非金屬礦在農業、環保等領域的應用

馬 群（中國建筑材料工業地質勘查中心河南總隊，河南 信陽 464000）

非金屬礦在農業、環保等領域的應用

馬 群
（中國建筑材料工業地質勘查中心河南總隊，河南 信陽 464000）

【摘 要】本文論述了非金屬礦在農業、環保等領域的應用：非金屬礦產可以制造鉀肥、改良土壤、作飼料添加劑、增加農藥效力、減少農藥副作用等；非金屬礦產還可作為生態建材原料，可用于治理污水、凈化空氣等。

【關鍵詞】非金屬礦；農業；環保；應用

非金屬礦產是指除金屬礦產、礦物燃料礦產以外的具有經濟價值的任何種類的巖石、礦物或其他自然產出的物質。非金屬礦產及其加工產(制)品是國民經濟發展、國防建設、人民生活和社會發展所必須的基礎原料。未來非金屬礦產品的主要需求市場仍將是國防建設、節能產品、耐火材料、化工、農業、造紙、涂料、橡膠、塑料、陶瓷、家用電器以及環境保護等領域。尤其是經過深加工的非金屬礦物，可形成一批高附加值、高技術含量的新型非金屬礦物材料。我國非金屬礦產資源十分豐富，是當今世界上非金屬礦產種類比較齊全的少數國家之一，也是非金屬礦生產大國。目前我國非金屬礦開采和加工企業有近10萬家，年產值超過3 500億元，已探明儲量的非金屬礦產約88種，產地4 500多處，其中石墨、重晶石、硫鐵礦、高嶺土、石膏、大理石和花崗巖等在國際上占優勢；沸石、珍珠巖、海泡石、蛭石、粘土等十幾種非金屬礦產已成為國際優勢礦產；金剛石、藍寶石、鉀鹽也有很好的發展前景。隨著我國不斷推進全面建設小康社會，非金屬礦產在建設資源節約型和環境友好型社會中將發揮越來越重要的作用，未來發展前景廣闊。

1　非金屬礦在農業中的應用

“民以食為天”，在國民經濟中農牧業的主導地位是顯而易見的。隨著土地的長期耕種和工業化所帶來的環境污染，土壤的有效成分減少，結構退化及板結，這不僅嚴重制約了農業的發展，也影響了農作物的品質；同時，以植物為食的畜禽的肉質和蛋奶的質量也逐步下降，有害元素增加，這些都將影響人類的健康。要解決這些問題，非金屬礦產有著特殊的性能和獨特的作用。

1.1 制造鉀肥原料

鉀肥主要為氯化鉀和硫酸鉀，屬酸性肥料，是農作物不可缺少的肥料之一。它不但能促進作物的根系發育，穗桿粗壯，不易倒伏，抽穗齊、成熟早，顆粒飽滿，而且能增強作物的抗旱、抗病蟲害的能力。鉀肥的品種主要有氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、鉀石鹽、鉀鎂鹽、光鹵石、硝酸鉀、窯灰鉀肥。

能夠提煉鉀肥的非金屬礦主要有：含鉀礦物及巖石(如雜鹵石、光鹵石、霞石、白榴石、鉀長石、金云母、海綠石、明礬石、黃鉀鐵芳、伊利石粘土、霞石正長巖、富鉀粗面巖類、凝灰巖等)、含氮礦物及巖石(鈉硝石、鉀硝石)、磷酸鹽礦物及磷塊巖、橄欖石和純橄欖巖、蛇紋石、陽起石、硼鎂石、黃鐵礦、硫化物、沸石、蛭石、石膏、菱鎂礦、白云石、硅藻土、腐殖酸類礦肥、泥炭、藍鐵礦、磷鋁石等。

1.2 在增加肥效、抗旱及改良土壤中的應用

肥效調控和土壤改良是國內外農業生產和環境治理方面的重要技術，合理調配使用能夠促進作物生長并使其達到穩產、豐產的作用。在傳統肥料中添加一定的天然礦物，能使肥料不結塊而增加肥料的利用率，同時也增加了礦物質營養元素；另外，對于化肥這種速效肥，它還可以延緩化肥的肥效，延長化肥的作用時間，不僅能夠提高作物產量，而且能夠明顯地改善農產品的質量。目前用于化肥添加劑的礦物主要有沸石、珍珠巖、蛇紋巖、硅藻土、凹凸棒石粘土、膨潤土等。

在增加抗旱能力方面，膨潤土、沸石、凝灰巖、硅藻土具有化肥吸附劑的作用，對化肥的分解物(如尿素中的胺)起“暫時儲集器”的作用，使植物慢慢吸收，避免流失。由于這些礦物具有很強的吸水性，可緩解土壤中的水分快速蒸發(起“蓄水器”的作用)，故增加了抗旱的能力。

在土壤改良方面，利用一些礦物巖石陽離子交換性質、選擇性、吸附性、酸堿性等特殊的物理化學性質，能夠改變土壤的物化性狀，增加土壤的保水、保肥能力，效果顯著。如沸石、膨潤土、浮石、蛭石、硅藻土、海泡石是利用礦物的通氣性和膨脹性來改良土壤結構；如高嶺土、膨潤土、石灰巖、泥灰巖、火山灰、蛇紋巖是利用礦物的吸附性、粘結性和陽離子交換性防止水土流失；如沸石、石灰巖、石膏、碳質巖是利用礦物具有酸堿性的特征，來改善土壤的酸堿度等。

1.3 在飼料中的應用

非金屬飼用礦產含有動物生長所需的各種元素五十多種，是動物體維持生命和健康生長所必需的的營養源，具有特殊的物理化學性質，能最大發揮動物的遺傳能力，節省糧食、提高產量和質量以及預防疾病等優點。它們被稱作“生命必需元素”，雖然需求量很微小，但生理功能很大，一旦缺少，即可造成動物的營養性障礙。因此，它的開發利用是畜牧業發展中極其重要的組成部分，受到世界各國的普遍關注與應用。

動物飼料中添加的礦物分兩類：營養性礦物及非營養性礦物。前者主要起補充蛋白質、鈣質及維生素等作用，主要有碳酸鹽類礦物(如低鎂石灰石、大理石、貝殼等)、磷酸鹽類礦物(如磷酸二氫鈣，磷為動物骨、腦及血液所必需的)、含鎂礦物(如煅燒菱鎂礦，動物缺鎂易引起抽搐及軟骨病等)；后者起充填、粘結、載體作用，主要有膨潤土、海泡石、沸石等粘土礦物及滑石。

1.4 在農藥中的應用

農藥中添加非金屬礦物可以避免傳統農藥殘留所帶來的公害，藥效長，對人體的危害小，并能防止向大氣和水體中釋放農藥，有利于生產環保型綠色食品。農藥用非金屬礦物大致分為兩種：①對病蟲害有抑殺作用的礦物(如硫黃、雄黃、雌黃、滑石、菱鎂礦、螢石、辰砂、石膏、海泡石等)，這些礦物中含有一些毒性元素(如Hg、As、S等)；②能將農藥較長時間地保留在土壤內，作為農藥的載體、摻合劑和吸附劑，使其發揮最大的殺蟲滅害作用(如滑石、蒙脫石、凹凸棒石、坡縷石、海泡石、珍珠巖等)。

2　非金屬礦在環保領域的應用

我國正處于經濟、社會、工業高速發展階段，也面臨著一些發達國家曾經遇到過的環境污染問題。例如生態環境破壞嚴重、水土流失嚴重、土地荒漠化加速、“三廢污染”造成多種生物瀕臨滅絕等，嚴重制約了我國社會經濟的可持續發展。非金屬礦是自然界天然無機礦產，具有與天然環境的共生性和協調性，既能治理污染，又能恢復環境、回歸自然；并且都能循環利用，不產生二次污染，治污成本低；在一般性環保技術不能解決的非點源區域性污染問題方面能發揮獨特的作用，這是物理化學、生物治污方法所不能比擬的。隨著科學技術的進步，對環保領域的投入和研究非金屬礦物及其制品在環保中的作用突顯。如何充分利用非金屬礦物的環境屬性，正成為環境礦物學和環境科學的重點研究方向和學科生長點。

目前，應用于環保領域的非金屬礦有近50種，包括天然非金屬礦產品、深加工產品及其制品。部分具有獨特物化性能的非金屬礦物材料在治理固體污染物、水體、大氣等方面成績顯著。

2.1 在生態建材中的應用

利用沸石、硅藻土、膨脹珍珠巖、蛭石、浮石、海泡石等非金屬礦具有體輕、導熱系數小、耐高溫、吸音等特點，能夠生產安全健康型生態建材；利用滑石、石膏、方解石、高嶺土、蛇紋石、麥飯石等非金屬礦具有吸附和藥用功能，能夠生產保健型生態建材；硅灰石、長石、透輝石、霞石、正長巖、玄武巖等，能夠生產節能型生態建材。

2.2 在治理污水中的應用

利用坡縷石和海泡石具有的孔狀結構，來處理有機廢水；利用蛭石具有片狀結構、良好的高分子交換性和強吸附性，能作金屬廢水的處理介質；利用蒙脫石、凹凸棒土、沸石等比表面積大、離子交換性高及吸附性能優良的性質，來處理生活廢水、工業廢水，去除廢水中的重金屬離子(如Ni(2+)、Hg(2+)、Cd(2+)、Pb(2+)、Cr(2+)、Al(2+)等)、有機污染物及磷

酸根離子等，并且吸附后具有優良的脫附效果，能夠二次使用。

2.3 凈化氣體中的應用

利用膨潤土、海泡石、坡縷石、高嶺土等比表面積大、吸附性強的特性作為吸附、過濾材料，處理臭氣、毒氣(如NH3等)的有害氣體；利用經表面改性的粘土礦物處理固體垃圾，并可防止二次污染；利用膨脹石墨治理大氣污染和海洋油類污染。另外，天然沸石、海泡石、蒙脫石、坡縷石等，在國防工業、核工業、航天工業中防毒、防輻射等方面也有很好的應用。

3　結語

黨的十八大提出了經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設、生態文明建設的中國特色社會主義“五位一體”的概念，而農業、環保領域的發展水平是生態文明建設的重要標志。所以，研究非金屬礦產在農業、環保領域的應用具有非常重要的意義，同時也為從事非金屬找礦勘查的地勘單位打開了工作思路。

【參考文獻】

[1]苑金生.非金屬礦物在農業中的應用[J].中國建材,2003(7):74-76.

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【礦產資源】

【開發利用】

Discussion on Application of Non-metallic Mineral Resources in the Areas of Agriculture and Environmental Protection

MA Qun
(Henan Branch of China National Geological Exploration Center of Building Material Industry,Xinyang 464000, China)

Abstract:This article talking about the prospect of non-metallic mineral resources in the areas of agriculture, environmental protection: non-metallic mineral manufacturing potassium fertilizer, soil improvement, feed additives, increase effectiveness, reduce pesticide side-effects; non-metallic mineral as raw material for eco-building materials,can be used for treatment of sewage, and purify the air, and so on.

Key words:non-metallic minerals; agriculture; environmental protection; application

【收稿日期】2014-09-22

【文章編號】1007-9386(2015)01-0001-02

【文獻標識碼】A

【中圖分類號】TD985