水體污染是人類可持續發展過程中亟待解決的重要環境問題之一。其中，重金屬污染水體的防治，在工業生產過程中最為典型和突出。傳統的堿沉淀處理工藝中，堿的過量使用導致處理后廢水pH值過高，不可直接排放。而處理后的廢渣則由于其普遍超過80%的過高含水率而難以貯存。
　　
　　此外，對于多種金屬離子共存的廢液，高堿性工藝只能實現所有金屬的一次性全部沉淀，不能使各金屬梯度沉淀及分離，不利于資源回收再利用。
　　
　　為解決上述問題，李學偉等深入研究了機械力化學活化后方解石與鋅、鐵、銅、鎳、鎘等多種重金屬離子之間的反應特性，并系統分析出高濃度重金屬廢水體系下，各重金屬離子與活化后方解石的反應差異，是由金屬水合配離子的熱力學穩定性所決定的。利用低機械力作用強度下重金屬離子之間的差異性，活化后方解石可以實現包括Cu-Ni、Cu-Co和Cu-Cd的分離；而利用在較高機械力作用強度下重金屬離子之間的共沉淀效應，則可以實現水體中Fe2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+和Cd2+等多種金屬離子的一次性沉淀凈化，且沉渣含水率低至40%，凈化后廢液pH接近中性。對天然方解石礦物的開發利用以及資源與環境的保護有重大意義。
　　
　　在此基礎上，針對處理難度更大的低濃度重金屬廢水，胡慧敏等通過濕式球磨攪拌活化的方式，實現了碳酸鹽礦物對水溶液中的Pb2+、Cu2+、Ni2+等重金屬離子的一次性處理并達到國家排放標準。針對方解石，濕式球磨活化可使其顆粒粒度降低、溶解度提高并產生更多的表面活性位點，進而提高其在重金屬溶液中的反應能力，實現其在摩爾當量級的沉淀反應，可有效代替傳統的Ca(OH)2。
　　
　　而相較于方解石，白云石在機械力活化后的化學沉淀反應活性則要弱得多，但其表面卻可以提供更為合適的堿度，在50℃下能夠以附著形式選擇性與鐵離子發生非均相反應，獲得超過98%的除鐵率，并實現溶液中鐵與銅的分離。
　　
　　此外，ZHANG等進一步研究發現，機械力活化方解石沉淀銅離子后的沉渣主要成分為堿式硫酸銅，其對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有良好的殺滅效果，這為利用機械力化學活化天然礦物沉淀重金屬離子后的沉渣在生物化學領域的應用提供了新的方向。
　　
　　資料來源：《劉春琦,馬天,李釗,等.天然礦物的機械力化學活化改性研究進展[J].金屬礦山,2021(10):75-81》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請注明出處！