采过程中可能会破坏自然景观和生态平衡,影响野生动物的栖息地和迁徙路径,同时也会产生大量 的废渣和废水,对环境造成污染。
粘土矿物加工对环境的影响
粘土矿物加工过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物,其中含有重金属和其他有害物质,会对环境和人 体健康造成严重影响。
粘土矿物的环境修复技术
要点一
粘土矿物在环境保护中的应用研 究

粘土矿的类型及评价

粘土矿的类型及评价

粘土矿的类型及评价粘土矿是一类常见的矿石,主要由含有重铝、硅酸盐和水合物的粘土矿物组成。

粘土矿分为几个不同的类型,每种类型具有独特的特性和用途。

下面将详细介绍几种常见的粘土矿类型及其评价。

1.膨润土:膨润土是一种具有良好膨胀性和黏性的粘土矿物,主要成分是蒙脱石。

由于其优异的吸附性能和黏合能力,膨润土广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、涂料和油漆等领域。

膨润土还常用于土壤改良和污水处理等环境应用。

评价方面,膨润土具有良好的防水性和抗腐蚀性,但其膨胀性也可能导致土壤沉降和基础沉降的问题。

2.伊利石:伊利石是一种硅酸盐矿物,具有良好的黏性和塑性,常见于河流和海滩沉积物中。

伊利石可用于制造陶瓷、涂料、塑料、化妆品和橡胶等产品。

由于其细小颗粒和高度吸附性,伊利石也常用于净化水和处理废水。

评价方面,伊利石具有良好的吸附性能和化学稳定性,但其吸湿性可能导致一些产品在湿度变化较大的环境中失去稳定性。

3.绿泥石:绿泥石是一种含有附加镁的伊利石,其颜色通常呈现绿色。

绿泥石具有良好的塑性和黏性,广泛应用于制造陶瓷、粘合剂、催化剂和染料等领域。

由于其吸附性能,绿泥石也被广泛应用于环境保护和土壤修复。

评价方面,绿泥石具有良好的吸附能力和分散性,但其高含水量可能导致加工和储存时的问题。

4.蒙脱石:蒙脱石是一种含有大量钙和铝的粘土矿物,具有良好的粘性和吸附性。

蒙脱石广泛用于制造猫砂、净化剂、催化剂和纸浆等产品。

由于其高度吸水能力和吸附性,蒙脱石也被用于土壤修复和废水处理。

评价方面,蒙脱石具有良好的吸附性和分散性,但其颗粒粘附性可能导致产品产生尘埃。

总体来说,粘土矿是一类多功能的矿石,具有广泛的应用潜力。

然而,每种粘土矿类型具有其自身的优点和缺点,需要在具体应用中考虑。

此外,由于近年来环境保护的重要性日益凸显,粘土矿的环境友好性和可持续性也成为评价的重要因素之一。

我国粘土矿物的分布规律

我国粘土矿物的分布规律

我国粘土矿物的分布规律一、引言粘土矿物是一种自然界普遍存在的矿物质,具有广泛的应用价值。

我国是世界上资源储量丰富、多样性发展的粘土矿物资源大国。

本文将对我国粘土矿物的分布规律进行探讨,以增加对我国粘土矿物资源特点的理解。

二、我国粘土矿物资源概述我国粘土矿物资源主要包括膨润土、硬质粘土、板岩和沉积性粘土四类。

膨润土是一种常见的粘土矿物,具有良好的膨胀性和吸水性。

硬质粘土是一种坚硬的粘土矿物,常用于制作砖瓦、陶瓷等。

板岩是一种含有粘土矿物的变质岩石,可用于建筑和雕刻。

沉积性粘土是一种自然形成的粘土矿物,广泛应用于土壤改良、固废处理等领域。

三、我国粘土矿物的地理分布3.1 膨润土的分布膨润土主要分布在我国西南地区,包括四川、云南、贵州、湖南等省份。

其中,四川省膨润土资源储量最为丰富,占全国总储量的70%以上。

云南和贵州的膨润土资源也十分丰富,是我国重要的膨润土生产基地。

3.2 硬质粘土的分布硬质粘土主要分布在我国北方地区,如河北、山东、陕西、内蒙古等省份。

其中,河北省的硬质粘土资源储量最为丰富,占全国总储量的50%以上。

山东省和陕西省也是我国硬质粘土资源重要的产地。

3.3 板岩的分布板岩主要分布在我国华北地区和西南地区。

华北地区的板岩资源丰富,如河北、山西、河南等省份。

西南地区的板岩资源也相当丰富,包括四川、云南、贵州等省份。

3.4 沉积性粘土的分布沉积性粘土广泛分布于我国各地的平原、盆地和海域。

其中,长江流域、珠江流域、淮河流域和黑龙江流域等地的沉积性粘土资源较为丰富。

此外,海南岛周边海域的沉积性粘土也储量巨大。

四、我国粘土矿物的开发利用我国粘土矿物资源的开发利用主要集中在陶瓷工业、建材工业和环境工程领域。

由于粘土矿物具有良好的黏结性和模塑性,广泛用于陶瓷制品(如瓷器、砖瓦)、建筑材料(如砖坯、水泥)和环境材料(如固废处理、土壤改良)等生产中。

4.1 陶瓷工业我国陶瓷工业是世界上最大的陶瓷生产国,膨润土是陶瓷生产的重要原料。

膨润土吸蓝量作用

膨润土吸蓝量作用

膨润土吸蓝量作用
膨润土是一种具有很强吸附性的粘土矿物,其吸蓝量作用非常重要。

膨润土的吸蓝量作用是指它能吸收并储存水分子的能力。

这种吸附性质是因为膨润土的结构中存在大量的孔隙和交换作用位,能够吸附水分子并与之发生化学反应。

在土壤中,膨润土可以吸收和储存来自降水或灌溉水的水分,然后在旱季或干旱期间释放出来供植物吸收和利用。

这种能力可以帮助农作物生长和提高产量。

此外,膨润土的吸蓝量作用还可以应用于水处理和环境保护领域。

膨润土能够吸附和去除水中的有机物、重金属离子等污染物,使水质得到提升。

同时,它也可以作为废水处理和土壤修复的一种有效手段。

总之,膨润土的吸蓝量作用在农业生产、水资源管理和环境保护等方面都有着重要的应用价值。

- 1 -。

粘土矿物的结构及其对环境污染物的吸附行为

粘土矿物的结构及其对环境污染物的吸附行为

粘土矿物的结构及其对环境污染物的吸附行为粘土矿物是一种重要的地质资源,广泛存在于自然环境之中。

它们结构稳定,比表面积大,拥有优秀的吸附性能,因此在环境治理和废水处理等领域有广泛的应用。

一、粘土矿物的结构粘土矿物的结构单位是孪生层,孪生层由硅氧四面体和氢氧八面体构成。

硅氧四面体为一氧化硅与三氧化硅组成的六角形结构,氢氧八面体为氢氧化铝二面体结构。

这两种元素交替排列,形成一个双层板状结构,内层氢氧八面体的底面朝着粘土矿物表面,两层之间由阴离子静电作用结合。

粘土矿物的种类有很多,常见的有蒙脱石和伊利石。

蒙脱石表面带有负电荷,因此能够吸附阳离子和中性分子,如氨气、甲烷、氢气等。

伊利石也有负电荷,但吸附的是主要是某些有机物和阴离子物质。

粘土矿物的层数和吸附性质都与晶体结构密切相关。

二、粘土矿物的吸附特性粘土矿物的吸附特性是由其表面化学性质和孔道结构决定的,因此不同的粘土矿物对不同的污染物有不同的吸附表现。

例如,对于有机物质,表面上的静电作用和氢键作用是吸附的主要原因。

粘土矿物表面上的负电荷会吸引阳离子或带正电的有机物,因此吸附基本上是键合作用。

粘土矿物对重金属污染物的吸附作用因金属离子的性质而异。

通常来说,单一金属离子被粘土矿物吸附的速率十分快,半衰期数秒至几分钟之间,而对于两种或以上的金属离子来说,吸附的速率远慢于单一金属离子。

三、粘土矿物在环境治理中的应用粘土矿物广泛应用于环境治理和废水处理等领域。

例如,可将粘土矿物作为一种吸附剂来去除废水中的污染物,如铅、镉、砷、铬等重金属,或有机污染物如苯、甲苯、乙苯、二甲苯等。

此外,由于粘土矿物吸附能力优异,因此常用于土壤修复。

土壤中的污染物对植物生长的影响很大,而粘土矿物的吸附能力可以将污染物从土壤中移除,从而改善土地生态环境。

四、结语总的来说,粘土矿物的结构特殊,吸附特性优秀,因此在环境治理和废水处理等方面有广泛的应用前景。

尽管粘土矿物的种类较多,但其解决污染问题的吸附机制本质上是类似的。

xrd 粘土矿物类型

xrd 粘土矿物类型

xrd 粘土矿物类型摘要:一、XRD 粘土矿物类型的简介二、XRD 粘土矿物类型的分类1.蒙脱石2.伊利石3.高岭石4.绿泥石5.其他类型三、XRD 粘土矿物类型的应用领域1.环境保护2.石油化工3.建筑材料4.医药卫生5.其他领域正文:XRD 粘土矿物类型是一种通过X 射线衍射技术对粘土矿物进行分类的方法。

粘土矿物广泛分布于自然界,具有独特的物理、化学性质和广泛的应用价值。

根据XRD 图谱特征,粘土矿物可分为蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石等主要类型,以及一些其他类型的粘土矿物。

蒙脱石是一种最常见的粘土矿物类型,其结构特点是由层状硅酸盐片组成,片间通过水分子结合。

蒙脱石具有良好的吸附性能、离子交换能力和润滑性能,广泛应用于石油化工、环境保护等领域。

伊利石是一种含水硅酸盐矿物,其结构中包含四面体硅酸盐和八面体铝酸盐片。

伊利石具有高熔点、高硬度和耐酸碱腐蚀等特点,主要应用于建筑材料、陶瓷工业等领域。

高岭石是一种重要的粘土矿物类型,其结构由硅酸盐和铝酸盐片交替排列组成。

高岭石具有优良的悬浮性能、分散性能和增稠性能,广泛应用于石油化工、涂料、建筑材料等行业。

绿泥石是一种富含镁的硅酸盐矿物,其结构特点是由四面体硅酸盐片和八面体镁离子组成。

绿泥石具有良好的抗压强度、抗磨损性能和抗腐蚀性能,主要应用于环保、石油化工、建筑材料等领域。

除了上述四种主要的粘土矿物类型外,还有一些其他类型的粘土矿物,如海泡石、蛭石、凹凸棒石等。

这些粘土矿物具有各自独特的结构和性能,广泛应用于医药卫生、环境保护、石油化工、建筑材料等众多领域。

总之,XRD 粘土矿物类型是一种重要的分类方法,通过对粘土矿物的结构特征进行研究,有助于深入了解其性能和应用价值。

新疆粘土矿物材料在环境污染治理中的应用和展望

新疆粘土矿物材料在环境污染治理中的应用和展望
第 26卷 第 6期 2007年 11月
岩 石 矿 物 学 杂 志
A( lA P董m 0Lo GICA Er M INERAI.0GICA
维普资讯
Vo1. 26, No. 6 Nov.,2007
新 疆 粘 土矿 物 材 料 在 环 境 污 染 治 理 中的应 用 和 展 望
临的一系列环境问题 中,各种 环境矿 物材料起 着不 可或缺 的 粘 土矿物的层间域是一个 良好 的化 学反 应场所 ,它 具有层 间
作用 。大量的应用研究发 现 ,粘 土矿 物材料具 有环境 保护 和 交换 、吸附 、催 化 、聚合 、柱撑等特性 。粘土矿物 的结构单元层
环境污染治理作用 ,特别是近几年来 ,粘土矿物材料在环 境治 (四面体片和八面体片 )通常都带有电荷 ,分 为结构电荷(永久
面体片和 1个八 面体 片组 成 的结构 单元 层称 为 1:1型 (TO 可塑性 和离子交换等特殊性 能 ,这些性 能使粘 土矿 物材料 得
型 )。如高岭石 、埃 洛石和蛇纹石等 ;由 2个 四面体 片夹 1个八 到广泛的应用(潘兆橹 ,2003;吴平霄 ,2004)。
面体片组成 的结构单 元层称 为 2:1型 (TOT型 ),如蒙脱 石 、
维普资讯
第 6期
聂俊杰等 :新疆粘土矿物材料 在环境污染治理 中的应 用和展望
603
(4)在饮用水 的净 化方 面。利用天然蒙脱 石吸 附水 中 的
1 主要粘土矿物 的性 能及其应用
ca2 、M 离子使硬水 软化 ,还可利 用柱 撑蒙 脱石 吸附水 中 的 F一、 0i一等有 害 离子 ,降低 饮 用水 中有害 物质 的含量 ,
理中的应用越来越广泛 ,在污水 治理 、大气 吸附 、过滤脱 色等 电荷 )和表 面电荷(可变 电荷 )。结 构 电荷 源于粘 土矿物 晶格

粘土矿物的制备及应用技术特点 (2)

粘土矿物的制备及应用技术特点 (2)

粘土矿物的制备及应用技术特点摘要:本文介绍了粘土矿物的性质、种类、优点及制备方法,并详细介绍了高岭石、蒙脱石、凹凸棒石、海泡石的研究进展和面临的问题,并阐述了纳米粘土矿物的应用情况。

关键词:粘土矿物;种类;制备;应用The preparation and application of clay minerals Abstract:In this letter we introduced the properties,kinds, advantages and preparations of the clay minerals. Introduces the research progress of kaolinite, montmorillonite, attapulgite and sepiolite, and the problems faced in study,and e xpounds the application of nanometer clay minerals.Key word: clay mineral; kinds ; preparation; application1前言粘土是一类广泛存在于土壤中的物质, 由于长期处于特定的环境条件下, 粘土矿物具有许多优越的特性,例如巨大的比表面积,良好的吸附性能,较高的吸附容量和离子交换能力,出色的粘附性、润滑性、悬浮性、流变性、稳定性等, 而这些特性是沙子或泥土无法通过机械粉碎实现的。

粘土的用途非常广泛, 包括可用来制作陶器、陶瓷、耐火产品的内衬、计算机芯片、化妆品和药品。

粘土中常见的矿物有:高岭石、蒙脱石、凹凸棒石、海泡石、伊利石、绿泥石等硅酸盐类化合物和由硅藻类微生物骨骸紧密堆积而成的硅藻土,以及层状双金属氢氧化物类化合物水滑石等矿物。

纳米黏土主要用作聚合物基复合材料的增强材料。

近年来,纳米黏土增强聚合物基复合材料的基础理论研究、应用开拓研究等取得一系列研究成果,不仅为纳米黏土在高新技术领域的应用开辟了新的途径,而且在制备技术、生产工艺参数和生产过程的控制等方面较其他纳米材料更简单,生产成本更低廉,具有广阔市场前景。

黏土矿物在地质工程中的应用研究

黏土矿物在地质工程中的应用研究

黏土矿物在地质工程中的应用研究在地质工程中,黏土矿物是一种重要的材料。

黏土矿物常见于地球表面的岩石和土壤中,其特殊的物理化学性质使其在地质工程中具有广泛的应用。

本文将探讨黏土矿物在地质工程中的应用研究。

首先我们来了解一下黏土矿物的基本特性。

黏土矿物主要由铝硅氧化物组成,颗粒细小而多孔,具有很强的吸附性能和可塑性。

这些性质使得黏土矿物适用于处理土壤的强度、渗透性和膨胀性等问题。

黏土矿物在地质工程中广泛应用于土壤加固和基础建设领域。

黏土矿物的吸附性能可以吸附周围环境中的水分和有害物质,从而提高土壤的稳定性和可持续性。

例如,在道路基层处理中,黏土矿物可以通过形成水泥性物质的黏性粘土胶凝剂来提供土壤的强度和稳定性。

此外,黏土矿物还可以用于土壤的渗透性调控。

在地质工程中,土壤的渗透性是一个重要的参数,它决定了地下水的流动和土地的排水能力。

通过调整黏土矿物的含量和分布,可以改变土壤的孔隙结构和孔隙率,从而改善土壤的渗透性。

这在治理地下水位过高和预防土壤液化等方面有着重要的应用。

此外,黏土矿物还可以用于土质地基的加固和稳定。

在建筑工地中,往往会遇到松散和不稳定的土壤地基,这对建筑物的安全性和稳定性造成了严重的威胁。

黏土矿物可以通过与土壤颗粒的结合来增加土壤的粘聚力和剪切强度,从而提高土壤的承载能力和抗剪强度。

这在土地开发和大型工程建设中具有重要的意义。

值得一提的是,黏土矿物在环境工程中也有着广泛的应用。

由于黏土矿物的吸附性能,它可以用于水质处理和废水处理。

对于富含重金属离子的废水,黏土矿物可以通过吸附作用将有害物质从水中去除。

这为水质改善和环境保护提供了新的途径。

总之,黏土矿物在地质工程中具有广泛而重要的应用价值。

通过调控土壤的强度、渗透性和稳定性,黏土矿物可以有效提高地下工程和土地开发的安全性和可持续性。

此外,黏土矿物在环境工程和水质处理中也有着重要的应用。

对于地质工程师来说,深入研究和应用黏土矿物的特性和性能,将有助于解决地下工程和土地开发中的难题,为人类创造更安全、更宜居的生活环境。

粘土矿物的重要性与应用

粘土矿物的重要性与应用

粘土矿物的重要性与应用粘土矿物是一类具有层状结构的矿物,由于其分散性好、化学活性强、吸附性能优异,被广泛应用于工业、农业、环境、生物等领域。

1、工业领域粘土矿物在工业领域的应用主要包括陶瓷、建筑材料、塑料、纺织、造纸、沥青、涂料等多个方面。

陶瓷领域:粘土矿物是陶瓷的基本原料之一,具有很强的塑性和可塑性,可以制作出瓷器、卫浴、陶艺品等。

建筑材料领域:粘土矿物作为建筑材料的主要原料之一,它可以制作砖、瓦等建筑材料,同时还可以用于墙体装饰、地板材料等。

塑料领域:粘土矿物是高分子材料增强剂的重要组成部分,能够提高塑料的强度和硬度,使其更加耐用。

纺织领域:粘土矿物可以作为纺织品的染整剂,能够增加面料的柔软性和吸湿性,使得衣服更加舒适。

造纸领域:粘土矿物可以作为造纸原料,通过其良好的分散性和吸附性能,可以减少纸浆中的杂质,提高纸张的质量。

涂料领域:粘土矿物在涂料中作为填料或稠化剂,可以增强涂料的附着力和耐候性,提高涂料的遮盖力,同时还可以防火、防腐蚀。

2、农业领域粘土矿物在农业领域的应用主要包括土壤改良、水源、饲料添加剂等方面。

土壤改良:粘土矿物具有良好的吸水性和保水性,能够增加土壤的肥力和抗旱能力,促进作物的生长。

水源:粘土矿物可以作为净水剂,通过其强大的吸附性能,吸附水质中的有害物质,净化水源。

饲料添加剂:粘土矿物可以增加动物的食欲,促进动物的生长,同时还可以抗病毒,提高动物的免疫力。

3、环境领域粘土矿物在环境领域的应用主要包括环境污染治理、废水处理、工业废气处理等方面。

环境污染治理:粘土矿物可以作为吸附剂,吸附空气或水中的有害物质。

例如,在某些国家,由于环境污染严重,人们采用一种名为“土壤铺盖法”的方式,通过利用粘土矿物吸附有害物质,来治理污染。

废水处理:粘土矿物可以作为废水处理的原材料,通过其吸附性能可以去除水中的废物,提高水质。

工业废气处理:粘土矿物可以吸附和分解工业废气中的有害物质,净化大气,改善环境。

环境保护中粘土矿物的应用

环境保护中粘土矿物的应用

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之一,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)本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。

2024年粘土矿物市场前景分析

2024年粘土矿物市场前景分析

2024年粘土矿物市场前景分析1. 引言粘土矿物是一种广泛应用于建筑材料、陶瓷、化妆品、农业和环境保护等方面的重要矿物资源。

本文旨在分析粘土矿物市场的发展前景,探讨其在未来的市场趋势和机会。

2. 粘土矿物市场概述粘土矿物是一种由非晶态、微晶态或结晶态的软黏土矿石形成的天然矿石。

粘土矿物具有吸附性、黏附性和塑性等特性,因此在多个领域具有广泛的应用。

目前,全球粘土矿物市场正在快速发展,并呈现出以下几个特点:•需求稳步增长:随着建筑业和制造业的快速发展,对粘土矿物的需求也在稳步增长。

同时,环境保护和可持续发展的要求也推动了对粘土矿物的需求。

•市场竞争激烈:粘土矿物市场存在着激烈的竞争,主要有国际大型企业和地方企业参与,市场份额集中度较高。

因此,新进入者需要具备技术优势、产品差异化和市场定位等方面的优势才能在市场中立足。

3. 2024年粘土矿物市场前景分析3.1 建筑材料领域粘土矿物在建筑材料领域具有广泛的应用前景。

首先,粘土矿物可以用于生产砖块、瓷砖和地板砖等建筑材料,这些材料具有优良的性能,如耐高温、防火、防水和环保等。

其次,随着人们对环保和可持续性的需求增加,粘土矿物作为一种天然材料,逐渐成为建筑材料的主要选择。

3.2 陶瓷领域粘土矿物在陶瓷领域有着广泛的应用。

陶瓷制品具有独特的质感和装饰效果,因此在建筑、家居和艺术等方面得到广泛应用。

粘土矿物可以用于制作陶瓷制品的原材料,如陶土和釉料等,可以满足不同市场和消费者的需求。

3.3 化妆品领域粘土矿物在化妆品领域也具有广阔的市场前景。

粘土矿物可以用于制作面膜、洗发水、沐浴露等护肤品和洗护产品,其具有良好的吸附性和清洁效果,深受消费者的青睐。

随着人们对美容和健康的追求,粘土矿物在化妆品领域的应用将会越来越广泛。

3.4 农业领域粘土矿物在农业领域有着重要的应用价值。

粘土矿物可以用于改良土壤结构、调节土壤酸碱度和提供植物所需的营养成分等。

此外,粘土矿物还可以作为植物保护剂,抑制有害微生物的生长,并促进植物的健康生长。

粘土矿物的理化性质与其在地质领域中的应用

粘土矿物的理化性质与其在地质领域中的应用

粘土矿物的理化性质与其在地质领域中的应用粘土矿物是一类重要的地质材料,在地质领域中具有广泛的应用。

它们不仅具有丰富的资源,还具有独特的理化性质,能够在地质研究、环境保护、能源开发等方面发挥重要作用。

首先,我们来了解一下粘土矿物的基本性质。

粘土矿物是一种特殊的土壤颗粒,由硅酸盐矿物组成。

它们的颗粒很细小,常常呈片状或纤维状,具有较大的比表面积和孔隙度。

这些特点使得粘土具有一定的可变形性和吸附性。

另外,粘土矿物还具有较强的吸湿性和可塑性,能够吸附和释放水分,并对溶解的物质起到吸附作用。

在地质领域中,粘土矿物的独特性质为我们研究地质过程和环境变化提供了基础。

首先,粘土矿物作为一种重要的沉积物,可以帮助我们了解地球历史和环境演变。

通过分析粘土矿物的成分和结构,我们可以推断出古代气候、地质事件和生物演变等信息。

例如,粘土中的氧、氢同位素比值可以用来揭示古代气候变化的特征,从而为气候变化研究提供重要的参考。

其次,粘土矿物的吸附性质可以帮助我们处理环境问题。

粘土材料在环境污染治理中起着重要的作用。

由于粘土矿物具有较强的吸附能力和化学稳定性,可以吸附和固定有害物质。

例如,粘土矿物可以吸附有机污染物、重金属离子等,从而净化土壤和水体。

此外,粘土矿物还可以帮助我们理解地下水运移规律和防治地下水污染。

地下水中的粘土矿物可以吸附和储存水分,从而影响水的运移和污染物的扩散。

除了环境保护,粘土矿物在能源开发中也具有重要的应用价值。

粘土材料可以作为油气储层的封盖层,以防止油气的泄漏和流失。

另外,粘土矿物中的有机质也可以作为碳捕捉技术的载体。

通过吸附和固定二氧化碳,粘土矿物可以减少温室气体的排放,减缓气候变化的影响。

总之,粘土矿物具有独特的理化性质,在地质领域中具有广泛的应用。

它们不仅可以帮助我们理解地质过程和环境变化,还可以为环境保护和能源开发提供有效的解决方案。

随着科学技术的不断进步,我们相信粘土矿物在地质领域中的应用还将不断拓展,为我们认识地球和保护环境提供更多的帮助。

粘土矿物的环境意义以及对土渗透性的影响_以贵州普定为例

粘土矿物的环境意义以及对土渗透性的影响_以贵州普定为例

喀斯特地区的水文地质条件是生态环境保护和 水土保持的物质基础, 为了了解典型喀斯特地区的 第四系覆盖层水文地质特征, 分析水土保持的影响 因素。笔者对典型喀斯特地区的普定县陈旗堡村进 行了水文地质调查和研究。陈旗堡位于贵州省普定 县南部。区内地势起伏大 , 海拔 1250~ 1400m, 相对 高差 150m 左 右 , 年 降 水 量 1300mm, 年 蒸 发 量 920m m 。 在研究区内选择典型地段 , 开挖水文地质剖面 , 分析土体的物理和水理性质, 划分水文地质层组, 针 对原状土层进行水文地质原位渗透试验, 并取土样 进行室内物理力学性质和渗透试验 , 根据实验结果 分析土体性质与渗透性的关系 , 期望能为水土保持 提供理论数据支持 , 为西南喀斯特山区石漠化的生 态恢复提供依据。 研究区主要出露地层为三叠系中统关岭组第二 组段 , 岩性主要为灰岩、 白云岩、 泥质灰岩及白云质 灰岩。该地区地势表现为北、 东、 南三面环山, 成葫 芦型 , 地表水从西侧葫芦嘴排出, 从地形地貌角度可 以看作是一个典型的水文地质单元。本次研究共选 取五个地 点进行 了原位 渗透 试验 , 涉及 7 个土 层 ( 021 1、 021 2、 022、 023 1、 023 2 、 024 2、 077) , 分 布 在谷底、 山坡、 垭口以及山腰, 在研究区域的东侧、 北
The basic physical properties of the soil
1! 为某土层的第一层 ,
2! 为某土层的第二层 ,
物理力学性质指标, 试验结果 ( 王玉英等 , 2008) 见表 1。 从表 1 可以看出 , 土体的重度比较小, 孔隙比很 大, 最大达到 1 5, 属于大孔隙比土; 天然含 水率较 高, 且与相应土体的塑性值很接近 , 液限最低也接近 40% , 最高达 78 3% 。根据野外工 作记录, 取 土前 几天未降雨, 因此, 天然含水量可以指示研究区内土 体的持水特性。 1. 2 土的矿物成分分析 将所取土样经风干后 , 先用双氧水除去有机质 , 经碾 磨粉 碎 后用 于 粘 土矿 物 分 析 ( 赵杏 媛 等, 1990) 。矿物分析采用南京大学地球科学与工程 学院 X 射线衍射实验室的日本理学 Dmax ∀ a 型 XRD 射线衍射仪 , Cu 石墨单色器, 4kV/ 20mA, 为 0 115418nm 。根据 X 射线衍射谱上特征峰的 强度进行相对含量的估算 ( 郝立波等, 2006) 。粘 土矿物的鉴定和解释主要依据 4 种测试条件获得 的 XRD 叠加波谱的综合对 比, 得到 土体样品的 矿物成分与矿物含量 , 测试结果见表 2。 由衍射图谱可以看出 , 陈旗堡小流域的土样, X 射线的衍射谱都十分相似, 表明它们的矿物组 成基本一致, 不同的仅是每种组分有所差异而已。 根据 X 衍射谱线特征, 土中非粘土矿物主要是石 英( 42 7nm, 33 6nm) 、 长石 ( 32nm ) 。粘土矿物以

层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位

层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位

层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位一、概述层状硅酸盐粘土矿物是一类具有特殊结构的重要矿物,在地球科学、材料科学以及环境科学领域中有着广泛的应用。

其独特的层状结构使得其具有优异的吸附性能、离子交换能力和化学稳定性,因此被广泛应用于土壤改良、环境修复、化工、建筑材料等领域。

本文将从层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位出发,探讨其内部组成和结构特点。

二、层状硅酸盐粘土矿物的分类层状硅酸盐粘土矿物主要包括蒙脱石、高岭石、伊利石等,它们在地球化学和地质学中有着重要的地位。

这些矿物具有共同的结构特点,即层状结构。

三、层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位主要包括硅酸四面体和氧化铝六面体。

硅酸四面体由一个硅原子和四个氧原子组成,呈正四面体结构。

氧化铝六面体由一个铝原子和六个氧原子组成,呈六面体结构。

这两种基本结构单位通过共面配位相互连接,形成了一层一层的结构。

四、不同层状硅酸盐粘土矿物的结构特点不同的层状硅酸盐粘土矿物在基本结构单位的排列方式上存在一些差异。

以蒙脱石和高岭石为例,蒙脱石中硅酸四面体和氧化铝六面体交替排列,层状间存在空隙;而高岭石中硅酸四面体和氧化铝六面体相连,层状间不存在空隙。

这些差异导致了不同层状硅酸盐粘土矿物的性能和应用领域有所不同。

五、层状硅酸盐粘土矿物的应用由于层状硅酸盐粘土矿物具有优异的吸附性能和化学稳定性,因此在土壤改良、环境修复、化工和建筑材料等领域有着广泛的应用。

蒙脱石被用作油田钻井润滑剂、造纸生产中的填料、垃圾填埋场的覆盖层以及水泥和橡胶制品的添加剂;高岭石则被广泛用于制备陶瓷、橡胶、塑料和涂料等材料。

六、结论层状硅酸盐粘土矿物的基本结构单位是硅酸四面体和氧化铝六面体,其独特的层状结构决定了其优异的吸附和离子交换性能,使其在多个领域具有重要的应用前景。

随着科技的不断发展,相信层状硅酸盐粘土矿物将会有更广阔的应用空间。

七、层状硅酸盐粘土矿物的制备和改性在工业生产中,层状硅酸盐粘土矿物通常需要经过制备和改性才能得到更广泛的应用。

黏土矿物的名词解释

黏土矿物的名词解释

黏土矿物的名词解释引言黏土矿物是地球上一类重要的自然资源,广泛存在于陆地、海洋和深海沉积物中。

本文将对黏土矿物进行深入的名词解释,包括其成分、结构、性质及应用等方面。

一、黏土矿物的定义黏土矿物是一类由具有微观层状结构的颗粒组成的矿物质。

其主要成分为硅酸盐矿物,包括硅酸盐矽土、硅酸盐铝土和硅酸盐镁土。

这些矿物质的微观结构由硅氧化物和氢氧化物层状堆积组成,形成了颗粒间的黏着力,使得黏土矿物具有黏性。

二、黏土矿物的成分1. 硅酸盐矽土:矽土是主要由硅氧化物组成的黏土矿物,其含有硅氧化矽的颗粒主要以正交层状叠置的形式存在。

矽土是黏土矿物中最重要的成分之一,具有高黏性和吸水性能。

2. 硅酸盐铝土:铝土是由铝氧化物和硅氧化物层状结构组成的黏土矿物,其颗粒间的黏着力主要来源于氢键。

铝土具有良好的吸附能力和储层性能,广泛应用于环境保护、垃圾处理和土壤修复等领域。

3. 硅酸盐镁土:镁土是由镁氧化物和硅氧化物构成的黏土矿物,其颗粒间的结构更稳定,流动性较低。

镁土具有良好的硬度和负电性,被广泛应用于陶瓷、建筑材料和纺织品等领域。

三、黏土矿物的结构黏土矿物的微观结构主要由层状结构组成,每个层状结构包括两个或多个硅氧化物和氢氧化物堆积层。

这些层状结构之间通过弱的静电力、氢键或范德华力相互吸引,形成黏土矿物颗粒之间的黏着力。

此外,黏土矿物的结构对水分子具有良好的吸附性能,可以有效地吸附和储存水分。

四、黏土矿物的性质1. 黏着性:黏土矿物由于其结构特点,具有较强的黏着力,能够形成胶状物质。

这种黏着性使得黏土矿物在制陶、润滑和粘合等方面具有广泛的应用。

2. 吸附性:黏土矿物具有较大的比表面积和孔隙结构,因此可以有效地吸附气体、水分和有机物质。

黏土矿物的吸附性能使其成为环境修复、水处理和储层勘探等领域的重要材料。

3. 热稳定性:黏土矿物在高温下具有一定的热稳定性,能够保持其结构和性质的稳定性。

这种特点使得黏土矿物常被用于高温矿物填料和耐火材料制备。

纳米粘土矿物的研究概况及应用技术特点

纳米粘土矿物的研究概况及应用技术特点

纳米粘土矿物的研究概况及应用技术特点张广川(河北工业大学材料学院,天津300130)摘要介绍了纳米粘土矿物的概况,指出纳米粘土矿物除了蒙脱石外,还有高岭石、海泡石、蛭石、坡缕石、累脱石等。

阐述了纳米粘土矿物的应用情况。

例如,环境保护领域,以及医药、工程领域应用现状。

关键词纳米粘土,蒙脱石,比表面积,表面活性application and research situation of technical characteristics of nanoclayZhangAnChuan(hebei industry university, tianjin 300130) materials departmentAbstract This paper introduce the nanoclay,point out the clay minerals include not only montmorillonite,but also kaolinite, sepiolite, vermiculite, fiber-like palygorskites, tired from stone,etc.Expounds the application of nanometer clay minerals. For example, the environmentalprotection field, and medicine, engineering field application situation.Key words nanoclay, montmorillonite,specific surface area, surface activity信息技术、生命科学技术和纳米技术是21世纪的主流技术,其中纳米技术又是信息技术和生命科学技术持续发展的基础。

纳米料在化学、电子、冶金、宇航、生物和医学等领域展现出广阔的应用前景。

粘土矿物的环境意义_汤艳杰

粘土矿物的环境意义_汤艳杰

粘土矿物的环境意义汤艳杰1,贾建业2,1,谢先德1(11中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640;21广东省科学院广州地理研究所,广东广州510070)摘 要:粘土矿物在沉积和埋藏作用过程中可发生转变。

它的形成和转化与其所处的环境有密切关系,因此深入研究粘土矿物的组合与含量的变化、结构特点与转化规律以及粒度分布等特征,可以推测其形成区和来源区的风化作用类型和气候演变规律,有助于揭示全球性的环境演变规律。

对粘土矿物的大量研究所揭示的古气候环境演变的信息,已被用于重建古气候和恢复大陆古环境。

此外,由于粘土矿物具有较强的吸附性、离子交换性和膨胀性,对水体中各种类型的污染物有良好的吸附性能,并使土壤有一定的自净作用,所以在环境污染的防治中有广阔的应用前景。

关键词:粘土矿物;环境演变;信息载体;吸附能力;污染防治中图分类号:X14;P578194 文献标识码:A 文章编号:10052321(2002)02033708收稿日期:20010625;修订日期:20011203基金项目:广东省科学院优秀青年科技人才基金资助项目作者简介:汤艳杰(1973) ),男,博士研究生,矿物学、岩石学、矿床学专业,矿物材料与环境矿物学研究方向。

大量的粘土矿物是在表生风化作用中形成的,在沉积作用和埋藏作用的过程中经常发生转变,其结晶形态和化学成分等特征为源区母岩岩性和形成时的风化环境所控制[1]。

近年来,许多研究者普遍认为粘土矿物具有标识古气候的意义。

Chamley (1975,1983)利用粘土矿物作为古气候指标,讨论了地中海的演变历史[2];何良彪讨论了海洋沉积岩芯中粘土矿物变化与古气候变迁的关系,认为岩芯中粘土矿物含量与特征的变化受古气候变化的控制和影响[3];朱风冠应用粘土矿物组合探讨了东海陆架区全新世古气候,指出粘土矿物组合变化反映了东海陆架区沉积物来源地的气候具有较干冷和冷湿气候交替变化的特征[4]。

徐昶对中国一些盐湖粘土矿物研究表明,盐湖未成熟阶段为伊利石、绿泥石和高岭石组合,盐湖成熟阶段为伊利石和绿泥石组合,也反映了盐湖沉积过程中某些气候环境的变化[5]。

黏土的作用

黏土的作用

黏土的作用黏土是一种独特的材料,它具有广泛的用途。

从古代到现代,黏土都在人类的生活中扮演着重要的角色。

它不仅是一种艺术和手工制作材料,还被广泛应用于建筑、冶金、医学和环境保护等各个领域。

首先,黏土在艺术和手工制作中发挥着重要的作用。

许多艺术家和手工制作爱好者都喜欢使用黏土来创造出各种形状和图案。

黏土可以通过手工捏塑、雕刻、绘画等方式来创作,从而表达个人的想法和感受。

无论是制作陶瓷饰品、模型、雕塑还是绘画,黏土都是一个非常适合的材料。

其次,黏土在建筑领域有着重要的应用。

黏土砖是一种非常古老的建筑材料,它被广泛用于建筑物的墙壁和地基。

黏土砖具有优良的保温和隔热性能,能够调节室内温度,为人们提供舒适的居住环境。

此外,黏土还可以用来修补建筑物的裂缝和缺陷,增加建筑物的稳定性和耐用性。

黏土在冶金领域也有着广泛的应用。

黏土与铁矿石一起被用作冶炼铁的底料,通过熔炼和精炼过程,可以将黏土中的杂质去除,得到高纯度的铁。

此外,黏土还可以用作陶瓷研磨介质,用于制造研磨工具和磨料,例如砂轮和研磨球等。

在医学领域,黏土也发挥着重要的作用。

黏土属于天然矿物质,富含多种对人体有益的元素和矿物质。

黏土可以被用于制备药膏和外用药物,以治疗皮肤疾病和疼痛。

此外,黏土还具有吸附和去除有害物质的能力,可以被用来制备食品和饮用水的净化剂,保障人们的健康。

最后,黏土还被广泛用于环境保护和土壤改良。

黏土具有良好的吸水性和保水性,能够增加土壤的湿度和保持水分,从而改善土壤的肥力和适应极端干旱或多雨的环境。

此外,黏土还具有一定的保护作用,可以减少土壤的侵蚀和水源的污染。

总的来说,黏土是一种多功能的材料,广泛应用于艺术、建筑、冶金、医学和环境保护等领域。

它不仅为人们提供了丰富的创作和制作方法,还为人们的生活和工作带来了许多便利和福利。

随着科学技术的进步和人们对环保和健康的重视,黏土的应用将会越来越广泛,为人类的发展和幸福做出更大的贡献。

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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之一,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)本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、高新技术产生的污染、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;其中水泥、与传统墙体材料等每年排放的CO2量约为6.6亿吨,占全国工业排放CO2量的40%左右。

据资料介绍,我国目前每生产一吨水泥熟料要排放1吨CO2、0.74公斤SO2、130公斤粉尘;每生产1吨石灰排放1.18吨CO2。

由于有害气体多为酸酐,大部分能溶于水,因而可用呈碱性的矿物与酸酐发生中和,从而吸收酸酐,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,如日本用方镁石、水镁石吸收SO2、SO3废气:MgO+SO2+H2O→MgSO3+H2OMg(OH)2+SO2+H2O→MgSO3+2H2OMg(OH)2+SO3+H2O→MgSO3+2H2OWerner(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=820~1370K下,用粒度为0.1~2mm的石灰石或生石灰,对SO20.1~1%(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%。

S.Dicter(1987年)用TiO2和过渡族元素催化剂(如钒的氧化物),采用还原法,将NOx 转化为N2和H2O,反应温度为350℃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%。

对于不溶于水的酸酐,可先转化为溶于水的酸酐,再用上述方法处理,此外利用粘土矿物,沸石以及改型后的多孔状矿物作吸附剂也可排除有害气体,净化环境。

如斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、毛沸石、坡缕石、海泡石、膨润土、高岭石、多孔SiO2、活性Al2O3、白云石、泥炭、硅藻土等。

2.1.2城市空气治理城市空气污染主要来源于汽车尾气的排放,其中包括NOx、金属排放物,如Pb等排放,随着现代大中城市之无铅汽油的使用,由汽车排放的铅金属阳离子的危害大为减少,同时三元催化油的使用与使得汽油的燃烧NOx排放量的显著减少。

以青石为主体的三元催化剂载体得到了广泛的应用。

青石为环状结构含铝硅酸盐。

四面体中存在着[ALO4]对[SiO4]置换以及配位多面体中金属阳离子的类质同像置换,活性强,同时具有极好的高温热稳定性。

日本近来利用高温热稳定性好,同时吸附能力强的海泡石制作高效汽车尾气净化器,由于汽车排放气体有害万分主要为NOx,以纳米质多孔石或锐钛石为主要成分的光触媒净化涂料得到广泛应用。

2.1.3室内空气污染室内空气污染及治理是当前的热门研究课题,也是百姓关注的重要话题。

随着家庭装饰装修材料主要是人工合成材料高分子材料使用的增多,不仅引出了短时间的空气污染,同时带来长久的潜在隐患。

短期的空气污染主要表现在甲醛、氨、苯等早期释放强浓度的危害。

空气中甲醛(HCHO)超标对人体的危害是非常严重的,并且这种危害具有长期性、潜伏性、隐敝性,严重的会引鼻腔癌、咽喉癌、肺癌和消化系统癌症。

甲醛可经呼吸道吸入,其不溶液“福乐马林”可经消化道吸收。

当空气中含量达到30mg/m3时,可导致人当即死亡。

氨是冬季混凝土施工外加剂的释放物。

国家规定居住区的安全氨浓度为小于0.2 mg/m3。

氨浓度过高时,除皮肤腐蚀作用外,还可通过三叉神经末梢的反射作用引起心脏停搏和呼吸停止。

氨以气体形式吸入人体肺后,容易通过肺细胞进入血液与血红蛋白结合,破坏运氧功能。

氡是建筑材料,如砂、石、砖、地下土壤中放射性物质形成的无色无味的天然放射性气体。

因此高反射性建筑材料是导致氡的主要物源。

这些物质可能包括放射性超标的花岗岩石材,具反射性矿渣、煤渣混凝土砌块或粉煤灰砌块,也可以来自高放射性背景区的高温烧制材料如瓷砖等。

氡作用于人体可导致人体的造血器官、生殖系统、神经系统和消化系统的损伤,同时会很快衰变成人体能吸收的核素,进入人的呼吸系统造成辐射损伤。

以锐钛矿型纳米TiO2光触媒净化器已有效于应用于室内空气净化,其作用机理为在紫外光照射下,TiO2表面生成空穴(h+)同时生成电子(e-)空穴使H2O氧化,(e-)使空气中的O2还原。

H2O + h+→·OH+H+O2+ e-→O2-·OH基团的氧化能力很强,对有机物以及甲醛、萘、苯酚等进行氧化分解,最终生成CO2和水,及NH3·OH。

并对病菌及其分泌物毒素均有较强的杀灭和降解作用。

以沸石、坡缕石、海泡石多孔结构为载体的载银无机抗菌剂也产生相似的作用和效果。

坡缕石、海泡石为天然的纳米纤维矿物材料,其单晶纤维直径仅0.03-0.08μm即30-80nm.径长比大于1:100—1:1000。

基于其特有的沸石孔道结构、晶体表面生长缺陷的发育和纳米级尺寸效应,经充分分散处理后的海泡石、坡缕石具有大于300m2/g的比表面积和超强吸附性。

以纤维状坡缕石、海泡石制作的环保型特种多功能纸不仅具有难燃、阻燃效果,而且有效的吸附室内空气中的氮氧化物(NO)和有害极性气体,应用于空气净化超细滤膜纸,由于海泡石、坡缕石x的强防辐射屏蔽性,其壁纸材料可有效防止建筑墙体氡气的析出。

2.2 粘土矿物在治理水污染中的应用废水通常包括工业废水和生活废水两种,工业废水的污染性视其来源不同而表现出不同的污度和有害成分,无机物废水、有机物废水和反射性废水。

前一种可以通过简单的净化处理达到效果,而后两种,特别是含有酚、氰化物和重金属离子(如镉、铅、铬、汞、砷)对人类的生活和生存有着极大的危害生活废水一般不含有毒物质,但含有大量细菌和病原体,我国水资源量为28000亿m3(其中地下水为8000亿m3),居世界第六位,但人均占水量居世界第88位,全国每天缺水2000万吨,水资源危机日益突出。

由于工业废物的产生,使得大部分城市的地下水受到不同程度的污染,重金属离子、有机化合物及一些亚硝酸盐在水中的含量大大超出了所规定的标准。

因而防止水污染以及对废水、污水进行净化处理,是充分利用水资源、保护水资源的重要途径,同时对于人类的健康提供了必要的条件。

前人进行了金属矿物的废水处理,如软锰矿可以用于处理酸性含As废水,磁铁矿可除去废水有颜色、混浊物和铁、铝等,当pH值为2~9时,磁铁矿除As可达99%,在合适的pH值范围内,经硫铁矿处理的水中,As≤0.05mg/L,达到了饮用水的标准。

用天然黄铁矿清除Cu2+、Cd2+、Pb2+、As3+、As5+、Cr6+,效果可达98%,.采用矿物材料处理废水、污水的方法,目前主要有过滤、中和、混凝沉淀、离子交换和吸附等方法,用于过滤方法的矿物材料主要是矿物砂,这对矿物材料的要求主要是:在水中稳定,即不溶解、不电离、不与水发生反应,并保持中性。

同时为了除去水中固体微粒等杂质,对过滤所用的矿物砂的粒度、圆度及级配都、硅藻土有一定的要求,常用矿物有石英、钛铁矿、重晶石、石榴石、多孔SiO2等,板柱状矿物和片状矿物不宜单独用作过滤矿物砂。

利用矿物材料控制调节水体中的pH值,例如用方解石、白云石、长石等矿物处理酸性水,使之转变为中性水,其机理为:CaO+2H+→Ca2++HO2MgO+2H+→Mg2++H2OMg(OH)2+2H2O→Mg2++2H2O又如用石灰石—氯化钙法处理不锈钢酸洗液含F废水,中和反应时间为10-20分钟,pH=7-7.5,废水中的F可除至10mg/L以下。

而利用石英等酸性矿物可处理强碱性水,其机理为:2(Na,K)(OH)+SiO2→(Na,K)2SiO3+H2O利用矿物吸附、离子交换以及其它的物理化学性质进行废水处理是最为常见的对方法,例如利用矿物的荷电性质,与水体中具异性电荷或极性分子的污染物胶体或离子发生凝聚,从而使污染物沉淀,可用作沉淀剂的矿物有明矾石、绿矾、苏打、生石灰、三水铝石、高岭石、蒙脱石等。

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