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矿物的环保功能是由其矿物学特征决定的。电气石是硼硅酸盐矿物,晶体结
构属三方晶系,对称型L33P;电气石是极性晶体,存在自发电极性,这使得电气
石在环境保护和促进人体健康方面具有较大的应用价值。本文研究了电气石复合
矿物的制备工艺、在Cu2+离子净化和香烟降焦减害中应用进行了一系列探索性的
试验。
应用液相包裹一共沉淀法成功地制备出了电气石、沸石复合矿物微粉,利用
能谱分析和扫描电镜为手段,直观地观察到了电气石、沸石复合矿物前驱体向电
气石、沸石复合矿物转化过程,观察分析了复合矿物表面特征的变化,从微观形
貌分析可知:人工沸石颗粒尺寸细微、均一,能均匀地包裹在电气石颗粒表面,
这说明液相包裹一共沉淀法是一种有效的复合矿物制备方法。
通过试验研究了电气石单晶体、电气石微粉及其复合矿物微粉对Cu2+离子的
吸附,分析了电气石微粉和复合矿物微粉吸附铜离子影响因素,试验发现影响吸
附Cu2+离子的主要因素有:①粉料用量大小;②粒度大小;③吸附时间长短;④
pH值大小。接着探讨了电气石及其复合矿物吸附Cu2+离子的机理。分析认为:①
电气石是极性晶体,有极性吸附作用;②电气石矿物表面羟基化,表面官能团吸
附作用;③沸石离子交换吸附作用,进一步促进了复合矿物的吸附性能。由于电
气石及其复合矿物独特的净化功能,因而在净化水领域具有很好的发展前景。
制备出了2kg电气石复合矿物微孔吸滤剂,手工制作了用于试验的香烟600
支,其中含微孔吸滤剂300支、含活性炭香烟300。实验结果表明,与减少烟气
中有害物质的传统方法相比,电气石复合矿物微孔吸滤剂在香烟降焦减害中有很
好的效果,特别是对于自由基、亚硝胺去除效果较明显。将电气石静电吸附效应
的工作原理应用到香烟降焦与有害物质净化领域,在国内外处于比较领先地位。
关键词:电气石、沸石、复合矿物、Cu2+离子、香烟