高嶺土是一種富含高嶺石礦物相的天然礦物，此外還含有埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長(zhǎng)石等。高嶺土具有一定的比表面積和吸附性能，經(jīng)改性處理后，內(nèi)部孔道有所改善，可呈現(xiàn)出選擇吸附性能，在廢水處理、重金屬吸附、燃煤處理、光催化等環(huán)境保護(hù)治理方面均有良好的應(yīng)用前景。




1、改性高嶺土重金屬吸附材料


研究表明，800℃煅燒高嶺土的活性增強(qiáng)，酸浸使它的孔道通暢，吸附性能增強(qiáng)。在適宜的條件下對(duì)鉻的吸附率達(dá)到91.4%，且吸附過(guò)程符合吸收動(dòng)力學(xué)模型。


另外，用磷酸、硫酸鹽等無(wú)機(jī)鹽或含氧化物改性高嶺土處理含鉛、鎘、銅等重金屬離子廢水，也是目前的研究熱點(diǎn)。


2、磁化高嶺土重金屬吸附材料


黃明等采用共沉淀法制備磁性高嶺土，經(jīng)磁化后，高嶺土比表面積增大，孔容增大，Si、Al元素的含量基本不變，O元素含量有所增加，且出現(xiàn)了Fe、Fe-O和N-H的特征吸收峰，且具有較強(qiáng)磁性，將其用來(lái)處理含Cu2+和Pb2+的廢水，吸附率達(dá)到98%以上，且易于分離，重復(fù)使用。


3、改性高嶺土磷吸附材料


吸附法除磷是處理富營(yíng)養(yǎng)化水體最為廣泛的方法，改性高嶺土對(duì)磷具有較好的吸附去除效果，酸改性可通過(guò)改變高嶺土的吸附活性點(diǎn)位來(lái)提高其對(duì)磷的吸附凈化性能，而煅燒可通過(guò)活化高嶺石中的鋁來(lái)提高其對(duì)磷的吸附凈化性能。不同改性處理均能提高高嶺土對(duì)磷的吸附性能，但不同改性方法的效果仍存在一定的差異。


另外，高嶺石是土壤的組成部分，吸附磷后可作為農(nóng)肥二次利用，在含磷廢水處理領(lǐng)域具有較廣闊的應(yīng)用前景。


4、改性高嶺土印染廢水處理材料


在印染廢水的脫色方面，常用的經(jīng)濟(jì)而又有效的方法是化學(xué)絮凝，傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)絮凝劑對(duì)分子量小水溶性好的物質(zhì)去除率較差。金曉英等采用鐵鹽改性高嶺土，使得改性高嶺土的表面層絡(luò)合吸附和層間離子交換吸附作用都顯著增強(qiáng)，且在最適條件下對(duì)結(jié)晶紫的最大吸附量可達(dá)18mg/g。


Mohamed Amine Zenasni等利用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）對(duì)高嶺土進(jìn)行改性后吸附剛果紅染料，研究發(fā)現(xiàn)，CTAB改性高嶺土對(duì)剛果紅的吸附量約為天然高嶺土的4倍。


5、活化煤系高嶺土生活污水處理材料


煤系高嶺土經(jīng)焙燒、活化后比表面積和空隙率都大大增加、還生成具有吸附性能等作用的絮凝劑，極大地提高了煤系高嶺土的吸附性能．利用活化煤系高嶺土進(jìn)行生活污水處理成本低、效益高，達(dá)到了以“廢治廢”的效果。


6、高嶺土高溫吸附劑


高嶺土在高溫下對(duì)堿金屬和重金屬具有吸附能力，可以解決煤、生物質(zhì)和垃圾等在燃燒、氣化等過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)渣、積灰、腐蝕以及重金屬和超細(xì)顆粒物排放等問(wèn)題。


高嶺土在高溫（>700℃）下具有吸附堿金屬蒸氣和重金屬蒸氣的能力，可以作為爐內(nèi)吸附劑高溫脫除重金屬和堿金屬。高嶺土可隨燃料一同進(jìn)入爐內(nèi)或噴射入爐。金屬蒸氣首先擴(kuò)散到高嶺土表面，然后與表面發(fā)生化學(xué)吸附，接著吸附分子與表面進(jìn)一步反應(yīng)，如果表面發(fā)生熔化，反應(yīng)產(chǎn)物還會(huì)向高嶺土內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散。其本質(zhì)是通過(guò)化學(xué)吸附和化學(xué)反應(yīng)促進(jìn)堿金屬和重金屬蒸氣向易捕集的大顆粒遷移。最后被除塵設(shè)備捕集，從而避免積灰、結(jié)渣、高溫腐蝕和生成細(xì)顆粒。


7、高嶺土空氣污染吸附材料


研究表明，在垃圾焚燒污染氣體凈化脫除方面，高嶺土對(duì)酸性氣體SO2、NOx、HCl的脫除僅次于活性炭。


李麗萍將一定比例的高嶺土和硅藻土經(jīng)過(guò)高溫煅燒，再和其它的復(fù)合物混合成型，制備出了一種可以高效吸附甲苯、甲醛、硫化氫氣體的吸附劑，并且該材料還兼具制備用料環(huán)保、價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。


8、高嶺土放射性元素吸附材料


粘土礦物具有較大的比表面積、多孔結(jié)構(gòu)、吸附性能較好等優(yōu)點(diǎn)，可以作為放射性核廢物的潛在回填材料。趙玉婷等研究發(fā)現(xiàn)，高嶺土對(duì)鈾（VI）的吸附性能較好，吸附平衡時(shí)間較短，在6h時(shí)就達(dá)到了平衡，其中pH對(duì)高嶺土吸附鈾（VI）的影響較大。


9、高嶺土光催化劑載體


光催化技術(shù)是最近幾年新興的環(huán)保技術(shù)，高嶺土作為一種天然的納米礦物，有許多優(yōu)良的特性，在光催化方面的應(yīng)用也日益廣泛。