铅是一种危害性极大的重金属元素,广泛存在于自然界。对水体的污染将严重威胁到人类的身体健康,因此需要除去水中的铅离子。水体中的铅离子严重影响到人们的正常生活,一般应用离子交换法和化学沉淀法,其中离子交换法具有更高的效益。天然沸石虽然有良好的离子交换能力,其实天然沸石在实际的使用之中的离子交换的容量并不能够使得正常的生产需求得到很好的满足。为了提高天然沸石的使用性能,在实际的使用之中人们开始尝试借助改性剂对天然沸石离子交换能力进行改进。
天然沸石工业加工过程中,按照一定的粒径标准将天然沸石原矿粉碎,然后将其放置到盐酸亦或者是硫酸的溶液中浸渍适当的时间,在其充分的中和反应之中再把该矿体以水作为介质进行煮沸的加工,在煮沸达到满意的效果之后再将该矿样进行干燥以及焙烧的处理,如此一来,在这一系列的处理程序之后,天然沸石的离子吸附能力以及交换能力均得到质的提升。
固态离子交换方法为沸石的改性工业创造了新的路径,将沸石和金属氯化物或金属氧化物充分混合,之后经过高温焙烧,通过水蒸气处理,满足改性需求。盐中的阴离子会影响固态反应,金属氯化物在反应过程中也会生产易挥发的物质HCI,可以进一步促进交换反应的进行,固态离子交换法可以克服溶液离子交换法中的问题,应用前景十分广阔。
天然沸石中存在一定量的有机物杂质和可溶性的无机盐杂质,影响晶体孔道,降低了Zeolite的离子交换能力和材料的耐热性。处理可溶性无机盐杂质的过程中,一般应用酸碱浸泡的方法去除;处理有机物杂质时,一般应用焙烧的方法去除。应用酸碱溶液的同时,将浓度控制在5%~10%。浓度较低的酸碱溶液将不能满足生产需求,浓度较高的酸碱溶液将会破坏沸石的晶格结构,也会在处理尾液的过程中遇到困难。同时需要将焙烧的温度严格控制在250℃~450℃范围,避免温度过高影响离子的交换能力。
总之经过改性后的沸石可以大大提高铅离子的交换能力,可以满足废水处理的要求。