天然沸石顆粒在水處理及放射性污染物處理中的應用
來源： 閱讀(du)：2340 更新時(shi)間：2011-09-28 16:10沸(fei)石(shi)顆(ke)粒是采用優(you)質沸(fei)石(shi)原礦，經提純、造粒而成，具有(you)吸附(fu)，過(guo)濾，除(chu)味等(deng)功效，可(ke)作為優(you)質的(de)凈(jing)化劑和吸附(fu)載體等(deng)。飼用沸(fei)石(shi)粉：70 目(mu)(mu)(mu)——120目(mu)(mu)(mu)灰白色粉狀可(ke)用于豬、牛(niu)、羊、雞、鴨(ya)、魚等(deng)飼料加(jia)工業。還可(ke)用作建筑過(guo)濾行(xing)業。沸(fei)石(shi)粉：150目(mu)(mu)(mu)——200目(mu)(mu)(mu)白色可(ke)用于生產(chan)材料預(yu)混料、添加(jia)劑、肥料生產(chan)、農藥(yao)生產(chan)等(deng)。飼用沸(fei)石(shi)顆(ke)粒：10 目(mu)(mu)(mu)——20 目(mu)(mu)(mu)、20 目(mu)(mu)(mu)——50目(mu)(mu)(mu)灰白色。主(zhu)用于雞、鴨(ya)、禽用飼料加(jia)工用。
沸石是一種礦石，最早發現于1756年。瑞典的礦物學家克朗斯提（Cronstedt）發現有一類天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時會產生沸騰現象，因此命名為“沸石”（瑞典文zeolit）。在希臘文中意為“沸騰”（zeo）的“石頭”（lithos）。此后，人們對沸石的研究不斷深入。
沸石的一般化學式為：AmBpO2p·nH2O，結構式為 A(x/q) [ (AlO2)x (SiO2)y ] n(H2O) 其中：A為Ca、Na、K、Ba、Sr等陽離子，B為Al和Si，p為陽離子化合價，m為陽離子數，n為水分子數，x為Al原子數，y為Si原子數，(y/x)通常在1～5之間，(x+y)是單位晶胞中四面體的個數。
自然界已發現的沸石有30多種，較常見的有[1]方沸石、菱沸石、鈣沸石、片沸石、鈉沸石、絲光沸石、輝沸石等，都以含鈣、鈉為主。它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。晶體所屬晶系隨礦物種的不同而異，以單斜晶系和正交晶系（斜方晶系）的占多數。方沸石、菱沸石常呈等軸狀晶形，片沸石、輝沸石呈板狀，毛沸石、絲光沸石呈針狀或纖維狀，鈣十字沸石和輝沸石雙晶常見。純凈的各種沸石均為無色或白色，但可因混入雜質而呈各種淺色。玻璃光澤。解理隨晶體結構而異。莫氏硬度中等。比重介于 2.0～2.3，含鋇的則可達 2.5～2.8。沸石主要形成于低溫熱液階段，常見于噴出巖氣孔中，也見于熱液礦床和近代溫泉沉積中。沸石可以借水的滲濾作用，以進行陽離子的交換，其成分中的鈉、鈣離子可與水溶液中的鉀、鎂等離子交換，工業上用以軟化硬水。沸石的晶體結構是由硅（鋁）氧四面體連成三維的格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，具有很大的開放性。堿金屬或堿土金屬離子和水分子均分布在空穴和通道中，與格架的聯系較弱。不同的離子交換對沸石結構影響很小，但使沸石的性質發生變化。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或過濾大小不同的其他物質的分子。工業上常將其作為分子篩，以凈化或分離混合成分的物質 ，如氣體分離、石油凈化、處理工業污染等。
沸石沸石有很多種，已經發現的就有36種。它們的共同特點就是具有架狀結構，就是說在它們的晶體內，分子像搭架子似地連在一起，中間形成很多空腔。因為在這些空腔里還存在很多水分子，因此它們是含水礦物。這些水分在遇到高溫時會排出來，比如用火焰去燒時，大多數沸石便會膨脹發泡，像是沸騰一般。沸石的名字就是因此而來。不同的沸石具有不同的形態，如方沸石和菱沸石一般為軸狀晶體，片沸石和輝沸石則呈板狀，絲光沸石又成了針狀或纖維狀等等。各種沸石如果內部純凈的話，它們應該是無色或白色，但是如果內部混入了其他雜質，便會顯出各種淺淺的顏色來。沸石還具有玻璃樣的光澤。我們知道沸石中的水分可以跑出來，但這并不會破壞沸石內部的晶體結構。因此，它還可以再重新吸收水或其他液體。于是，這也成了人們利用沸石的一個特點。我們可以用沸石來分離煉油時產生的一些物質，可以讓它使空氣變得干燥，可以讓它吸附某些污染物，凈化和干燥酒精等等。沸石礦物有很廣的分布。特別多見于由火山碎屑形成的沉積巖石中。在土壤中也有發現。
【發現】
沸石最早發現于1756年。瑞典的礦物學家克朗斯提（Cronstedt）發現有一類天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時會產生沸騰現象，因此命名為“沸石”（瑞典文zeolit），在希臘文中意為“沸騰”（zeo）的“石頭”（lithos）。此后，人們對沸石的研究不斷深入。
1932年，McBain提出了“分子篩”的概念。表示可以在分子水平上篩分物質的多孔材料。雖然沸石只是分子篩的一種，但是沸石在其中最具代表性，因此“沸石”和“分子篩”這兩個詞經常被混用。人造沸石是：磺酸化聚苯乙烯； 天然沸石：鋁硅酸鈉。
【用途】
吸附劑和干燥劑
催化劑
洗滌劑
其他用途（污水處理、土壤改良劑、飼料添加劑）
【特性】
沸石沸石是沸石族礦物的總稱，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物。按沸石礦物特征分為架狀、片狀、纖維狀及未分類四種，按孔道體系特征分為一維、二維、三維體系。任何沸石都由硅氧四面體和鋁氧四面體組成。四面體只能以頂點相連，即共用一個氧原子，而不能“邊”或“面”相連。鋁氧四面體本身不能相連，其間至少有一個硅氧四面體。而硅氧四面體可以直接相連。硅氧四面體中的硅，可被鋁原子置換而構成鋁氧四面體。但鋁原子是三價的，所以在鋁氧四面體中，有一個氧原子的電價沒有得到中和，而產生電荷不平衡，使整個鋁氧四面體帶負電。為了保持中性，必須有帶正電的離子來抵消，一般是由堿金屬和堿土金屬離子來補償，如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金屬離子。由于沸石具有獨特的內部結構和結晶化學性質，因而使沸石擁有多種可供工農業利用的特性。
世界上已發現的天然沸石一般為淺灰色，有時為肉紅色。拿在手上明顯感到比一般石頭輕，這是因為沸石內部充滿了細微的孔穴和通道，比蜂房要復雜得多。假如把沸石比作旅館，那么1立方微米的這種“超級旅館”內竟有100萬個“房間”！的這些房間能根據“旅客”（分子和離子）的性別、高矮、胖瘦、嗜好的不同自動開門或擋駕，絕對不會讓“胖子”到“瘦子”的房間去，也不會使高個子與矮個子同住一室。根據沸石的這一特性，人們用它來篩選分子，獲得很好的效果。這對在工業廢液中回收銅、鉛、鎘、鎳、鉬等金屬微粒具有特別重要的意義。
沸石具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能，因此被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑，也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面。沸石還具有“營養”價值。在飼料中添加5%的沸石粉，能使禽畜生長加快，體壯肉鮮，產蛋率高。
由于沸石的多孔性硅酸鹽性質，小孔中存有一定量的空氣，常被用于防暴沸。在加熱時，小孔內的空氣逸出，起到了氣化核的作用，小氣泡很容易在其邊角上形成。
天然沸石(shi)是一種新興材料，被廣(guang)泛應用(yong)(yong)(yong)于工(gong)業(ye)、農業(ye)、國(guo)防(fang)等(deng)部門，并且它的(de)用(yong)(yong)(yong)途還(huan)在(zai)不斷地開拓。沸石(shi)被用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)離(li)(li)子(zi)交換劑(ji)(ji)(ji)(ji)、吸附(fu)分離(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、干(gan)(gan)燥(zao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、水(shui)泥混合(he)材料。在(zai)石(shi)油(you)(you)、化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)工(gong)業(ye)中(zhong)，用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)石(shi)油(you)(you)煉制的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、氫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)石(shi)油(you)(you)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)異構化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、重整、烷基化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、歧(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)；氣、液凈化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、分離(li)(li)和(he)儲存劑(ji)(ji)(ji)(ji)；硬(ying)水(shui)軟化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、海水(shui)淡化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)；特殊干(gan)(gan)燥(zao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)（干(gan)(gan)燥(zao)空(kong)氣、氮、烴類等(deng)）。在(zai)輕(qing)工(gong)行業(ye)用(yong)(yong)(yong)于造紙、合(he)成(cheng)橡膠、塑(su)料、樹脂、涂料充填劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)素質顏色等(deng)。在(zai)國(guo)防(fang)、空(kong)間技術、超真空(kong)技術、開發能源、電子(zi)工(gong)業(ye)等(deng)方(fang)(fang)面(mian)(mian)，用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)吸附(fu)分離(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)干(gan)(gan)燥(zao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。在(zai)建(jian)材工(gong)業(ye)中(zhong)，用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)水(shui)泥水(shui)硬(ying)性活性摻和(he)料，燒制人(ren)工(gong)輕(qing)骨料，制作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)輕(qing)質高強(qiang)度板材和(he)磚。在(zai)農業(ye)上用(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)土壤改良劑(ji)(ji)(ji)(ji)，能起保(bao)肥(fei)、保(bao)水(shui)、防(fang)止病(bing)蟲害的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。在(zai)禽(qin)畜(chu)業(ye)中(zhong)，作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)飼料（豬、雞）的(de)添加劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)除(chu)臭(chou)劑(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)，可促(cu)進牲口(kou)成(cheng)長，提(ti)高小雞成(cheng)活率。在(zai)環境保(bao)護方(fang)(fang)面(mian)(mian)，用(yong)(yong)(yong)來處理廢(fei)(fei)氣、廢(fei)(fei)水(shui)，從廢(fei)(fei)水(shui)廢(fei)(fei)液中(zhong)脫除(chu)或回收金屬離(li)(li)子(zi)，脫除(chu)廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)放射性污染物。
