天然沸石-天然沸石生產(chǎn)-蕪湖紅花山沸石礦

沸石是一族具有連通孔道的呈架狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物。沸石結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分：鋁硅酸鹽構(gòu)架、構(gòu)架中相互連結(jié)的孔隙（孔道和空穴）、在孔道或空穴中的陽(yáng)離子和水分子。

構(gòu)架中硅氧四面體內(nèi)的硅四價(jià)陽(yáng)離子常被鋁三價(jià)正離子置換，出現(xiàn)過(guò)剩負(fù)電荷，由堿土金屬離子補(bǔ)償，這些補(bǔ)償陽(yáng)離子與晶格結(jié)合力很弱，具有很高的自由度，活躍在孔道中，使沸石具有優(yōu)良的離子交換性能。構(gòu)架中連通的孔道、孔穴使沸石擁有很大的內(nèi)表面積，特別當(dāng)“沸石水”受熱溢出后，通道和孔穴更加空曠，相應(yīng)內(nèi)表面積更加巨大。而且脫水沸石內(nèi)部具有很強(qiáng)的庫(kù)侖場(chǎng)和極性，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附性，加之沸石孔道大小均勻，尺寸固定，形狀規(guī)則，因此吸附具有選擇性，即具有分子篩和離子篩的功能。此外，沸石還具有耐酸、耐高溫、耐輻射等性能。這些物化性能決定了沸石在環(huán)境治理方面必將具有廣泛的應(yīng)用前景。

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視頻作者：蕪湖紅花山沸石礦業(yè)有限公司

沸石已被廣泛應(yīng)用于水處理中，為進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍，需對(duì)其應(yīng)用機(jī)理進(jìn)行深入探討，本文從吸附等溫、吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)三個(gè)方面進(jìn)行探討。

一、沸石吸附等溫特性

常見(jiàn)的吸附等溫理論模型有Langmuir模型和Freundlich模型。Langmuir模型，適用于化學(xué)吸附和低壓高溫時(shí)的物理吸附，Langmuir等溫模型的應(yīng)用基于三個(gè)假設(shè)：

1.吸附分子間無(wú)作用力；

2.表面是均勻的，即吸附熱不隨吸附量而變化，每一個(gè)吸附點(diǎn)的能量不變；

3.吸附限制在單分子層。Freun．dlich模型是經(jīng)驗(yàn)式，適用于不均勻表面的吸附，吸附熱隨覆蓋度指數(shù)下降。這兩種模型在物理吸附和化學(xué)吸附中都有廣泛的應(yīng)用。

二、沸石吸附動(dòng)力學(xué)

常用于描述吸附過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型有準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型通常用于吸附開(kāi)始階段的描述，不能用來(lái)準(zhǔn)確地描述整個(gè)吸附過(guò)程，而準(zhǔn)二級(jí)模型包含了吸附的全過(guò)程，如液膜擴(kuò)散、表面吸附與內(nèi)擴(kuò)散，能更好地描述吸附反應(yīng)的全過(guò)程。

三、沸石吸附熱力學(xué)

采用靜態(tài)平衡法，進(jìn)行了斜發(fā)沸石對(duì)水中氨氮的吸附熱力學(xué)研究，結(jié)果表明，該吸附反應(yīng)的△H>0、△G<0、△S>0，沸石對(duì)氨氮的吸附為吸熱反應(yīng)，吸熱后體系的混亂度增加。在研究溫度對(duì)天然沸石及改性沸石吸附NH4-N的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)該沸石吸附NH4+-N為吸熱反應(yīng)，溫度升高有利于沸石吸附NH4+-N，但影響不明顯。

沸石分子篩是一種十分優(yōu)良的吸附劑，廣泛用于基本有機(jī)化工、石油化工的生產(chǎn)上，在有害氣體的治理上，也常用于so2、nox、co、co2，nh3，ccl4、水蒸氣和氣態(tài)碳?xì)浠衔飶U氣的凈化；以及生化、油漆工業(yè)、地下場(chǎng)所、皮革工廠、動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)所的空氣凈化、脫臭；煙道氣的臭氣吸附、蒸汽的去除等。

沸石吸附劑突出優(yōu)勢(shì)：

1、 吸附選擇性強(qiáng)。分子篩的孔徑大小整齊均勻，又是一種離子型吸附劑。因此它能根據(jù)分子的大小及極性的不同進(jìn)行選擇性吸附?？捎行У貜娘柡吞?xì)浠衔镏邪岩蚁?、炳烯除去，把釔炔從乙烯中除去，這一點(diǎn)是由它的強(qiáng)極性決定的。

2、 吸附能力強(qiáng)。即使氣體的組成濃度很低，仍然具的吸附能力。

3、 受溫度影響小。 在較高的溫度下仍有較大的吸附能力，而其他吸附劑卻受溫度的影響很大，因而在相同溫度條件下，沸石分子篩的吸附容量大。

4、 可高溫再生，再生效率較高，安全性高。

5、 抗毒性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性能好。