天然沸石是一种架状硅酸盐矿物,在地壳中分布非常广泛。目前世界上已有美国、日本及俄罗斯等40多个国家发现了沸石矿床,矿床的总数达1000多个,已发现的Zeolite有四十多种。在我国,沸石资源也相当丰富,且分布广泛,价格低廉,产地涉及浙江、河北、山东、河南、黑龙江、辽宁、吉林、内蒙等二十多个省区。我国已发现的沸石品种有大量斜发沸石矿床,另外还有方沸石、毛沸石、片沸石、钠沸石、辉沸石及浊沸石等许多品种。由于沸石具有质轻易碎、硬度较低、空隙度高、内外比表面积大等特点以及良好的离子交换、吸附、催化、耐热、耐酸、耐辐射性能,目前已被广泛应用于建材工业、石油及化工、环境保护、农牧业、轻工业及尖端技术等诸多领域。
天然沸石是一类硅铝酸盐多孔晶体材料,由SiO2、Al2O3、H2O、Na2O、K2O和CaO等主要成分组成,化学通式为:Ax/n(SiO2)(AlO2)x·mH2O,其中A为阳离子,x为阳离子个数,n为价态数,m为水分子数。硅氧四面体和铝氧四面体是构成沸石骨架的最基本的结构单元,其中铝氧四面体带有一个负电荷,使得沸石具有阴离子骨架结构,需要额外的阳离子来平衡。但是由于阳离子和骨架结合比较弱,因此极易与其他阳离子发生交换作用,这是沸石具有离子交换特性的原因。
在沸石的骨架结构中排列着许多空穴和孔道,这些孔道允许一定大小的分子自由移动,阳离子和水分子便分布其中。当由于外在条件的改变使沸石内部的水分子脱除后,沸石的骨架结构不会遭到破坏,而是形成空旷的空腔,可以用来吸附大量分子,使其具有吸附特性。