天然沸石作为一种重要的非金属矿物,具有吸附、离子交换、催化等众多优异的物化性能,所以沸石被广泛应用于建筑材料、环保材料、轻工业、农牧业等领域。
沸石是由硅氧四面体和铝氧四面体构成,硅(铝)氧四面体依靠中间的氧原子相连接,在三维空间形成空穴或笼,这些空穴和笼通过不同形式连接构成了沸石的孔道体系,阳离子和水分子占据在沸石的空穴和孔道中。在硅氧四面体中,铝可以取代硅氧四面体中的硅,这种同形取代导致晶格间带负电荷,可利用空 穴和孔道吸附Na、K、Ca等可交换离子来保持电荷的平衡性。沸石晶体内孔径分布均匀,可以选择性吸附比它孔径小的分子到空穴中。沸石内部具有较大的静电吸引力使得沸石可以优先选择吸附极性、不饱和及易极化分子,特别是对水、氨、硫化氢、二氧化碳等分子具有很强的亲合力。
沸石还具有优良的离子交换性能,在沸石晶体的空穴内分布着大量可移动的阳离子,可以与其他阳离子发生交换,如斜发沸石和丝光沸石等都具有很高的阳离子交换容量。沸石的这种结构性质使得它具有优异的吸附、离子交换和催化性能等,因而被广泛地应用于建筑材料、环保材料、轻工业、农牧业等,具有重要的环境、社会和经济效益。
天然沸石的应用很普遍,但主要以原矿形式利用,加工和改造产品少量。天然沸石矿物的应用需要提高沸石加工和改造技术,开发高性能、高附加值的绿色环保产品,同时天然沸石的加工改造要与应用相结合,才能发挥更好的经济效益。