碳酸钙用于解决环境问题的探索
张其武
目前，我国面临的环境问题很严峻，其中重金属污染日趋严重。对此，可从两方面着手研究，一是改进工艺，减少排污量，二是对废液进行无害化处理。
消石灰Ca（OH）2沉淀是主要的无害化处理方式，但是会伴有pH值高、沉渣含水率高、过滤困难等现象。使用更廉价的矿物材料进行处理，避免这些问题，具有重要的实践意义。
用方解石来沉淀净化大部分金属盐废液，是否可行呢？
方解石是最常见的天然碳酸钙矿物，可考虑用方解石来沉淀净化大部分金属盐废液，但其化学性质稳定，在自然状态下，只能对金属离子产生表面化学吸附的作用，单位处理量很低，因此需要活化手段提高其反应活性，使之与金属离子之间发生类似Ca（OH）2的摩尔当量的化学反应。
武汉理工大学张其武教授课题组利用行星式球磨机对方解石进行研磨活化，研究了在研磨过程中方解石与不同的重金属硫酸盐之间的化学反应，具体包括铁（Fe）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）和镉（Cd）的二价硫酸盐。
根据反应特征和机理，在金属离子的相互分离、多重金属离子的共沉淀净化、合成缓释性微肥等方面做了较深入的研究。
活化碳酸钙在金属分离中的应用
采用机械力化学法对碳酸钙进行活化，可通过控制活化条件来控制沉淀金属离子的速度。
研究表明：铜、铁、铅金属离子比较容易形成相应的沉淀，而镍、锰、镉则不容易沉淀，基于这种沉淀速度的差异，完全具有分离铜（或铁，或铅）与镍，锰，镉及其混合物的可行性。
通过活化碳酸盐矿物，硅酸盐矿物等来实现其它金属离子之间的反应差异，进而达到相互分离的目的，包括铁和其它金属的分离，锌镉的相互分离等，一方面提供金属元素间的分离新工艺，另一方面也为这些非金属矿物开拓了新的利用途径。
这样把污水处理环境问题就转换成一个二次资源回收的新工艺，带来的附加值能提高工艺的经济价值，而有很高的实用性。
活化碳酸钙在合成缓释肥料中的应用
将七水硫酸亚铁和碳酸钙共同研磨，所得研磨样品中的Fe养分很容易溶解在柠檬酸溶液中，同时几乎不溶于水。
在水溶液中具有低溶解度，这样有利于保持肥效，不会伴随雨水流失，而在弱酸溶液中很容易溶解则有利于植物根部对养分的吸收。
因此，机械力研磨碳酸钙与七水硫酸亚铁，合成的产品可以作为一种很有效缓释铁肥。
活化碳酸钙在重金属离子净化中的应用
使用相同钙量的活化碳酸钙与Ca（OH）2沉淀同种组分的重金属离子，由碳酸钙生成的难溶产物比Ca（OH）2吸收更少的水。
因此，通过碳酸钙法，不但可以达到稳定重金属离子的效果，而且金属稳定化后所形成的沉渣含水率相比于传统的碱中和法低很多，为沉渣的后续处理减少了很大成本。通过使用具有强压力的工业设备，污泥中的低水含量可能进一步降低。
此外，经碳酸钙处理后的废液pH最后稳定在6-7.5之间，而使用Ca（OH）2处理后的废液pH一般在9-11，显然使用Ca（OH）2处理完废液中的重金属离子后，需要进行过滤沉渣后用酸中和pH，而使用碳酸钙没有这个问题。
另外，以碳酸钙为载体，协同有关金属离子后，再来处理磷酸根，砷酸根等阴离子也非常有效，几乎在摩尔比附近或少许过量的使用条件下，简单获得99%以上的去除率，效果远远超过通常报道的吸附剂的容量。
总之碳酸钙的化学性质在比较稳定的背景下，经过活化处理或同其它成分协同使用，呈现了独到的治理污水的性质。
来源：中国粉体技术网