非金属矿在农业、环保等领域的应用

马 群（中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队，河南 信阳 464000）

非金属矿在农业、环保等领域的应用

马 群
（中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队，河南 信阳 464000）

【摘 要】本文论述了非金属矿在农业、环保等领域的应用：非金属矿产可以制造钾肥、改良土壤、作饲料添加剂、增加农药效力、减少农药副作用等；非金属矿产还可作为生态建材原料，可用于治理污水、净化空气等。

【关键词】非金属矿；农业；环保；应用

非金属矿产是指除金属矿产、矿物燃料矿产以外的具有经济价值的任何种类的岩石、矿物或其他自然产出的物质。非金属矿产及其加工产(制)品是国民经济发展、国防建设、人民生活和社会发展所必须的基础原料。未来非金属矿产品的主要需求市场仍将是国防建设、节能产品、耐火材料、化工、农业、造纸、涂料、橡胶、塑料、陶瓷、家用电器以及环境保护等领域。尤其是经过深加工的非金属矿物，可形成一批高附加值、高技术含量的新型非金属矿物材料。我国非金属矿产资源十分丰富，是当今世界上非金属矿产种类比较齐全的少数国家之一，也是非金属矿生产大国。目前我国非金属矿开采和加工企业有近10万家，年产值超过3 500亿元，已探明储量的非金属矿产约88种，产地4 500多处，其中石墨、重晶石、硫铁矿、高岭土、石膏、大理石和花岗岩等在国际上占优势；沸石、珍珠岩、海泡石、蛭石、粘土等十几种非金属矿产已成为国际优势矿产；金刚石、蓝宝石、钾盐也有很好的发展前景。随着我国不断推进全面建设小康社会，非金属矿产在建设资源节约型和环境友好型社会中将发挥越来越重要的作用，未来发展前景广阔。

1　非金属矿在农业中的应用

“民以食为天”，在国民经济中农牧业的主导地位是显而易见的。随着土地的长期耕种和工业化所带来的环境污染，土壤的有效成分减少，结构退化及板结，这不仅严重制约了农业的发展，也影响了农作物的品质；同时，以植物为食的畜禽的肉质和蛋奶的质量也逐步下降，有害元素增加，这些都将影响人类的健康。要解决这些问题，非金属矿产有着特殊的性能和独特的作用。

1.1 制造钾肥原料

钾肥主要为氯化钾和硫酸钾，属酸性肥料，是农作物不可缺少的肥料之一。它不但能促进作物的根系发育，穗杆粗壮，不易倒伏，抽穗齐、成熟早，颗粒饱满，而且能增强作物的抗旱、抗病虫害的能力。钾肥的品种主要有氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、钾石盐、钾镁盐、光卤石、硝酸钾、窑灰钾肥。

能够提炼钾肥的非金属矿主要有：含钾矿物及岩石(如杂卤石、光卤石、霞石、白榴石、钾长石、金云母、海绿石、明矾石、黄钾铁芳、伊利石粘土、霞石正长岩、富钾粗面岩类、凝灰岩等)、含氮矿物及岩石(钠硝石、钾硝石)、磷酸盐矿物及磷块岩、橄榄石和纯橄榄岩、蛇纹石、阳起石、硼镁石、黄铁矿、硫化物、沸石、蛭石、石膏、菱镁矿、白云石、硅藻土、腐殖酸类矿肥、泥炭、蓝铁矿、磷铝石等。

1.2 在增加肥效、抗旱及改良土壤中的应用

肥效调控和土壤改良是国内外农业生产和环境治理方面的重要技术，合理调配使用能够促进作物生长并使其达到稳产、丰产的作用。在传统肥料中添加一定的天然矿物，能使肥料不结块而增加肥料的利用率，同时也增加了矿物质营养元素；另外，对于化肥这种速效肥，它还可以延缓化肥的肥效，延长化肥的作用时间，不仅能够提高作物产量，而且能够明显地改善农产品的质量。目前用于化肥添加剂的矿物主要有沸石、珍珠岩、蛇纹岩、硅藻土、凹凸棒石粘土、膨润土等。

在增加抗旱能力方面，膨润土、沸石、凝灰岩、硅藻土具有化肥吸附剂的作用，对化肥的分解物(如尿素中的胺)起“暂时储集器”的作用，使植物慢慢吸收，避免流失。由于这些矿物具有很强的吸水性，可缓解土壤中的水分快速蒸发(起“蓄水器”的作用)，故增加了抗旱的能力。

在土壤改良方面，利用一些矿物岩石阳离子交换性质、选择性、吸附性、酸碱性等特殊的物理化学性质，能够改变土壤的物化性状，增加土壤的保水、保肥能力，效果显著。如沸石、膨润土、浮石、蛭石、硅藻土、海泡石是利用矿物的通气性和膨胀性来改良土壤结构；如高岭土、膨润土、石灰岩、泥灰岩、火山灰、蛇纹岩是利用矿物的吸附性、粘结性和阳离子交换性防止水土流失；如沸石、石灰岩、石膏、碳质岩是利用矿物具有酸碱性的特征，来改善土壤的酸碱度等。

1.3 在饲料中的应用

非金属饲用矿产含有动物生长所需的各种元素五十多种，是动物体维持生命和健康生长所必需的的营养源，具有特殊的物理化学性质，能最大发挥动物的遗传能力，节省粮食、提高产量和质量以及预防疾病等优点。它们被称作“生命必需元素”，虽然需求量很微小，但生理功能很大，一旦缺少，即可造成动物的营养性障碍。因此，它的开发利用是畜牧业发展中极其重要的组成部分，受到世界各国的普遍关注与应用。

动物饲料中添加的矿物分两类：营养性矿物及非营养性矿物。前者主要起补充蛋白质、钙质及维生素等作用，主要有碳酸盐类矿物(如低镁石灰石、大理石、贝壳等)、磷酸盐类矿物(如磷酸二氢钙，磷为动物骨、脑及血液所必需的)、含镁矿物(如煅烧菱镁矿，动物缺镁易引起抽搐及软骨病等)；后者起充填、粘结、载体作用，主要有膨润土、海泡石、沸石等粘土矿物及滑石。

1.4 在农药中的应用

农药中添加非金属矿物可以避免传统农药残留所带来的公害，药效长，对人体的危害小，并能防止向大气和水体中释放农药，有利于生产环保型绿色食品。农药用非金属矿物大致分为两种：①对病虫害有抑杀作用的矿物(如硫黄、雄黄、雌黄、滑石、菱镁矿、萤石、辰砂、石膏、海泡石等)，这些矿物中含有一些毒性元素(如Hg、As、S等)；②能将农药较长时间地保留在土壤内，作为农药的载体、掺合剂和吸附剂，使其发挥最大的杀虫灭害作用(如滑石、蒙脱石、凹凸棒石、坡缕石、海泡石、珍珠岩等)。

2　非金属矿在环保领域的应用

我国正处于经济、社会、工业高速发展阶段，也面临着一些发达国家曾经遇到过的环境污染问题。例如生态环境破坏严重、水土流失严重、土地荒漠化加速、“三废污染”造成多种生物濒临灭绝等，严重制约了我国社会经济的可持续发展。非金属矿是自然界天然无机矿产，具有与天然环境的共生性和协调性，既能治理污染，又能恢复环境、回归自然；并且都能循环利用，不产生二次污染，治污成本低；在一般性环保技术不能解决的非点源区域性污染问题方面能发挥独特的作用，这是物理化学、生物治污方法所不能比拟的。随着科学技术的进步，对环保领域的投入和研究非金属矿物及其制品在环保中的作用突显。如何充分利用非金属矿物的环境属性，正成为环境矿物学和环境科学的重点研究方向和学科生长点。

目前，应用于环保领域的非金属矿有近50种，包括天然非金属矿产品、深加工产品及其制品。部分具有独特物化性能的非金属矿物材料在治理固体污染物、水体、大气等方面成绩显著。

2.1 在生态建材中的应用

利用沸石、硅藻土、膨胀珍珠岩、蛭石、浮石、海泡石等非金属矿具有体轻、导热系数小、耐高温、吸音等特点，能够生产安全健康型生态建材；利用滑石、石膏、方解石、高岭土、蛇纹石、麦饭石等非金属矿具有吸附和药用功能，能够生产保健型生态建材；硅灰石、长石、透辉石、霞石、正长岩、玄武岩等，能够生产节能型生态建材。

2.2 在治理污水中的应用

利用坡缕石和海泡石具有的孔状结构，来处理有机废水；利用蛭石具有片状结构、良好的高分子交换性和强吸附性，能作金属废水的处理介质；利用蒙脱石、凹凸棒土、沸石等比表面积大、离子交换性高及吸附性能优良的性质，来处理生活废水、工业废水，去除废水中的重金属离子(如Ni(2+)、Hg(2+)、Cd(2+)、Pb(2+)、Cr(2+)、Al(2+)等)、有机污染物及磷

酸根离子等，并且吸附后具有优良的脱附效果，能够二次使用。

2.3 净化气体中的应用

利用膨润土、海泡石、坡缕石、高岭土等比表面积大、吸附性强的特性作为吸附、过滤材料，处理臭气、毒气(如NH3等)的有害气体；利用经表面改性的粘土矿物处理固体垃圾，并可防止二次污染；利用膨胀石墨治理大气污染和海洋油类污染。另外，天然沸石、海泡石、蒙脱石、坡缕石等，在国防工业、核工业、航天工业中防毒、防辐射等方面也有很好的应用。

3　结语

党的十八大提出了经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设的中国特色社会主义“五位一体”的概念，而农业、环保领域的发展水平是生态文明建设的重要标志。所以，研究非金属矿产在农业、环保领域的应用具有非常重要的意义，同时也为从事非金属找矿勘查的地勘单位打开了工作思路。

【参考文献】

[1]苑金生.非金属矿物在农业中的应用[J].中国建材,2003(7):74-76.

[2]梁凯.非金属矿物材料在环境保护中的应用[J].地质与资源, 2011(6):458-461.

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[4]康艳霞,刘钦甫,程宏飞,等.我国累托石的分布及其应用现状[J].中国非金属矿工业导刊,2013(1):19-23.

【矿产资源】

【开发利用】

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

【文章编号】1007-9386(2015)01-0001-02

【文献标识码】A

【中图分类号】TD985