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什么是斜发沸石

发布时间:2018-04-08     浏览次数:49642

斜发沸石(Clinoptilolite)是指沸石族中含水的钠、钾、钙的铝硅酸盐矿物,晶体多为透明板状。  

斜发沸石化学性质

斜发沸石的化学式为Na6(Al6Si30O72)·24H2O,单斜晶系,通常含有 K, Ca,Mg,其中Na,K >> Ca,Mg。 a =7.41Å,b=17.89Åc=15。85Å。 β=91°21′对称型2/m,晶体呈片状或板状,集合体呈放射状、毛发状,不规则粒状及细脉状等。白色或无色,玻璃光泽,解理平行颜色为白色、淡黄色。玻璃光泽。4〜5,相对密度2。16

热重分析:连续;14%。差热分析:吸热125〜300℃;放热大于1000°C。

热稳定性仅次于丝光沸石。加热到650℃持续12h结构不变。 加热至800℃持续2h结构破坏成无定形物质。

耐酸性能:用3。 6md/L HC1溶液在温度100℃下处理4h晶体结构受到部分破坏。

耐碱性能:用5%NaOH溶液在温度下处理4h其结构受到部分破坏。用15%的NaOH溶液在同样条件下处理4h其结构完全破坏。


折射率Ns = 1。479, Nm = 1。479, Np = 1。476,二轴晶负光性。

斜发沸石的离 子交换性能突出,其阳离子交换顺序为Cs+ >Rb+ >NH4+ >K+ >Na+ >Li+ ; Ba2+ >Sr2+ >Ca2+>Mg2+。阳离子吸附容量为 218mmol/100g。

产于火山岩气孔中,也可以是火山碎屑、火山熔岩的蚀变产物。斜发沸石加热脱水后无变形,结构比较稳定,是很好的天然分子筛材料。 

斜发沸石的分布

我国斜发沸石资源十分丰富,除浙江缙云外,全国很多省、市、自治区均发现有斜发沸石矿床。斜发沸石作为一种多功能、高效、廉价的废水处理材料,改性工艺简便易行,对环境无毒副作用,具有热稳定性良好、吸附平衡时间短、离子残留量低、对酸度适应范围较宽,可循环使用等特性,特别适用于很多低浓度废水的处理,因而越来越受到环境工作者的普遍关注,已成为废水处理新方法研究的主要方向之一,具有十分广阔的应用前景。 

 

斜发沸石成因

   天然斜发沸石具有合适的孔道直径和开放的骨架结构。若其结构中部分SiAl取代后,过剩的负电荷一般由碱金属或碱土金属离子所补偿,而这些阳离子和硅铝格架结合相当弱,具有很大的流动性,可以参加离子交换反应,而不破坏矿物的晶体结构。因此,一般的无机阳离子在其孔道中都可得到比较充分的交换和水合。 

 斜发沸石

斜发沸石工业应用

    斜发沸石是沸石矿物中的一种,也是最丰富的一种。它的晶体为透明板状,也可因含杂质而成褐色、红色。斜发沸石是含水的碱金属铝硅酸盐,它脱水后可具有分子筛的功能,可以从空气中有选择地提取氮并使氧富集。斜发沸石还可作为离子交换剂,用于处理核废料,它还是造纸工业中的填充剂和膨胀剂。

 

斜发沸石相关研究

世界水污染日趋严重,污水处理及水资源保护问题已受到世界各国的普遍重视。

我国也高度重视水污染防治工作,在十一五规划中将主要污染物排放总量减少列为约束性指标。寻找高效、价廉的废水处理材料已成为水污染防治研究工作中的热点问题之一。

因此,具有特殊的骨架结构的天然斜发沸石,作为一种廉价的非金属矿物资源受到世界各国越来越广泛的关注,并以其优异的吸附性和选择离子交换性被广泛应用于对各种废水的处理,取得了明显的成效。

斜发沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的大小和极性,因此一些分子直径适中且含有极性基团的有机污染物易被吸附。斜发沸石的吸附容量或交换能力达到饱和后,可以通过简单的物理或化学方法使其有效再生,从而达到循环利用的目的

天然沸石是铝硅酸盐类矿物,外观呈白色或砖红色,属弱酸性阳离子交换剂,经人工导入活性组分,使其具有新的离子交换或吸附能力,吸附容量也相应增大。主要用于中小型锅炉用水的软化处理,以除去水中的钙、镁离子,从而减少锅炉内水垢的生成,减轻水测金属的腐蚀,延长锅炉的使用寿命。在废水处理中,可用于除去水中的磷和铅以及六价铬。失效后的沸石可用于浓盐水逆流再生后重复使用。

 

天然斜发沸石理化性能指标

  

比重 g/cm3

2。0 ~ 2。6

含泥量 %

≤1。0

容重 g/cm3

1.6

水分 %

≤1。5

磨损率 %

≤1.0

钠离子交换

  能力 g/cm

≥800

 

   沸石滤料的化学成份及矿物类型:

  

SiO2

TiO2

Al2O3

Fe2O3

FeO

MgO

CaO

MnO

NaO

K2O

68.60

0.10

12。43

1.21

0.13

0.81

2.57

0.06

1.08

2.83

 

 

LOS

P2O5

SiO2/Al2O3

沸石含量(%)

原岩种类

沸石类型

10。0

0.01

9。33

50~70

凝灰岩、角砾凝灰岩

斜发沸石

斜发沸石

该图所示为除氨氮及氟离子效果最好的沸石滤料,日本研究人员发现它可以去除一些放射性物质,除去效果可达87%以上!该沸石滤料将成为水处理行业中的新型过滤材料,可以预见它在以后的水处理行业中将起到重要的作用。

由于沸石具有比表面积大,吸附性能好,离子交换能力强等特点;对无机物离子交换剂的去除有着良好的作用,在水中还可以与各种重金属阳离子进行交换以降低水质的硬度,另对水中的氨氮氟离子也有很好的去除效果,是水处理行业理想中的新型过滤材料,失效后的沸石还可用浓盐水逆流再生后重复使用。

采用沸石和砂滤料作为BAF滤料处理纺织废水。细胞计数结果表明、沸石滤料上生长的亚硝化单胞菌和硝化菌的数量分别为3。0×1082。2×109 CFU/mL。而砂滤料上生长的数量分别是4.5×1086。5×108 CFU/mL。从硝化菌的数量来上看,沸石滤料上更适宜微生物的硝化作用,另外从对有机物和TKN的去除来看、以沸石为滤料的BAF的效果要好于以砂为滤料的BAF。采用沸石作为滤料的BAF可使纺织废水的COD去除率达86%~92%BOD去除率达99%,色度去除率在77%-79%,这是由于自然沸石滤料的比表面积大于砂滤料,宜于微生物的附着,且沸石滤料的离子交换能力强,能够吸附水中的NH4+,而适宜环境的硝化菌的大量生长,使NH4+转化为硝酸盐。

粒径可根据需要制作,水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。

 

沸石是什么?

沸石粉

沸石颗粒

活化沸石用途

 

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