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沸石的離子交換性能
沸石的離子交換性能
離子交換是沸石的重要性能之一。在沸石晶格的孔(腔)中,K、Na、Ca和水分子等陽(yáng)離子與晶格結(jié)合不緊密,容易與周圍水溶液中的陽(yáng)離子交換,交換后的沸石晶格結(jié)構(gòu)不受破壞。據(jù)調(diào)查,斜發(fā)沸石巖石對(duì)NH4 離子的總交換量在50~220mmol/100g之間,K 離子的總交換量一般在9~26mg/g之間,少數(shù)在9mg/g以下,絲光沸石對(duì)NH4 離子的總交換量一般在50~188.73mmol/100g之間,沸石離子交換容量大于9mg/a,比沸石離子交換容量大得多,這是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其他特性決定的。
沸石的吸附性能和耐酸性
吸附性能
沸石分子篩具有較大的比表面積(500-1000m2/g),能產(chǎn)生較大的擴(kuò)散力,是一種優(yōu)良的吸附劑。沸石晶格中存在許多大小均勻的孔洞和孔道。這些孔通過(guò)開放的通道相互連接,并與外界交流。孔道體積占沸石晶體體積的50%以上,并含有大量的游離沸石水。沸石水的量隨環(huán)境的溫度和濕度而變化。在一定的物理化學(xué)條件下,分子篩中的孔道具有準(zhǔn)確而固定的直徑(約3~11μm)。不同的沸石有不同的直徑。小于這個(gè)直徑的物質(zhì)可以被它們吸收,而大于這個(gè)直徑的物質(zhì)則被排除在外。這種現(xiàn)象被稱為“分子篩”相互作用。但并不是所有的沸石都能起到分子篩的作用。有些沸石的孔徑太小,無(wú)法篩分分子。沸石不僅具有吸附水的能力,還可以吸附氧化鈣、二氧化流、氟化物、氮、銨、甲淳和放涉性物質(zhì)。以浙江縉云絲光沸石為例,氧化鈣的吸附量為150.01mg/g,銨吸附量為177.47mmol/100g,so2120mg/g,氮吸附量為12.93~17.11mg/g,甲淳為55.4mg/g。
耐酸性
沸石具有良好的耐酸性。以山東斜發(fā)沸石和絲光沸石為例,在100℃下用不同濃度的鹽酸處理2小時(shí)。結(jié)果表明,二者均具有較強(qiáng)的耐酸性。斜發(fā)沸石和絲光沸石經(jīng)4N鹽酸和10mol/L鹽酸處理后,晶體結(jié)構(gòu)無(wú)損傷。
此外,沸石還具有化學(xué)反應(yīng)性、遠(yuǎn)紅外輻射、可逆脫水等工藝性能。
填料人工濕地的“核心”——沸石
填料人工濕地的“核心”——沸石
人工濕地系統(tǒng)在控制運(yùn)行過(guò)程中,會(huì)將污水、污泥有控制地投配到經(jīng)人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動(dòng)的過(guò)程中,主要利用基質(zhì)填料、土壤等物質(zhì)的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用。
作為人工濕地重要構(gòu)成的基質(zhì)填料,沸石在人工濕地水質(zhì)凈化過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。其為植物和微生物提供生長(zhǎng)介質(zhì)的同時(shí),還能夠通過(guò)沉淀、過(guò)濾和吸附等作用直接去除污染物。沸石填料的種類、級(jí)配等會(huì)直接影響沉淀、過(guò)濾和吸附效果。在人工濕地污水處理中,氨氮是一類重要的污水去除指標(biāo),生態(tài)環(huán)境部出臺(tái)的《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范(HJ 2005-2010)》中也提出了相應(yīng)凈化水質(zhì)要求。
對(duì)此,如何選擇填料的類型,是確保人工濕地污染物去除功能和長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。早期人工濕地常采用的填料基質(zhì),包括天然土壤、壤質(zhì)砂土和砂質(zhì)壤土等,其很難達(dá)到理想的重金屬與有機(jī)污染物去除效果;另外,在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后濕地系統(tǒng)易發(fā)生堵塞情況。在此背景下,人們開始深入研究與選擇更優(yōu)的沸石填料,以強(qiáng)化人工濕地對(duì)污染物的去除能力。
顆粒沸石土壤改良劑制備及崩解特性研究
近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)SO2、NO排放量的不斷增加,加上長(zhǎng)期大量施用氮肥,土壤酸化、土壤板結(jié)等問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重。
沸石顆粒能夠改良土壤的作用也有很多人知道,下面跟著紅花是沸石廠家一起來(lái)看看沸石和磷礦粉的區(qū)別吧。
據(jù)調(diào)查在630萬(wàn)km2的實(shí)際調(diào)查面積中,障礙土壤達(dá)到16.1%,其中耕地的問(wèn)題更加突出,因此如何改良問(wèn)題土壤成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。沸石作為土壤改良劑常用于農(nóng)業(yè)上,它是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物,能改善土壤的抗侵蝕能力,恢復(fù)土壤的團(tuán)聚結(jié)構(gòu),改良鹽堿地,修復(fù)重金屬污染土壤,降低土壤容重。
磷礦粉也常用作土壤改良劑,它不僅可以增加土壤中的有效磷含量,提高土壤的pH值,增加交換性鈣鎂含量,減少鋁毒,而且也能修復(fù)重金屬污染土壤。然而,粉料具有播撒不均勻、易產(chǎn)生粉塵飛揚(yáng)、易吸濕等諸多問(wèn)題給實(shí)際的運(yùn)輸和使用帶來(lái)了不便。為此,我們針對(duì)磷礦粉與沸石粉造粒以及崩解性能進(jìn)行研究,探尋各影響因素對(duì)造粒和崩解過(guò)程的影響,目的是制備具有一定強(qiáng)度的顆粒,同時(shí)保證顆粒施人土壤后能夠快速遇水崩,在水和微生物的作用下,與植物根系有良好的接觸,達(dá)到土壤改良的效果。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,磷礦粉比沸石粉成粒性要好,兩者成粒率差異達(dá)到極顯著水平。隨著磷礦粉細(xì)度的減小,混合料的成粒率逐漸增加,蕞大成粒率為82.15%。隨著沸石粉添加量的增加,混合料的成粒率降低。當(dāng)崩解劑Ⅱ、粘結(jié)劑、添加量均為10%,磷礦粉與沸石粉質(zhì)量比在1:0、1:15、1:30變化時(shí),可獲得70%以上的成粒率,滿足對(duì)成粒性的要求。隨著沸石粉添加量的增加和顆粒粒徑的增大,顆粒越不容易崩解,蕞長(zhǎng)崩解時(shí)間為62s。