天然沸石作為一種重要的非金屬礦物,具有吸附、離子交換、催化等眾多優(yōu)異的物化性能,所以Zeolite被廣泛應用于建筑材料、環(huán)保材料、輕工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等領域。
沸石是由硅氧四面體和鋁氧四面體構成,硅(鋁)氧四面體依靠中間的氧原子相連接,在三維空間形成空穴或籠,這些空穴和籠通過不同形式連接構成了沸石的孔道體系,陽離子和水分子占據(jù)在沸石的空穴和孔道中。在硅氧四面體中,鋁可以取代硅氧四面體中的硅,這種同形取代導致晶格間帶負電荷,可利用空 穴和孔道吸附Na、K、Ca等可交換離子來保持電荷的平衡性。沸石晶體內(nèi)孔徑分布均勻,可以選擇性吸附比它孔徑小的分子到空穴中。沸石內(nèi)部具有較大的靜電吸引力使得沸石可以優(yōu)先選擇吸附極性、不飽和及易極化分子,特別是對水、氨、硫化氫、二氧化碳等分子具有很強的親合力。
沸石還具有優(yōu)良的離子交換性能,在沸石晶體的空穴內(nèi)分布著大量可移動的陽離子,可以與其他陽離子發(fā)生交換,如斜發(fā)沸石和絲光沸石等都具有很高的陽離子交換容量。沸石的這種結(jié)構性質(zhì)使得它具有優(yōu)異的吸附、離子交換和催化性能等,因而被廣泛地應用于建筑材料、環(huán)保材料、輕工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等,具有重要的環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益。
天然沸石的應用很普遍,但主要以原礦形式利用,加工和改造產(chǎn)品少量。天然沸石礦物的應用需要提高沸石加工和改造技術,開發(fā)高性能、高附加值的綠色環(huán)保產(chǎn)品,同時天然沸石的加工改造要與應用相結(jié)合,才能發(fā)揮更好的經(jīng)濟效益。