巖棉是一種常用的無機建筑材料,具有優異的防火保溫特性,可應用于許多領域。其具體應用領域詳見下表1。
表一:巖棉的用途
巖棉產品均采用優質玄武巖、白云石等為主要原材料,經1450℃以上高溫熔化后采用離心機高速離心成纖維,同時噴入一定量粘結劑、防塵油、憎水劑后經集棉機收集、通過擺錘法工藝,加上三維法鋪棉后進行固化、切割,形成不同規格和用途的巖棉產品。
安裝工人正在鋪設外墻巖棉
然而大量使用的巖棉產品,在其壽命終了變成廢棄物之后,通常采用直接堆積或掩埋的方式處理,這樣的處理方式不僅占用大量空間,而且造成了一定的環境污染。
中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所研究員吳正巖課題組,利用這些廢棄的巖棉研制出一種高效去除水體和土壤中重金屬的新型修復劑,該工作對促進建筑廢棄材料的循環利用有著重要意義,其相關成果于近日被化工領域權威期刊《化學工程雜志》接收發表。
技術原理圖
因電鍍、礦山采選等工業活動引發了區域性水體和土壤鉻污染,導致糧食鉻超標現象時有發生,嚴重威脅人體健康,成為我國農業及環境領域亟待解決的關鍵問題。目前通常采用納米鐵等還原劑將高毒性六價鉻還原為低毒性三價鉻,但由于納米鐵易團聚,嚴重影響其還原效率,因此常利用載體材料提高納米鐵的分散性。然而,這些載體存在不同程度的成本高、工藝復雜問題,大大限制了該方法的廣泛應用,成為鉻污染治理領域的關鍵技術瓶頸,急需研發低成本、高效率載體材料。
吳正巖課題組對廢棄巖棉進行系列物化改性,可制備出具有大量微納孔隙及功能基團的載體材料。該材料可大幅提高納米鐵的分散性,其裝載納米鐵制備出新型重金屬修復劑。該修復劑可高效抓取并還原六價鉻,控制其遷移,從而抑制作物對鉻的攝取,提高糧食安全性。為了促進其工業化應用,將該修復劑作為濾芯研制出新型過濾系統,為含鉻工業廢水處理提供輕簡化解決方案。該方法工藝簡單、成本低、可重復利用,為水體和土壤重金屬污染治理提供有效技術供給,并為廢棄巖棉循環利用提供了新途徑。
擴展知識:
巖棉起源于夏威夷。當夏威夷島第一次火山噴發之后,島上的居民在地上發現了一縷一縷融化后質地柔軟的巖石,這就是最初人類認知的巖棉纖維。巖棉的生產過程,其實是模擬了夏威夷火山噴發這一自然過程。
參考來源:科技日報
編輯:粉體圈 小白
作者:粉體圈
總閱讀量:4064供應信息
采購需求