環(huán)境保護是人類(lèi)21世紀面臨的重大挑戰之一，各種類(lèi)型的、日益嚴重的環(huán)境污染所造成的全球性的生態(tài)破壞和環(huán)境惡化，對人類(lèi)能否在這個(gè)地球上繼續生存下去構成了嚴重的威脅。
隨著(zhù)人類(lèi)環(huán)保意識的增強和全球環(huán)保標準及要求的提高，環(huán)保產(chǎn)業(yè)將成為非常具有前景的新興產(chǎn)業(yè)之一。許多非金屬礦物材料，如硅藻土、沸石、膨潤土、凹凸棒石、海泡石等經(jīng)過(guò)加工（提純、表面處理和復合）具有選擇性吸附有害及各種有機和無(wú)機污染物的功能，而且具有原料易得、本身不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，有望在環(huán)境污染治理方面大展身手。
1、非金屬礦物材料在大氣污染治理中的應用
有害氣體多為酸酐，大部分能溶于水，可用呈堿性的礦物與之發(fā)生中和反應，從而吸收酸酐，達到清除廢氣的目的。這類(lèi)礦物有石灰石、方解石、生石灰、方鎂石、水鎂石等。
石灰石和生石灰可進(jìn)行煙道干法脫硫，在t=820-1370℃下，用粒度為0.1-2mm的石灰石或生石灰對含SO2為0.1%-1%（體積分數）的煙氣作脫硫處理，停留時(shí)間為30s-6h，石灰石、生石灰對廢氣的吸收容量可達50%。
石鹽添加進(jìn)煤和石灰石的沸騰爐內可降低有害氣體的生成量。黏土礦物、沸石以及改型后的多孔狀物質(zhì)可作有害氣體的吸附劑。
2、非金屬礦物材料在水污染治理中的應用
水是可以反復使用的重要資源，但水的污染已十分嚴重。對廢水和污水進(jìn)行凈化處理是充分利用水資源的重要途徑。用礦物材料處理廢水的主要方法有過(guò)濾、中和、沉淀、離子交換、吸附等。處理后水中所含的雜質(zhì)應達到國家規定的排放標準。
?。?）過(guò)濾用礦物材料
凡在水中穩定，即不溶解、不電離、不與水發(fā)生反應，并保持中性的礦物均可作過(guò)濾材料。常用的有石英、尖晶石、石榴石、多孔SiO2、硅藻土等，板柱狀礦物和片狀礦物不宜單獨
作過(guò)濾用礦物材料。
?。?）控制水體pH值的礦物
能與水體中的H+或OH-發(fā)生反應并消耗之的礦物，可起到調節水體pH值的作用。常用的這類(lèi)礦物有：方解石、白云石、生石灰、石灰乳、水鎂石、方鎂石、橄欖石、蛇紋石、長(cháng)石等礦物可處理酸性水，石英等酸性礦物可處理堿性水。
?。?）利用礦物材料的其他性質(zhì)處理污水
利用礦物的荷電性，與水體中具異號電荷的污染物作用產(chǎn)生凝聚，消除污染。如明礬、綠礬、蘇打、生石灰、三水鋁石、高嶺石、蒙脫石等均具有這種作用。膨潤土對清除有機碳效果很好；沸石、蒙脫石、石墨、蛙石又伊利石、綠泥石、高嶺石、凹凸棒石、坡縷石、海泡石等具有良好的吸附性和離子交換性，可用于清除廢水中的NH4+、H2PO4、HPO42-、PO43-和重金屬離子Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cr3+、As3+、Ni2+等。海泡石處理含Ni2+廢水，對Ni2+的清除率可達85%-96%，優(yōu)于活性炭吸附劑，且易于再生；凹凸棒石作吸附劑處理印染廠(chǎng)污水，對Cr系有機染料的脫除率和脫色率分別可達84%和95%。軟錳礦可用于處理酸性含As廢水。磁鐵礦可去除廢水中的顏色、懸浮物和鐵、鋁等。硫鐵礦粉可處理含Hg廢水。磁黃鐵礦可清除Cu2+、Cd2+、Pb2+、As3+、As5+、Cr6+等，效果可達98%，符合飲用水標準。海泡石可清除鉆井泥漿中的Pb2+。
3、非金屬礦物材料在放射性污染治理中的應用
石棉、玻璃纖維、人造有機纖維以及某些高吸氣性礦物可用于吸附、過(guò)濾放射性氣體和空氣中具放射性的塵埃；沸石等可凈化被放射性物質(zhì)污染的水體；軟錳礦對放射性元素也有強的吸附作用。
礦物固化法是處理放射性廢渣的最有效辦法，“固化”包括對放射性元素的永久性吸附、包裹或經(jīng)反應生成安全性固體物質(zhì)。如硼砂、磷灰石、石英混合物在1000℃以上熔化后，可制成耐輻射的穩定玻璃體，這種玻璃體可取代過(guò)去使用的水泥（抗水性差、易于浸出放射性物質(zhì)）和瀝青（易老化而造成泄漏），固化放射性廢物。
4、非金屬礦物材料在環(huán)境污染治理中的市場(chǎng)前景
近5年來(lái)，我國用于環(huán)境保護的總投資已超過(guò)4900億元。這既說(shuō)明我國政府對環(huán)境保護的重視，又表明了環(huán)保市場(chǎng)的巨大。
2017年10月30日，工信部印發(fā)的《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南（2017年）》明確將“用于工業(yè)廢水處理的礦物功能材料深加工技術(shù)”列為對行業(yè)有重要影響和瓶頸制約、短期內亟待解決并能夠取得突破的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，其主要技術(shù)內容：膨潤土等礦物功能材料的改性、改型技術(shù)；增加礦物功能材料比表面積、調整表面電荷等技術(shù)；礦物功能材料在工業(yè)廢水處理中的應用技術(shù)。
2018年1月2日，科技部、工信部、國土資源部、環(huán)保部、住房城鄉建設部、農業(yè)部聯(lián)合組織編制了《土壤污染防治先進(jìn)技術(shù)裝備目錄》，供各類(lèi)企業(yè)、財政投資或產(chǎn)業(yè)技術(shù)資金、各類(lèi)土壤污染防治領(lǐng)域的公益、私募基金及風(fēng)險投資機構等用戶(hù)在土壤污染防治技術(shù)升級改造和投資時(shí)參考。
該目錄納入了“基于天然礦物混合材料的重金屬污染場(chǎng)地穩定化技術(shù)”等15項土壤污染防治先進(jìn)技術(shù)。
基于天然礦物混合材料的重金屬污染場(chǎng)地穩定化技術(shù)
技術(shù)路線(xiàn)：該混合材料以沸石類(lèi)天然礦物為主要成分，混合少量鈣鎂化合物、鐵鹽、鋁鹽及粘性土等制備而成。根據重金屬污染濃度，經(jīng)試驗確定材料配比和添加量，添加比例一般在1%~10%，將材料與污染土壤充分混勻，保持含水率25%，自然養護7d。對于土壤清挖、運輸過(guò)程中可能產(chǎn)生的揚塵污染，釆取灑水、覆蓋等措施進(jìn)行控制。
主要指標：混合材料中污染物含量符合國家相關(guān)標準要求，粒徑<1mm，pH值7.5左右，顆粒含水率3%-5%，比表面積平均30m2/g，陽(yáng)離子交換量>140cmol/kg，處理后土壤重金屬浸出率可降低96%。
適用范圍：重金屬（銅、鉛、鎘、鋅等）污染場(chǎng)地土壤修復。
相對于非金屬礦在其它領(lǐng)域的應用而言，環(huán)保污染治理還是一個(gè)新領(lǐng)域，可以說(shuō)非金屬礦物材料的開(kāi)發(fā)利用是非金屬礦工業(yè)發(fā)展的新方向和新經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)之一。
相信在今后十年內，非金屬礦在環(huán)保領(lǐng)域中的應用必將保持快速增長(cháng)，預計年均增長(cháng)率在15%左右。
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