濾料類型 | 沸石濾料 | 適用對象 | 水 |
用途 | 水過濾 | 性能 | 耐酸、耐堿、耐高溫、耐低溫、防火、防水、防靜電 |
類型 | 高效 | 品牌 | 濾源 |
吸附率 | 100(%) | 抗壓力 | 4500(kgf) |
密度 | 1.8(g/cm3) | 孔隙率 | 32—48(%) |
磨損率 | 0.2 | 硬度 | 4-5 |
化學成分 | 沸石 | 鹽酸可溶率 | 0.1(%) |
天然沸石濾料
沸石作為一種具有優(yōu)異功能的非金屬礦物材料,在工業(yè)中有廣泛的應用。其顯著特點是孔隙度高、比表面積大,離子交換性、吸附性、催化性、耐酸性、耐熱性、耐輻射性等性能優(yōu)異, 因此被廣泛用于石油化工、環(huán)境保護、農(nóng)牧業(yè)、建材工業(yè)、輕工業(yè)及高新尖端技術等領域。沸石可用做催化劑、干燥劑、水質(zhì)軟化劑、吸附劑、離子交換劑等,在工業(yè)上常作分子篩,用來凈化氣體、石油及廢水處理,海水提鉀、淡化、硬水軟化等[1]。目前國際上對天然沸石的開發(fā)、研究和生產(chǎn)相當活躍。本文對近兩年來沸石在水處理應用的研究進展進行了綜合評述,介紹了天然和改性沸石在去除水中氨氮、有機物質(zhì)、重金屬離子、放射性物質(zhì)等方面的應用。
沸石簡介
1、沸石是沸石族礦物的總稱。它是具有特殊構造和性能的一經(jīng)組架狀硅酸鹽。在沸石構造中,硅氧骨干中的空隙彼此相通,形成了孔道。參加晶格的陽離子位于孔道中,在一定的外界條件下可以進行交換。水份子沿孔道進入晶格,與陽離子形成水合離子。在加熱和干燥氣候中,水分子又可沿孔道離開晶格,晶格并不因而破壞。沸石晶體受到的灼熱,孔道中的水急速氣化排除,狀似沸騰,沸石即由此得名。
2、沸石的種類。我國天然沸石發(fā)現(xiàn),重要的有鈣沸石,片沸石、方沸石、菱沸石、絲光沸石、斜發(fā)沸石、毛沸石、鎂堿沸石、鈉沸石等品鐘,但品位都不很高。高品位的鈉沸石(Na2[A12Si3O10]·2H20)菱沸石只在我國西部地區(qū)的貴州省湄潭縣發(fā)現(xiàn)。經(jīng)中科院地化所測試,其質(zhì)量極好,而且純度很高,純度最高達99%,礦物結晶粗大,最大的晶體長達10厘米以上,垂脈壁方向成束狀。片狀、板狀、板柱狀、嗾 射狀、集體體排列,水解性能好。鈉沸石呈黑色狀,黑度達89.5度,半透明,玻璃光澤或比絹光澤,解理(010)發(fā)育完全,性脆、質(zhì)優(yōu)、實屬罕見。貴州省地礦廳和遵義市地礦局勘探查明的鈉沸石,菱沸石的儲量為2000萬噸,可開采100年以上。受到中外客商的青睞,具有地方特色,極具開采價值,而且都是露天開采。
沸石的由來:
1765年瑞典礦物學家C ronstedt在冰島玄武巖杏仁狀空隙內(nèi),首先發(fā)現(xiàn)一種白色透明的礦物,因其加熱時出現(xiàn)發(fā)泡沸騰現(xiàn)象,便以希臘文命名為“zeolite”,意為“沸騰的石頭”[2]。關于沸石的定義存在著一個演變的過程,直至1997 年,國際礦物學協(xié)會(IMA)新礦物及礦物命名委員會(CNMMN)沸石專業(yè)委員會(IZA)采納了由D.S.Coombs等18名成員署名發(fā)表的有關沸石類礦物命名的建議,將沸石礦物定義為一類結晶物質(zhì),其結構以四面體連接形成的格架為特征,四面體由4個氧原子圍繞一個陽離子組成
沸石的主要化學成份和物理特性
1、天然沸石形成于低溫、強堿的環(huán)境,化學成分主要由SiO2(硅),AL2O3(鋁),H2O(氫)和堿、堿性金屬、離子四部分組成,而且還含有K2O(鉀),CaO(鈣)、Fe2O3(鐵)、Na2O(鈉)、mgo(鎂)、Tio2(鈦)、mno(錳)、P2O5(磷)和豐富的有機質(zhì)。硬度3-4,比重2:2。
2、貴州省地礦局106地質(zhì)隊對湄潭縣鈉沸石礦化學分析結果含量(%)為:A1203(鋁)10.94 Si02(硅)56.46,Fe203(鐵)4.65 K20(鉀)3.24,Na20(鈉)0.07,Ca0(鈣)5.47,Mgo(鎂)2.58,Tio2(鈦)0.65,MnO(錳) P205(磷)1.89。貴陽地化所對湄潭縣鈉沸石礦化學分析結果含量(%)為::A1203(鋁)9.08 Si02(硅)56.28,Fe203(鐵)2.53、 K20(鉀)4.01,Na20(鈉)0.094,Ca0(鈣)3.26,Mgo(鎂)12.11,Tio2(鈦)0.50,MnO(錳)0.009, P205(磷)2.91,H20(氫)3.74,有機質(zhì)6.12。中科院地球化學研究所資源環(huán)境測試分析中心1998年11月6日對湄潭縣鈉沸石礦分析結果(%)為::A1203(鋁)9.08 Si02(硅)56.28,Fe203(鐵)2.53、 K20(鉀)4.01,Na20(鈉)0.0094,Ca0(鈣)5.47,Mgo(鎂)12.11,Tio2(鈦)0.50,MnO(錳)0.009,P205(磷)2.91,H20(氫)3.74,有機質(zhì)6.12。地礦部浙江中心實驗室1999年6月24日對貴州省湄潭縣鈉沸廠礦分析測試結果(%)為:mm01.g-1(吸氨量)0.156,mg.g-1(吸鉀量)4.890。遵義地區(qū)(市)礦產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站1999年4月24日對湄潭縣鈉沸石礦檢驗分析結果三個樣品分析結果(%)為:P2O5(磷)分別是2.07、1.32和0.90;K2O(鉀)分別是:3.23、3.59和3.27。
4、天然沸石的結構具有陽離子交換性和交換的選擇性;汲附性和篩分性;反應性和穩(wěn)定性等獨特的性能,而且還具有良好的熱穩(wěn)定性,耐酸性,可脫水性,導電性,化學反應的催化、裂化性,耐幅射性和低堆密度,多孔性等特性,因而應用領域十分廣泛,極具科技開發(fā)價值。
5、利用天然沸石的吸附活性,吸附緩釋性和陽離子交換性,沸石用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)領域,制作肥料及作為肥料載體,飼料添加劑及載體,農(nóng)藥載體,土壤改良劑,保水劑,家畜污水處理,尾氣凈化,效果十分顯著。
沸石在農(nóng)業(yè)上的應用:
1、天然佛石含有豐富的氮、磷、鉀有機質(zhì)及礦化微量元素與超微量元素和有機活性物質(zhì),通過釋放、轉(zhuǎn)化、交換、置換活性酶,直接對農(nóng)作物、植物與土壤提供全面直接和間接的養(yǎng)分,能提高保水、保肥能力;能幫助禾苗吸收、傳遞、儲藏土壤中的有機肥及幫助禾苗吸收空氣中的自然氮肥,給土壤分解更多的礦物質(zhì)營養(yǎng)成分,既有利于土壤循環(huán)體系良性化,又能滿足農(nóng)作物、植物生長過程中的營養(yǎng)需要,確有增加農(nóng)作物產(chǎn)量和提高產(chǎn)品品質(zhì)的作用。
2、天然佛石作為農(nóng)作物、植物基肥施用,以其優(yōu)越的活性和離子交換性可以充分增加、補充土壤中的有機質(zhì)含量,增強土地肥力,充分補償、協(xié)調(diào)土壤中業(yè)已被破壞的營養(yǎng)平衡,參與土壤營養(yǎng)平衡體系及緩沖體系的調(diào)節(jié),將土壤中的礦物營養(yǎng)物質(zhì)進行有的釋放吸收,防止礦物離子的沉結和淋洗;有效根除無機肥的大量施用帶來的災難,增加作物產(chǎn)量,提高產(chǎn)品品質(zhì)和商品價值,使有限土地資源獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)良品種,長期保持土壤中的良好活性,從而達到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
3、天然佛石可以作為有機活性土壤改良劑,減少土壤的沉積結構,清除土壤垃圾;用于退耕還林、還草,植樹造林、城市園林綠化、沙化、石化土地的改良,板結土壤的疏松、鹽堿地的治堿改土、中低產(chǎn)田、重茬地的改造功效卓著,是水土保持、生態(tài)環(huán)境建設的好幫手。
4、天然佛石主要優(yōu)勢在于其良好的離子交換性和交換選擇性,用于改良土壤或作為肥料包衣,既能疏松土壤,又能提高肥料利用率的效果,具能防病、抗逆、抗?jié)?、抗寒、抗干熱風、抗倒伏、防早衰、防治植物病蟲害,調(diào)節(jié)重茬連作,保持土地肥力,增加經(jīng)濟效益的獨特功效。
5.沸石粉白蟻,壁虱、蚜蟲等害蟲的功效。其原因是沸石粉微粒被牢牢沾在白蟻、壁虱、蚜蟲身體的表面,阻止了它們的呼吸,使其無法排除體內(nèi)的二氧化碳,導致窒息死亡。具有
6.天然沸石用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),可分解土訓中的沉結物,清除土壤垃圾,減少環(huán)境污染;具有降解殘留農(nóng)藥毒性的作用。作為肥料施用,可促進植物根系生產(chǎn),增強抗逆能力,促進植物光合作用,促進生產(chǎn)發(fā)育、開花結果,提高成熟,改善產(chǎn)品品質(zhì),必將推動我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的現(xiàn)代化進程。