以沸石粉为主要原料，添加木屑、淀粉等有机物为碳化结合剂，通过造粒、氮气气氛低温热处理制备得到了粒度为0.5～1cm的沸石-炭复相材料水处理剂颗粒，研究了不同碳化结合剂含量和不同热处理温度等氨氮超标污水的吸附性能影响。
一、非金属矿物水处理材料的意义
许多非金属矿物材料因其天然的孔道结构和层间可交换离子等特性而具有优良的吸附性能以及离子交换等性能，比如沸石、膨润土等矿物在我国具有储量大，价格合理、环境友好等优势，被广泛应用于污水治理等行业。目前非金属矿物材料在天然河道、湖泊等水处理过程应用时主要直接以粉体或高温烧结成陶粒形式使用。当水体中投入大量粉体吸附材料时，这些吸附材料难以回收，最终沉积到水底，造成了该水域淤泥增加和二次脱附污染。而高温烧结成陶粒存在着能耗高，同时由于高温烧结作用破坏或部分破坏了非金属矿物本身结构特点而降低了吸附性能。因此，制备低能耗绿色可回收利用的，对非金属矿产资源高效利用及扩大其在环保领域应用具有重大意义和市场前景。
二、沸石-炭复相材料对氨氮吸附性能试验
本研究以河北省围场县斜发沸石粉为主要原料，添加木屑、淀粉等有机物为碳化结合剂，通过造粒、非氧化性低温热处理制备得到了粒度为0.5～1cm的沸石-炭复相材料水处理剂颗粒，研究了不同碳化结合剂含量和不同热处理温度对氨氮超标污水的吸附性能影响。制备得到的沸石-炭复相材料有望成为可回收再生具有优良吸附性能的水处理材料。
选择含5%碳化结合剂经不同温度热处理制备得到的沸石-炭复相材料颗粒对起始浓度为15mg/L的氨氮溶液进行吸附研究，研究了累计吸收时间从1～100h过程中氨氮溶液浓度变化，同时加入了沸石粉原料进行吸附性能对比，结果如图1所示。
由于造粒后沸石粉颗粒比表面积下降导致吸附速率下降，溶液中氨氮与沸石-炭复相材料颗粒接触面积远远小于沸石粉体与氨氮接触面积，影响了氨氮向沸石孔道扩散速率引起。
结合FESEM照片分析认为，这些片状、纤维/管状、蜂窝状碳结构主要是由原料中碳化结合剂碳化聚合以及含碳气体气相沉积形成。同时分析认为，沸石-炭复相材料颗粒强度获得机理主要是颗粒中亚微米及微米尺度的片状、纤维/管状、蜂窝状碳结构通过粘接、包裹和限位作用将沸石粉体颗粒固定住，形成颗粒强度。
