粘土矿物处理重金属探究进展摘要：简述了粘土矿物的分类、结构特点，以及海泡石在重金属污染治理方面的应用研究进展。随着对粘土矿物处理重金属污染机理和规律研究的不断深入，粘土矿物在治理重金属污染中将发挥越来越重要的作用。关键词：粘土矿物重金属海泡石中图分类号:P579文献标识码：A文章编号:1007-3973(2012)008-116-021引言随着城市化进程的不断推进，重金属废水除了工业和农业两大来源外，城市生活污水和突发的环境污染也成为不可忽视的重要来源。重金属污染不仅破坏生态系统的稳定，危及人类的健康，还造成资源浪费。目前治理重金属污染常用吸附法，但该法所用吸附材料成本较高，新的处理方法尚处于实验室研究阶段。因此，各国学者积极寻求廉价、处理效果好、对环境无害的吸附材料。而粘土矿物以其储量丰富,价格低廉，效果好，无二次污染等优点成为研究热点。2粘土矿物通常认为粘土矿物是含水的层状和层链状过度性硅酸盐及非晶质硅酸盐矿物的总称，由各类母岩通过风化作用、蚀变作用或沉积作用形成。2.1粘土矿物的分类一直沿用的是1966年国际公布的四级分类法，但由于认识和技术的局限性，部分粘土矿物未能得到正确的分类和命名。方邺森和许冀泉在1981年受委托拟定了一个分类表，1985年，方邺森作了进一步的完善。该分类法中将粘土矿物分为结晶质和非结晶质两大类。结晶质又被分为层状和链层状结构。两种基本结构都是由硅氧四面体片和铝（镁）氧八面体片按照一定的结合规律形成结构单元层，再由这些结构单元层堆叠形成粘土矿物。根据结合比例和堆叠方式的不同，分成1：1和2：1两种层型，有部分粘土矿物的层状结构是由几种不同类型粘土矿物组成，归类于混合层。还有一部分粘土矿物的四面体片和八面体片的排列使其结构介于链状和层状之间，单独列为层链状结晶质。目前，较常见的粘土矿物主要有高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族以及海泡石族等。2.2粘土矿物的结构粘土矿物有两个基本构造单元：四面体骨架和配位八面体。二维的四面体骨架通过相邻的氧原子连接成二向展平的六方网层的硅氧四面体片，多个配位八面体通过共用的轻基连接成八面体片。四面体晶片和八面体晶片以特定的方式结合成基本单位晶层。两个基本结构层重复堆叠，相邻的基本结构层之间的空间形成层间域，粘土矿物的单位构造就是由基本结构层加上层间域组成。2.3粘土矿物的性能粘土矿物具有很大的比表面积，表面价键的不饱和使其拥有一定数量的活性中心；当结构中电荷未达平衡时，存在着层内结构不饱和填充、类质同象离子置换等现象；在其表面和结构中还存在功能性基团，以上三种特性表明粘土存在着活性和可变性。粘土矿物一般具有离子交换性，离子交换的推动力是破键和晶格内类质同象置换产生过剩负电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡，而粘土矿物的带电性使其拥有良好的离子交换性。从电泳现象中得出不同的粘土矿物的层间域间会存在负电荷，对吸附重金属离子有利。根据产生原因的不同分为:永久性电荷、可变负电荷、正电荷。永久性电荷又称构造电荷，由于由于粘土发生晶格取代或晶格缺陷所产生的剩余负电荷，不受pH影响。3海泡石3.1海泡石的结构在结晶学上，海泡石属斜方晶系或单斜晶系，具有特殊的链-层状过渡型结构，基本结构单元是上下两层各六个硅氧四面体，中间夹一层硅氧八面体构成层状结构片，每六个硅氧四面体角顶方向相反，形成2：1层状结构单元一上一下相间排列的结构形态。3.2海泡石的种类根据成因不同分成热液型海泡石和沉积型海泡石。热液型海泡石，纤维状，主要分布在我国北方地区。原矿呈灰白色，浸水快速溶解，且沉淀速度较粘土型海泡石要快，静置一分层,最上面是浮沫杂质，下面是较清洁水层，然后是土褐段时间后没有明显的悬浊液，基本沉降至底部。热液型海泡石纤维细长，发育完整，单个纤维可以长达十几厘米以上，该类型海泡石化学组分中Si02、MgO.H20含量很高，但是A1203含量很低，归类为富镁海泡石。热液型海泡石的共生矿物较少，主要是少量的方解石、颗粒状石英、白云石等。沉积型海泡石，粘土状，主要分布在我国南方。原矿呈浅褐色，质轻，有滑感。能快速溶于水中，静置一段时间后...