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沸石的应用领域有哪些

发布时间:2020/04/23     浏览:

沸石的应用领域有以下几点:

1、建材工业

建材工业是沸石的主要应用领域,世界上约有五分之二的沸石用于水泥工业,沸石做为水泥掺料可以改善性能、提高标号、降低成本。

2、洗涤用品

在洗涤剂中,沸石可用作填料和摩擦剂等。摩擦剂是牙膏的主要组份,用量高达40%-45%。

3、农业

在农业中,沸石可用作土壤改良剂,起保持水分、肥力、调节酸碱度的作用。在化肥、农药生产中,沸石可用作填料和固化分散介质等。

作为农药载体,可吸附农药有效成分,交换有杀菌作用的重金属离子,使挥发性农药或杀菌剂由沸石暂时保存起来,然后缓释,将高效农药低毒化,既延长药效,又降低甚至消除农作物中的残余毒性。

沸石型化肥是一类新型长效肥料,由沸石粉和碳酸氢铵制成的沸石碳铵,具有不结块、不挥发、氨味刺激小等特点,氮素利用率提高20%左右,肥效期可延长近一倍。长期施用可以提高土壤的保肥、保水性能,与普通碳铵一样适用于各种土壤和各种农作物,是一种很好的速效性新型氮肥品种。

自1965年以来,国外就开始研究天然沸石用作家禽、家畜饲料添加剂。实验表明:在猪、鸡的饲料中添加沸石,能增加家禽的成活率和抗病能力,提高饲料转化率,促进家禽、家畜的生长。若饲料中加入5%的沸石粉,可使小鸡比常规下增重10%-15%,提高鸡的产蛋率28%。这样既可以节省饲料用量,又提高了动物的生长率。

4、轻工业

沸石具有显著的离子导电性能。将其加入树脂中,可提高塑料制品的抗静电性。添加于树脂中的沸石还可吸收塑料由紫外线照射而分解出的氯化氢气体,提高塑料制品的耐光性。在PVC硬质板、管生产中以沸石粉取代轻质碳酸钙,可以降低成本,产品质轻耐用,而且锯边加工时不产生火花。

5、环境保护

①用于空气净化

沸石具有强大的吸附功能,对极性分子如H2O、NH3、H2S、CO2等有很高的亲和力,即使在低相对湿度、低浓度、较高温度条件下仍能有效吸附,因此是性能稳定、吸附效果良好的吸附剂,可用于废气处理和空气净化。

铱和铂—铑/氧化铝在汽车尾气的处理中是良好的催化剂,研究表明,用天然沸石作为载体,可在汽车发动机内有效的转化NOx(转化率70%),并可完全去除烃类物质。它还可以用于去除或回收工业废气(H2S,SO2,NH3,CO等),例如:用天然沸石代替活性炭进行烟气脱硫,研究结果表明,当加热到400℃时,被活化的天然沸石具有较大的吸附容量,天然沸石的代替大大降低了烟气脱硫的费用。

天然沸石也可以用于减轻禽畜饲养场的臭味,利用天然沸石处理禽畜粪便的实验研究表明:由于沸石的吸附性能,减少了NH3的挥发,保持了一定的肥效,而且还降低了粪便所发出的恶臭,改善了操作人员的劳动环境。

②用于水污染治理

去除氨氮和磷。

水体中氨氮和磷含量增加会导致水体富营养化,藻类大量繁殖,溶解氧锐减,水质严重恶化,从而破坏水生态平衡。因此,有效控制和降低污水中氨氮和磷含量已成为现代污水处理技术的一项新课题。

去除氟。

氟是一种有毒的物质,饮用水中氟的含量过高,容易使儿童患氟斑病和氟骨症。

通过静态实验研究表明:活化沸石降氟吸附反应较快,其较佳pH值范围为5.5-6.5;再生液pH值在小于4或大于11时再生效果良好。

沸石除氟有许多优点:可对含氟量不同的原水有效地除氟,处理后水质澄清透明,含氟量达到国家饮用水标准;处理成本低,装置简单,再生简易。

去除砷。

砷是环境中普遍存在的有毒元素。化学和冶金工业中排出的污水很多是含砷废水,处理含砷废水的方法很多,在固定床中用固体吸附剂来吸附砷化物流程比较简单,效果可靠。

去除水中的金属离子。

锌、铬、镍等重金属离子是造成环境污染、对人体较为有害的物质,由于重金属不能被生物降解为无害物,它们在水中富集,造成水体污染,并通过食物链最终危害人类健康。消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法、离子交换法。而沸石几乎对水中所有的重金属离子都有去除作用。天然沸石是去除铜、汞、铅和锌等重金属离子的一种新型的廉价离子交换剂。

研究表明:沸石可有效去除Pb2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+和Hg2+。特别是用NaOH,HCl和NaCl处理过的活化沸石,其吸附交换性能可显著提高。沸石吸附交换下来的重金属离子,还可浓缩回收,沸石经处理也可再生使用。

去除有机污染物。

有机污染物是一类主要污染物,沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性和大小。极性分子较非极性分子易被吸附;随着分子直径的增大,被吸附进入孔穴的机会逐渐减小。含有极性基团如-OH、>C=O、-NH2或含有可极化基团如>C=<、C6H5-等的有机物分子,能与沸石表面发生强烈的吸附作用,二氯甲烷、三氯乙烷等都属于沸石易吸附物质之列。一些常见的有机污染物,如酚类、苯胺、苯醒、氨基酸等,分子直径适中,可被沸石吸附而去除。

用固定床吸附柱方法研究天然沸石去除水中致色有机物的效果,结果表明,天然沸石对自来水中致色有机物有明显去除效果。

去除放射性物质。

放射性元素Cs+,Sr2+是核裂变产品中的主要成分,通常被排放到废水中。沸石的热稳定性和抗辐射性使其具有除Cs+,Sr2+的优越性。

用作滤料。

天然沸石的表而粗糙,比表面积大,吸附能力强,比重小,属于天然轻质滤料。可用来去除悬浮物、藻类等,降低出水浊度。我国大同曾采用沸石生物滤池处理城市污水处理厂的出水,使之达到回用的目的。法国的Sular滤池装有三层滤料,最上一层是比重为1.2,粒径为2.5-3.5mm的沸石。不过,天然沸石作为滤料,其破碎磨损率较大,使用前需经过一定的预处理以提高其强度。

采用沸石载体吸附铜离子作为除藻剂,投入水体能缓慢释放出铜离子,影响藻类的生长代谢,抑制光合作用,影响原生质膜的渗透性,并且可避免局部水域铜离子浓度过高而伤害鱼类等生物。

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