沸石的应用与实验检测

[发布日期：2023-05-16]　浏览：142次

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1.沸石简介:  沸石是分布很广泛的多种沉积岩和低级变质的重要造岩矿物，它是一种架状结构的碱土金属铝硅酸盐矿物质，沸石矿床的发现，引起了世界各国对天然沸石特性、用途的重视和研究，成为当今十分重视的新兴矿产资源，并以沸石独特的吸附、离子交换和催化性能为沸石的利用开发了广阔的前景。

2.沸石的开发:  我厂（巩义市豫嵩给排水器材厂）坚持深化改革，用于创新，根据客户及市场需求，利用当地矿藏优势研究开发了以天然斜发沸石、丝光沸石为原料，经系列工艺加工生产了沸石滤料、改性沸石、活化沸石、沸石粉等数十种不同规格的沸石系列产品。

3.沸石的性能及利用：沸石主要的性能是吸附能力好、离子交换能力强、催化速度快、密度小、活性好、比表面子大、发泡性高，广泛用于城市给排水、水质改善、污水处理、环保绿化、土壤改良、建材骨料、医药材料、湿地铺料及化工、轻工等方面的广泛应用。

4.沸石的作用：我厂生产的沸石颗粒为乳白色和砖红色，沸石粉为白色和乳红色，对水中氨氮离子和氟离子去除效果非常理想，同时对水中钙、镁、钾、纳、硫等均衡重金属离子的交换来降低水质的硬度，并且在环境绿化、土壤改良等行业通过大量用户证明使用效果非常好。

5.沸石的理化性能分析

6.常用规格：沸石颗粒规格 0.5-1.0mm、1-2mm、 1.5-3mm、 2-4mm、 3-6mm 、4-8mm、  8-12mm、 10-20mm。

沸石粉规格 60-120目、 100-200目、 200-300目、 300目-500目、 600目

 实验：斜发沸石活化后，制成粒度范围为0.5-2.5mm滤料，控制滤速为6-8m/h，在简单跌水曝气条件下，使12.0mg/h的含铁水中的铁离子降至饮用水标准0.3mm/L一下。
     我们针对山东地区800米深井水水源含铁、锰离子及硬度不符合国家饮用水标准的要求，进行了活化沸石除铁、除锰及硬度的实验研究。获得较好效果，实验如下。
1.材料来源与处理：取0.5-2.0mm的均匀颗粒，计2000g，分成4份，每份500g，其中1份做简单处理，其它3份分别采用不同的方法进行处理，得出A、B、C、D 4种材料（A为简单处理的材料），每种材料净重350g。
2.装柱：取PVC管4根，直径2.1cm，长2米。以下进水、上排水的形式，将处理的材料分别装进PVC管中，标号为A、B、C、D 4根实验柱。
3.实验用水：我们取含铁、锰量及硬度明显高于国家饮用水标准的水1000L，均匀分成4份，每份250L，待用。
4.过滤：将4根实验柱按每根实际200L水，控制过滤速度为15-18Ml/min，连续24小时不间断过滤。
  每过滤10L，进行一次原水及过滤水中总硬度、铁、锰含量的测定，并做好记录。
  经过4种活化沸石分别对实验用水过滤以后，得出水中的总硬度、铁和锰含量变化见表1-1
表1-1不同活化方法的沸石处理水后的总硬度、铁和锰含量与原水的比较

通过表1-1可以看出，对沸石采用不同的处理方法，得出的活化沸石在水处理中对水中的总硬度、铁和锰有不同的去除能力，大部分与原水比较均有显著差异（P＜0.01﹚从三项（总硬度、铁和锰）指标看，D种活化沸石效果更好。提示对深加工更有意义。
 
    天然沸石对水中的总硬度、铁、锰、浊度和色度都有不同程度的改变，浊度和色度的改变说明沸石具有吸附能力，总硬度、铁和锰的改变说明沸石具备离子交换能力，不过经过活化处理过的沸石能增加这种吸附能力和离子交换能力，另外斜发沸石或活化沸石对氨氮水质的处理也有及其良好的效果。

沸石对水中氨氮的试验研究

    由于大量含氨氮的生活污水和工业废水被排入天然水体，因氨氮是高耗氧性物质，较高的氨氮浓度会直接导致水质的恶化甚至黒臭，利用生化法一般难以实现氨氮的完全去除，采用沸石离子交换法可以用氨氮沸石进行深度处理，达到完全脱除氨氮的目的，我们对沸石除去水中氨氮的条件及机理进行了试验探讨，通过静态试验得到在中性条件下，含有1mg/LNH3水样200ml，加入1g沸石，经9h可达后检测，NH3残留量为0.21mg/L.

    我们再次试验采用Φ200m×300mm的有机交换柱，使用的沸石粒径为0.8-1.5mm,密度为1300kg/m3,交换容量为15.4mg/g,水样取自某市某市郊的河水，试验采用固定床连续进水方式。

    水流速度为10m/h,氨氮去除率随进、出水中氨氮浓度的变化如下：沸石吸附氨氮受进水浓度影响较大，进水浓度越高，氨氮的去除率相应增高，当进水浓度小于1mg/L时，对于沸石床已累计一定氨氮时，还可能出现氨氮的“反吐”现象，因而在实际运行中应加强氨氮检验的品读和沸石床的再生。