沸石的應用與實驗檢測

[發(fā)布日期：2023-05-16]　瀏覽：175次

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1.沸石簡介:  沸石是分布很廣泛的多種沉積巖和低級變質的重要造巖礦物，它是一種架狀結構的堿土金屬鋁硅酸鹽礦物質，沸石礦床的發(fā)現(xiàn)，引起了世界各國對天然沸石特性、用途的重視和研究，成為當今十分重視的新興礦產資源，并以沸石獨特的吸附、離子交換和催化性能為沸石的利用開發(fā)了廣闊的前景。

2.沸石的開發(fā):  我廠（鞏義市豫嵩給排水器材廠）堅持深化改革，用于創(chuàng)新，根據(jù)客戶及市場需求，利用當?shù)氐V藏優(yōu)勢研究開發(fā)了以天然斜發(fā)沸石、絲光沸石為原料，經系列工藝加工生產了沸石濾料、改性沸石、活化沸石、沸石粉等數(shù)十種不同規(guī)格的沸石系列產品。

3.沸石的性能及利用：沸石主要的性能是吸附能力好、離子交換能力強、催化速度快、密度小、活性好、比表面子大、發(fā)泡性高，廣泛用于城市給排水、水質改善、污水處理、環(huán)保綠化、土壤改良、建材骨料、醫(yī)藥材料、濕地鋪料及化工、輕工等方面的廣泛應用。

4.沸石的作用：我廠生產的沸石顆粒為乳白色和磚紅色，沸石粉為白色和乳紅色，對水中氨氮離子和氟離子去除效果非常理想，同時對水中鈣、鎂、鉀、納、硫等均衡重金屬離子的交換來降低水質的硬度，并且在環(huán)境綠化、土壤改良等行業(yè)通過大量用戶證明使用效果非常好。

5.沸石的理化性能分析

6.常用規(guī)格：沸石顆粒規(guī)格 0.5-1.0mm、1-2mm、 1.5-3mm、 2-4mm、 3-6mm 、4-8mm、  8-12mm、 10-20mm。

沸石粉規(guī)格 60-120目、 100-200目、 200-300目、 300目-500目、 600目

 實驗：斜發(fā)沸石活化后，制成粒度范圍為0.5-2.5mm濾料，控制濾速為6-8m/h，在簡單跌水曝氣條件下，使12.0mg/h的含鐵水中的鐵離子降至飲用水標準0.3mm/L一下。
     我們針對山東地區(qū)800米深井水水源含鐵、錳離子及硬度不符合國家飲用水標準的要求，進行了活化沸石除鐵、除錳及硬度的實驗研究。獲得較好效果，實驗如下。
1.材料來源與處理：取0.5-2.0mm的均勻顆粒，計2000g，分成4份，每份500g，其中1份做簡單處理，其它3份分別采用不同的方法進行處理，得出A、B、C、D 4種材料（A為簡單處理的材料），每種材料凈重350g。
2.裝柱：取PVC管4根，直徑2.1cm，長2米。以下進水、上排水的形式，將處理的材料分別裝進PVC管中，標號為A、B、C、D 4根實驗柱。
3.實驗用水：我們取含鐵、錳量及硬度明顯高于國家飲用水標準的水1000L，均勻分成4份，每份250L，待用。
4.過濾：將4根實驗柱按每根實際200L水，控制過濾速度為15-18Ml/min，連續(xù)24小時不間斷過濾。
  每過濾10L，進行一次原水及過濾水中總硬度、鐵、錳含量的測定，并做好記錄。
  經過4種活化沸石分別對實驗用水過濾以后，得出水中的總硬度、鐵和錳含量變化見表1-1
表1-1不同活化方法的沸石處理水后的總硬度、鐵和錳含量與原水的比較

通過表1-1可以看出，對沸石采用不同的處理方法，得出的活化沸石在水處理中對水中的總硬度、鐵和錳有不同的去除能力，大部分與原水比較均有顯著差異（P＜0.01﹚從三項（總硬度、鐵和錳）指標看，D種活化沸石效果更好。提示對深加工更有意義。
 
    天然沸石對水中的總硬度、鐵、錳、濁度和色度都有不同程度的改變，濁度和色度的改變說明沸石具有吸附能力，總硬度、鐵和錳的改變說明沸石具備離子交換能力，不過經過活化處理過的沸石能增加這種吸附能力和離子交換能力，另外斜發(fā)沸石或活化沸石對氨氮水質的處理也有及其良好的效果。

沸石對水中氨氮的試驗研究

    由于大量含氨氮的生活污水和工業(yè)廢水被排入天然水體，因氨氮是高耗氧性物質，較高的氨氮濃度會直接導致水質的惡化甚至黒臭，利用生化法一般難以實現(xiàn)氨氮的完全去除，采用沸石離子交換法可以用氨氮沸石進行深度處理，達到完全脫除氨氮的目的，我們對沸石除去水中氨氮的條件及機理進行了試驗探討，通過靜態(tài)試驗得到在中性條件下，含有1mg/LNH3水樣200ml，加入1g沸石，經9h可達后檢測，NH3殘留量為0.21mg/L.

    我們再次試驗采用Φ200m×300mm的有機交換柱，使用的沸石粒徑為0.8-1.5mm,密度為1300kg/m3,交換容量為15.4mg/g,水樣取自某市某市郊的河水，試驗采用固定床連續(xù)進水方式。

    水流速度為10m/h,氨氮去除率隨進、出水中氨氮濃度的變化如下：沸石吸附氨氮受進水濃度影響較大，進水濃度越高，氨氮的去除率相應增高，當進水濃度小于1mg/L時，對于沸石床已累計一定氨氮時，還可能出現(xiàn)氨氮的“反吐”現(xiàn)象，因而在實際運行中應加強氨氮檢驗的品讀和沸石床的再生。