环境矿物材料——第一章 绪论

1.环境矿物材料的定义和分类

1.1环境矿物材料的发展过程

a.最早：1992年第29届国际地质大会提出“环境矿物学”

b.它是研究天然矿物与地球表面各个圈层之间交互作用及其反映自然演变、防治生态破坏、净化环境污染及参与生物作用的科学

c.叶大年在回顾人类利用矿物的历史时，提出环境矿物学是矿物学几个发展阶段中的必然产物

d.1999年4月在中国地质学会矿物学专业委员会设立环境矿物学分会

e.2004年3月在中国矿物岩石地球化学学会成立环境矿物学专业委员会

f.90年代初，日本学者山本良一教授提出了“环境材料”的概念

g.环境材料：是指同时具有实用性能和最佳环境协调性的材料，并非指一种具体的材料，而是一大类考虑到资源、能源和生态问题的材料的总称，或者说是以环境协调和环境保护的思想指导下的进行设计、加工和使用的材料。

h.涉及环境保护和人体健康的矿物学研究已发展成独立的分支学科，即环境矿物材料学

2016年12月10日中国科协批准成立中国硅酸盐学会矿物材料分会，标志着矿物材料特别是环境矿物材料的发展进入一个新的时期

1.2 环境矿物材料的定义和基本特征

(1)定义

a.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一类矿物材料

b.它既是矿物材料，又是环境材料

c.是两者的交集，是环境保护观念指导下开发的矿物材料或是矿物材料环境功能的延伸

d.它是环境矿物学的重要研究内容之一，是利用天然（或改性）矿物有效治理固（土壤）、液、气三类污染物的环境工程技术。

（2）基本特征

a.材料本身是以天然矿物或岩石为主要原料

b.材料具有环境协调性或具有环境修复和污染治理功能

c.具有良好的环境污染净化能力

1.3 环境矿物材料的分类

有2种分类依据：特点、用途，各分为4类

（1）根据环境矿物材料的特点，分为如下四大类型

天然环境矿物材料：能够直接利用其物理、化学性质用作环境治理与修复的矿物(或岩石)功能材料，如一些膨润土、沸石、珍珠岩、硅藻土、蛭石等

改性环境矿物材料：指将矿物或岩石进行超细、超纯、改型、改性等加工改造后用作环境治理或修复的矿物(或岩石)功能材料，如超细石英粉、云母粉、高纯超细的高能石墨乳、改性膨润土、沸石等

复合及合成环境矿物材料：指以一种或数种天然矿物或岩石为主要原料，与其他有机和无机材料按适当配比进行烧结、胶凝、粘结、胶连等复合或合成加工改造所获得的用于环境修复的功能材料，如岩棉、活性炭、陶粒等

工业废弃物：指选矿尾矿、煤矸石、石棉尾矿；火力发电厂排出的粉煤灰；冶炼产生的废钢渣；化学工业排出的电石渣、硫酸渣、赤泥等一类材料

（2）根据环境矿物材料的用途，分为如下四大类型

治理大气污染的矿物材料：中和作用（烟气脱硫、石灰石、方解石、生石灰、方镁石、水镁石）、吸附作用（黏土矿物、沸石以及改性后的多孔状物质可作有害气体的吸附剂）

治理水污染的矿物材料（有3类）：

1）过滤用矿物材料

2）控制水体pH值的矿物

3）利用矿物材料的其他性质处理污水

过滤用矿物材料：凡在水中稳定，即不溶解、不电离、不与水发生反应，并保持中性的矿物均可作过滤材料。常用的有石英、尖晶石、石榴石、多孔SiO2、硅藻土等，板柱状矿物和片状矿物不宜单独作过滤用矿物材料

控制水体pH值的矿物：能与水体中的H 或OH-发生反应并消耗之的矿物，可起到调节水体pH值的作用。方解石、白云石、石灰乳、水镁石、方镁石、橄榄石、蛇纹石、长石等矿物可处理酸性水，石英等酸性矿物可处理碱性水