對(duì)于環(huán)境保護(hù)，吸附法已有漫長(zhǎng)的歷史。常用吸附材料有磺化煤、活性白土、木炭、沸石、活性氧化鋁、活性氧化鎂、吸附樹脂等。由于污染物的特異性以及環(huán)境的復(fù)雜性，對(duì)于去除環(huán)境中污染物的吸附材料有著特定要求，工業(yè)使用的吸附分離材料往往具有以下特點(diǎn)：吸附能力強(qiáng)、吸附選擇性好、吸附平衡濃度低、容易再生和再利用、機(jī)械強(qiáng)度好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、來(lái)源廣、價(jià)格低等。
天然礦物是一種資源豐富、價(jià)格低廉、與環(huán)境協(xié)調(diào)性最佳的材料。一些天然礦物還具有凈化環(huán)境、修復(fù)環(huán)境的能力，是理想的環(huán)境材料。近年來(lái)，對(duì)于無(wú)機(jī)礦物吸附材料的研究也在不斷的深入。
1.無(wú)機(jī)礦物吸附材料
無(wú)機(jī)礦物吸附材料大多數(shù)是天然無(wú)機(jī)礦物，這類礦物往往同時(shí)具有離子交換性能和吸附性能。常見的無(wú)機(jī)礦物吸附材料主要有沸石、膨潤(rùn)土、海泡石、硅藻土等。
1.1沸石
沸石是一族含水的堿或堿土金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽晶體。天然沸石在自然界的儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，我國(guó)已確定儲(chǔ)量33億t，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量50億t。沸石的環(huán)境凈化功能主要取決于沸石的結(jié)構(gòu)以及其中的水分子和陽(yáng)離子性質(zhì)。目前，沸石已被廣泛應(yīng)用于日用化工、環(huán)境保護(hù)、石油加工等領(lǐng)域。
凈化空氣
沸石具有強(qiáng)大的吸附功能, 對(duì)極性分子如 H2O、NH3、H2S、CO2 等有很高的親和力, 即使在低相對(duì)濕度、低濃度、較高溫度條件下仍能有效吸附, 因此是性能穩(wěn)定、吸附效果良好的吸附劑, 可用于廢氣處理和空氣凈化。
水污染治理
利用沸石的吸附性能、離子交換性能等可有效去除水中氨氮、有機(jī)污染物、鐵、氟等。沸石處理水污染有以下優(yōu)點(diǎn)：儲(chǔ)量豐富，價(jià)廉易得；制備方法簡(jiǎn)單；具有較高的化學(xué)和生物穩(wěn)定性；容易再生。
此外，沸石可廣泛應(yīng)用于放射性廢物的處理，海水提鉀、海水淡化、硬水的軟化、除臭劑等。目前而言，我國(guó)天然沸石開發(fā)應(yīng)用尚處于起步階段。但隨著研究的推進(jìn)，天然沸石的優(yōu)越性能將會(huì)得到更加廣泛的利用。
1.2膨潤(rùn)土
膨潤(rùn)土的主要成分是蒙脫石，具有優(yōu)良的物化特性，被譽(yù)為“萬(wàn)能黏土”，被廣泛應(yīng)用在鑄造、球團(tuán)、鉆井泥漿、納米材料、醫(yī)藥、氣體過濾吸附凈化材料、水凈化材料、無(wú)機(jī)抗菌劑等領(lǐng)域，是一種重要的無(wú)機(jī)吸附材料。
近年來(lái)利用有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)印染廢水進(jìn)行脫色處理的研究取得了一定進(jìn)展，吸附機(jī)理主要是物理吸附。此外在含芳香類化合物有機(jī)廢水的處理、重金屬離子廢水的處理及農(nóng)藥的吸附方面發(fā)揮了重要作用。
國(guó)內(nèi)外近年來(lái)已開展了利用膨潤(rùn)土處理廢水的各類研究，尤其是有機(jī)膨潤(rùn)土，在國(guó)外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。我國(guó)天然膨潤(rùn)土資源豐富，因此，開發(fā)膨潤(rùn)土和改性膨潤(rùn)土水處理劑具有廣泛的應(yīng)用前景。
1.3硅藻土
硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，主要由古代硅藻的遺骸所組成。硅藻土具有細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔、、耐熱、耐酸、比表面積大及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等一系列優(yōu)良特性，因此，在環(huán)境中是一種很重要的吸附劑。
硅藻土作為水處理劑的載體，能提高絮凝劑效果，使絮凝物體積加大、沉淀加速，易于壓濾，經(jīng)處理后可回收利用。
近年來(lái)我國(guó)在硅藻土提純方法和提純技術(shù)方面得到發(fā)展，生產(chǎn)硅藻精土的成本大為降低，從而拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。將硅藻土應(yīng)用到廢水處理領(lǐng)域，不但為硅藻土開辟了一個(gè)廣闊的新市場(chǎng)，也有利于緩解我國(guó)污染治理所面臨的“二次污染”問題。
1.4海泡石
海泡石屬斜方晶系，為鏈層狀水鎂硅酸鹽或鎂鋁硅酸鹽礦物。海泡石獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其具有大的比表面積，較強(qiáng)的離子交換能力。在廢水處理和空氣凈化中已得到應(yīng)用。若經(jīng)改性，可提高吸附性能，更有利于發(fā)揮其吸附作用。改性海泡石對(duì)有害或有惡臭味的氣體具有較好的吸附性，尤其是含氮化合物，如氨氣、甲醛、硫化物、腐胺等有極強(qiáng)的吸附作用，廣泛應(yīng)用于干燥劑和吸附除臭劑。
海泡石價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛，經(jīng)活化后制得的吸附劑具有高效、可再生的優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如污水處理、大氣吸附和過濾脫色等方面，是一種很有前途的環(huán)境材料。
2.未來(lái)無(wú)機(jī)礦物吸附材料吸金無(wú)數(shù)
近些年，我國(guó)爆發(fā)2次全國(guó)性霧霾事件，217座城市存在黑臭河污染現(xiàn)象被揭開，普查出全國(guó)土壤污染超標(biāo)率達(dá) 16.1%，危廢違法轉(zhuǎn)運(yùn)處置事件屢見不鮮，眾多的環(huán)境污染威脅人民的生存環(huán)境。眾多環(huán)保問題催動(dòng)了環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2000-2015年中國(guó)環(huán)保行業(yè)產(chǎn)值情況
今年以來(lái)，在一系列環(huán)保政策的驅(qū)動(dòng)下，環(huán)保產(chǎn)業(yè)更是快馬加鞭奮蹄疾進(jìn)。目前中國(guó)環(huán)保行業(yè)整體生命周期正進(jìn)入成長(zhǎng)中后期，無(wú)論從投資端還是政策端，其逆經(jīng)濟(jì)周期屬性開始進(jìn)一步顯現(xiàn)。“十三五”是我國(guó)環(huán)保行業(yè)高速發(fā)展的五年，以“三大行動(dòng)計(jì)劃”為基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)帶動(dòng)行業(yè)超過6萬(wàn)億的投資規(guī)模，年均復(fù)合增速達(dá)10%，預(yù)計(jì)“十三五”末，環(huán)保投資占GDP的比重將達(dá)1.45%，大環(huán)保時(shí)代仍將持續(xù)。
預(yù)計(jì)“十三五”期間，我國(guó)環(huán)保投資復(fù)合增速在 10.7%
一方面，在政策驅(qū)動(dòng)和市場(chǎng)需求之下，今明兩年將迎來(lái)環(huán)境污染綜合治理投資高峰，萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)空間有望釋放。而我國(guó)加強(qiáng)水污染防治、推進(jìn)大氣污染防治和防治固體廢物污染，必然需要大量的非金屬礦物環(huán)境治理材料。
另一方面，目前我國(guó)無(wú)機(jī)礦物吸附材料在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于起步階段。比如膨潤(rùn)土，我國(guó)更多應(yīng)用在鑄造、鉆井泥漿領(lǐng)域，吸附劑市場(chǎng)所占比例微乎其微，而國(guó)外膨潤(rùn)土在吸附劑領(lǐng)域的應(yīng)用約占據(jù)26%。所以，隨著環(huán)境污染治理投資的加大，研究的推進(jìn)，無(wú)機(jī)礦物吸附材料將在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域贏得無(wú)限商。