这里所述的改性改型技术, 系指运用物理或化学的方法对天然沸石(岩) 进行表面处理或型体改造。目的乃在于进一步增强天然沸石的适用性及其应用范围。改性技术与改型技术是两个层次不同的概念, 前者一般指在不破坏Zeolite晶体结构的前提下, 采用焙烧或试剂浸泡等手段使沸石晶体内部的孔穴和孔道更加大畅通。比表面积增大, 活性增强, 离子交换性能等得到进一步改善。如河北宣化某工厂利用赤城独石口斜发沸石(岩) , 经酸浸和焙烧活化处理的物料对印染厂排出的染色污水进行治理, 取得透光率＞90 %, 除铁率＞50 % , 化学耗氧量除去率)＞70 % 的良好效果, 就是属于应用天然沸石改性技术的成功之例。
天然沸石改型技术, 其目的与改性技术基本一致, 但它更趋于被改型物料功能特性的专属性, 因此其技术条件要求比较严格。如将单斜晶系的斜发沸石改型为立方晶系的八面沸石, 可将斜发沸石粉体置于一定浓度的氢氧化钠和抓化钠的水溶液中, 启动反应釜并严格控制温度和时间, 斜发沸石晶体受到介质中(O H 一) 的催化而发生解聚, 并生成新的沸石结构单元。晶核进一步有序化, 构成八面沸石晶体, 这是属于天然沸石改型的范例。
值得指出的是天然沸石改性改型技术的应用, 一定要有的放矢。因为不同的应用领域对改性或改型沸石制品功能性质的要求是不一样的, 因而所选用的沸石种类及其采用的工艺技术也是截然不同的。根据我国天然沸石以钙型、钾钙型斜发沸石(岩) 和钾型、钙钾型丝光沸石(岩)为主的特点, 依其用途合理地设计(优化)改性改型工艺是十分重要的。为了加强这方面相关技术的交流, 笔者根据有关资料并结合我们的实践, 现就几项具有代表性的成果作下概述,以供加工利用参考:
1,水质净化剂的制备
沸石水质净化剂是当今环保领域用量大, 应用范围广新型无机矿物材料, 因其制备工艺简单、价格低廉、倍受有关部门欢迎:
该制品对水体有很好的净化作用, 尤其对水产养殖(塘) 中N H 3 一N 下降明显, 且时效长。在各项指标与进口产品相当的情况下, 其鱼塘元/ 亩成本仅为进口料的1 /5 左右。若将该净水剂装人交换柱, 在控制适宜床高温、温度、流速等条件, 对汞、锌、福等金属离子均有较高的吸附率。
2.高比表面积沸石烧结球及其在处理工业废水中的应用
以天然沸石(岩)为主料, 配以相应的辅助材料制备的烧结球, 虽因选用辅料和加工工艺等的不同, 而功能性质有所差异, 但一般均具比表面积大, 吸附(交换)能力强的显著特点, 用于处理工业废水表现出适应性广、效果良好, 颇具发展前景:
该制品是一种表面呈半陶瓷化的多孔结构的水质处理剂, 其比表面积≥1000㎡/ g , 抗压强≥9Mpa , 具有关部门试验表明, 在控制条件下, 对于印染废水的净化及电镀工业废水处理, 已获得理想效果, 尚若在配料中引人适量电气石粉, 其性能将更加卓越。
3.以天然沸石为矿物原料的合成洗涤剂助剂
随着现代工业的发展, 某些地域的江、河、湖泊水质亦日渐恶化, 藻类丛生、水质腥臭、鱼虾死亡, 已成为一大社会公害. 究其根源, 乃主要是由于含磷洗涤剂废液的大量流人而导致水质“ 富营养化”所引起. 对此有关政府和环保部门都十分关注, 在“ 查堵源头” 的同时, 积极推广新型洗涤剂助剂—合成沸石。目前可供制备合成沸石的矿物原料主要有高岭土、地开石、叶腊石、膨润土、天然沸石(岩)等, 最终产品有A 型、X 型、Y 型沸石。以天然沸石为原料制备合成沸石, 实质是一种天然沸石化学改型技术的实践。据悉国内某研究所以天然沸石(岩)为基料,成功地研制出主孔道似A 型沸石的P 型沸石, 用于洗涤助剂效果甚佳, 其基本工艺路线为:天然沸石(岩)经破碎至一定粒度, 在反应釜中以30 一40 % 的H2SO4浸泡6h (温度为60 – 100℃ ) , 过滤洗涤得到预处理沸石, 将上述预处理后的沸石与30 % 的氢氧化钠溶液、偏铝酸钠(含Na 2O ) 为2.1M / L·Al2O3 1.3M / L )混合, 组分比约为: SiO2/ Al203≈5 , Na2O / SiO2 ≈0.5 ,H2O / Na2O≈55。将混合物在95 ℃ (士5 ℃ )温度下晶化6h , 然后将结晶体过滤并洗至PH=9~10 , 烘干包装即为成品。
上述各示例, 仅是天然沸石改性改型技术在环保领域中开发应用的点滴。“科学技术是第一生产力” , 只要各相关部门共同携起手来, 在沸石(岩)深加工中勇于探索, 敢于创新, 大胆实践, 必将会获得更加丰富的成果。
