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环境工程用矿物材料


麦饭石成因及分布
麦饭石属火山岩类,其主要矿物质是火山岩。麦饭石被认 为是5000-7550万年前火山喷射出的熔岩埋于地下,经过火 山的高湿、炎热春天所产生的酸性物质以及地壳变动所产生 的压力而形成。由此可以推断,麦饭石产于火山地带。
内蒙古、辽宁阜新、山东、黑龙江、新疆、河南、河北以 及南方部分地区。各地储量不同,其中北方储量最大。各地 所产麦饭石品质差别较大,其中以山东、内蒙古为佳,当地 石质较好,可以进行雕刻等加工。有些地区的麦饭石由于形 成年代比较晚,石质较稀松,只能碎化处理后重新压制成型。
环境工程用矿物材料
环境矿物材料是指由矿物及其改性产物组成的与生态 环境具有良好协调性或直接具有防治污染和修复环境功 能的一类矿物材料。一般指的是无机非金属矿物材料, 也包括一些金属矿物材料。
矿物材料是与环境协调性最佳的材料,具有资源丰富、 价格低廉、污染少等优点。对矿物材料进行改性,或者 与其他多种天然矿物材料复合后能达到提高处人体必需的多种微量 元素,可以用于水质净化、污水处理,并且对细菌具有很强 的吸附作用。饮用麦饭石水,可以调节机体的新陈代谢,有 健胃、利尿、保肝和防衰老作用,对人类大有益处。
此外,还可以应用于蔬菜水果保鲜、动物养殖、植物栽培、 冰箱除臭等。用现代技术测试分析表明 ,麦饭石含有为人体 健康所需多种微量元素,人长期饮用麦饭石矿物水,可以补 充人体所需矿物质和多种微量元素,为有机体提供了无机营 养成分,调节新陈代谢,麦饭石矿物水可供保健理疗洗浴, 经常洗浴,可起强身健体之效,相当矿泉水浴。麦饭石具有 一定的吸附作用,经多次实验证明,麦饭石对某些病毒和有 害微生物及重金属元素,有机物质具有一定的净化能力。在 污水处理, 饮水净化与除异味等方面,麦饭石都有效果 。
麦饭石的特性: a.多孔 b.吸附性强及净化水功能 c.麦饭石中包含的天然矿 物质易于释放
麦饭石原石
麦饭石是一种天然的药物矿石,含有人体所必需的钾、 钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、碘、 氟、偏硅酸等十八种微量元素。微量元素约占人体重的 0.025%,虽然其含量甚微,但是它在人类的生命过程中起 着重要作用,它们在人体中含量不足或过剩都会影响健 康,甚至危及生命。因此人体必须不断的通过各种途径 补充微量元素,以满足人本生长发育和维持正常的新陈 代谢水平的需要。
环境矿物材料作用机理
离子交换吸附机理 配合作用机理——通过重金属离子在矿物颗粒表面 的吸附作用实现。 改性作用机理——是有机阳离子进入非金属矿物中, 置换出其中的水分子形成有机黏土矿物。 共沉淀机理——通过溶解作用产生的阴离子与污染 元素产生共沉淀作用达到修复环境的作用。
麦饭石
麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性 的复合矿物或药用岩石。 麦饭石的主要化学成分是无机 的硅铝酸盐。其中包括Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、 K2O、Na2O、TiO2、P2O5、MnO等,还含有动物所需的全 部常量元素,如:K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素 和稀土元素,约58种之多。
沸石是一个化合物大家族,其中许多是自然界存在的矿 物。它的名字来源于当其加热时可以释放出水的性质,名 称Zeolite来源于希腊语,由zeo和lith两个词组合而成,前者 意指沸腾,后者意指石头。这些材料由于它们的离子交换、 吸附和催化性质而得到广泛应用。
这类化合物以具有开放性结构为特征,其中可以缔合小 尺寸的无机的和有机的化合物。由隧道和孔隙形成的网络 是通过四面体和许多元素连接而成的,其结构化学中形成 TO4基元,作为沸石中的建筑砖块。最普遍的沸石材料是硅 和铝的四面体MO4链节在一起形成的。这些四面体在三维 空间连接的各种方式就产生了大量的不同种类的沸石。迄 今已知的沸石不下200余种铝硅酸盐网络结构,其中有40余 种属于自然界存在的矿物。
从具有不同结构的起始纯氧化硅出发,可以推出沸石的组 成通式。以石英为例,它是由SiO4四面体共享所有顶点的方式 连接而成的。如果用AlO4四面体代替氧化硅结构中的部分 SiO4四面体时,由于电荷平衡的缘故,必然要求同时在结构中 结合进阳离子。就是说,“SiO2”被“MAlO2”或“M0.5AlO2” 所代替,这里M是一价的或二价的阳离子。
麦饭石的功效: a.麦饭石散发出的天然矿物质能够吸收自来水中的氯,并 清除水中漂白粉的味道,将自来水矿化为可口的矿泉水。 b.由于麦饭石多孔,可作除臭剂使用。 c.净化鱼塘中的水。
d.保存土壤中的营养成分。
沸石材料
沸石的结构 沸石的性能及用途 NaA沸石用作洗涤剂助剂 沸石蓄能及沸石太阳能制冷 疏水硅沸石作为废气分离吸附剂 改性沸石作为污水净化剂
沸石的命名非常不系统。某些材料,例如sodalite和faujasite 是依照矿物命名的;另一些如ZSM-5和VPI-5是研究者在合成 新的网络骨架进展过程中所标记的称呼。所以,ZSM代表第 四代沸石Socony-Mobil projiect。沸石也常常表示成形式M-[沸 石],这里M指一定网络结构沸石中的阳离子。
麦饭石中含铝硅酸盐类(长石),对色素和细菌有吸附 能力, 如果将麦饭石研成粉末,离子溶出和吸附作用增强。 麦饭石处理水使水变成了带+的、-的电原子团多的水。麦 饭石能吸附水中游离子,麦饭石经水后,可溶出对人体和 生物体有用的常量元素K、Ca、Mg及Si、Fe、Zn、Cu、 Mo、Se、Mn、Sr、Ni、V、Li、Co、Cr、I、Ge、Ti等微量 元素,麦饭石在水溶液中还能溶出人体所必须的氨基酸。
环境工程用矿物材料:
是指对自然界产出的天然岩石和矿物直接或进行加工 后能改良环境的一类矿物材料,在利用这类材料时不需 要更多地消耗能源,且在废弃时也不会产生污染。
主要用来净化环境,如治理水土污染、处理核废料、 治理空气污染(吸附毒害气体)等方面。
用于该方面的非金属矿物材料大多是粘土矿物,目前 用量最大的是蒙脱石黏土(膨润土)。
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