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无机矿物吸附材料未来吸金无数
来源:中国粉体网 黑金 2017-09-21 14:53  点击:
  
对于环境保护,吸附法已有漫长的历史。常用吸附材料有磺化煤、活性白土、木炭、沸石、活性氧化铝、活性氧化镁、吸附树脂等。由于污染物的特异性以及环境的复杂性,对于去除环境中污染物的吸附材料有着特定要求,工业使用的吸附分离材料往往具有以下特点:吸附能力强、吸附选择性好、吸附平衡浓度低、容易再生和再利用、机械强度好、化学性质稳定、来源广、价格低等。
 
天然矿物是一种资源丰富、价格低廉、与环境协调性最佳的材料。一些天然矿物还具有净化环境、修复环境的能力,是理想的环境材料。近年来,对于无机矿物吸附材料的研究也在不断的深入。
 
1.无机矿物吸附材料
 
无机矿物吸附材料大多数是天然无机矿物,这类矿物往往同时具有离子交换性能和吸附性能。常见的无机矿物吸附材料主要有沸石、膨润土、海泡石、硅藻土等。
 
1.1沸石
 
沸石是一族含水的碱或碱土金属网状结构的铝硅酸盐晶体。天然沸石在自然界的储量相当丰富,我国已确定储量33亿t,远景储量50亿t。沸石的环境净化功能主要取决于沸石的结构以及其中的水分子和阳离子性质。目前,沸石已被广泛应用于日用化工、环境保护、石油加工等领域。
 
 
 
净化空气
 
沸石具有强大的吸附功能, 对极性分子如 H2O、NH3、H2S、CO2 等有很高的亲和力, 即使在低相对湿度、低浓度、较高温度条件下仍能有效吸附, 因此是性能稳定、吸附效果良好的吸附剂, 可用于废气处理和空气净化。
 
水污染治理
 
利用沸石的吸附性能、离子交换性能等可有效去除水中氨氮、有机污染物、铁、氟等。沸石处理水污染有以下优点:储量丰富,价廉易得;制备方法简单;具有较高的化学和生物稳定性;容易再生。
 
此外,沸石可广泛应用于放射性废物的处理,海水提钾、海水淡化、硬水的软化、除臭剂等。目前而言,我国天然沸石开发应用尚处于起步阶段。但随着研究的推进,天然沸石的优越性能将会得到更加广泛的利用。
 
1.2膨润土
 
膨润土的主要成分是蒙脱石,具有优良的物化特性,被誉为“万能黏土”,被广泛应用在铸造、球团、钻井泥浆、纳米材料、医药、气体过滤吸附净化材料、水净化材料、无机抗菌剂等领域,是一种重要的无机吸附材料。
 
 
 
近年来利用有机膨润土对印染废水进行脱色处理的研究取得了一定进展,吸附机理主要是物理吸附。此外在含芳香类化合物有机废水的处理、重金属离子废水的处理及农药的吸附方面发挥了重要作用。
 
国内外近年来已开展了利用膨润土处理废水的各类研究,尤其是有机膨润土,在国外已经被广泛应用于水处理领域。我国天然膨润土资源丰富,因此,开发膨润土和改性膨润土水处理剂具有广泛的应用前景。
 
1.3硅藻土
 
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,主要由古代硅藻的遗骸所组成。硅藻土具有细腻、松散、质轻、多孔、、耐热、耐酸、比表面积大及化学性质稳定等一系列优良特性,因此,在环境中是一种很重要的吸附剂。
 
 
 
硅藻土作为水处理剂的载体,能提高絮凝剂效果,使絮凝物体积加大、沉淀加速,易于压滤,经处理后可回收利用。
 
近年来我国在硅藻土提纯方法和提纯技术方面得到发展,生产硅藻精土的成本大为降低,从而拓宽了其应用领域。将硅藻土应用到废水处理领域,不但为硅藻土开辟了一个广阔的新市场,也有利于缓解我国污染治理所面临的“二次污染”问题。
 
1.4海泡石
 
海泡石属斜方晶系,为链层状水镁硅酸盐或镁铝硅酸盐矿物。海泡石独特的结构使其具有大的比表面积,较强的离子交换能力。在废水处理和空气净化中已得到应用。若经改性,可提高吸附性能,更有利于发挥其吸附作用。改性海泡石对有害或有恶臭味的气体具有较好的吸附性,尤其是含氮化合物,如氨气、甲醛、硫化物、腐胺等有极强的吸附作用,广泛应用于干燥剂和吸附除臭剂。
 
 
 
海泡石价格低廉、来源广泛,经活化后制得的吸附剂具有高效、可再生的优点,在环境保护方面的应用越来越广泛,如污水处理、大气吸附和过滤脱色等方面,是一种很有前途的环境材料。
 
2.未来无机矿物吸附材料吸金无数
 
近些年,我国爆发2次全国性雾霾事件,217座城市存在黑臭河污染现象被揭开,普查出全国土壤污染超标率达 16.1%,危废违法转运处置事件屡见不鲜,众多的环境污染威胁人民的生存环境。众多环保问题催动了环保产业的发展。
 
2000-2015年中国环保行业产值情况
 
 
 
 
 
今年以来,在一系列环保政策的驱动下,环保产业更是快马加鞭奋蹄疾进。目前中国环保行业整体生命周期正进入成长中后期,无论从投资端还是政策端,其逆经济周期属性开始进一步显现。“十三五”是我国环保行业高速发展的五年,以“三大行动计划”为基础,预计带动行业超过6万亿的投资规模,年均复合增速达10%,预计“十三五”末,环保投资占GDP的比重将达1.45%,大环保时代仍将持续。
 
预计“十三五”期间,我国环保投资复合增速在 10.7%
 
 
一方面,在政策驱动和市场需求之下,今明两年将迎来环境污染综合治理投资高峰,万亿级市场空间有望释放。而我国加强水污染防治、推进大气污染防治和防治固体废物污染,必然需要大量的非金属矿物环境治理材料。
 
另一方面,目前我国无机矿物吸附材料在环保领域的应用尚处于起步阶段。比如膨润土,我国更多应用在铸造、钻井泥浆领域,吸附剂市场所占比例微乎其微,而国外膨润土在吸附剂领域的应用约占据26%。所以,随着环境污染治理投资的加大,研究的推进,无机矿物吸附材料将在环境保护领域赢得无限商。


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