天然沸石是一种新型的非常好的天然过滤介质,可用于水的过滤。它提供优于砂滤器和碳过滤器的性能,提供更纯净的水和更高的吞吐率,同时所需的维护更少。与砂相比,它具有许多优点,可用于直接代替普通砂滤器中的砂。Zeolite在工业上有三种主要用途:催化、气体分离和离子交换。
催化作用:沸石在涉及有机分子的几个重要反应中作为催化剂非常有用。最重要的是裂解、异构化和烃合成。Clinoptilolite可以促进多种催化反应,包括酸碱和金属诱导反应。沸石也可以是酸催化剂,可以用作活性金属或试剂的载体。另外,沸石可以通过过渡态选择性或通过基于分子直径排除竞争反应物而成为形状选择性催化剂。它们也被用作氧化催化剂。反应可以在沸石的孔内发生,从而可以更大程度地控制产品。其主要工业应用领域包括:石油精炼、合成燃料生产和石化生产等。
吸附:沸石用于吸附多种材料。这包括在干燥、纯化和分离中的应用。它们可以将水去除到非常低的分压,并且是非常有效的干燥剂,其在水中的容量高达其重量的 25% 以上。它们可以从气流、分离异构体和气体混合物中去除挥发性有机化学物质。沸石的一个广泛使用的特性是气体分离特性。沸石的多孔结构可用于“筛分”具有一定尺寸的分子并允许它们进入孔隙。可以通过改变孔周围阳离子的大小和数量来改变结构来微调这种特性。
离子交换:沸石孔内的水合阳离子与沸石骨架松散结合,在水性介质中可以很容易地与其他阳离子交换。可以在水软化装置中看到这种应用,以及在洗涤剂和肥皂中使用沸石。沸石的最大用途是在洗涤剂配方中取代磷酸盐作为水软化剂。他们通过用沸石中的钠交换水中的钙和镁来做到这一点。甚至可以从受污染的水中去除放射性离子。
从实用的角度来看,沸石可适用于多种用途:
水产养殖:鱼类孵化场的氨过滤;生物过滤介质。在养鱼场,鱼的水负荷可能非常高。这导致水的快速污染,因此有毒物质的浓度会迅速增加。因此,广泛的水净化是必要的。沸石可用于纯化过程的各个步骤:作为生物纯化和/或曝气后的二级过滤单元;作为细菌的支持材料;作为过滤介质,用于去除固体和悬浮颗粒,同时去除不需要的离子。
农业:气味控制;圈养动物环境控制;畜牧饲料添加剂。在东欧,日本和古巴的沸石传统上被用于农业。在牲畜口粮中添加约 5% 可减少氨和气味排放,提高饲料利用率,帮助吸收霉菌毒素,并可能贡献微量元素。几年前,美国宇航局使用富含营养的沸石作为缓释肥料。
园艺:苗圃、温室;花卉栽培;蔬菜/香草;叶子;乔木和灌木移植;草坪草土壤改良剂;开垦、植被恢复、景观美化;造林(林业、人工林);水培培养基。
家庭用品:家居异味控制;宠物气味控制。家庭用途主要与沸石的气味和液体吸附特性有关。包括甲醛、硫化氢在内的一系列气体已被证明可以被沸石吸附。在美国,沸石通常被添加到小型空气过滤器中,以吸附此类气体并减少过敏问题。可以用来擦干运动鞋,减少衣柜里的水分,常用来吸附香烟的气味。一种非常有用的地毯清洁剂以沸石为基础材料。沸石在家里最常见的用途是用作猫砂和烧烤的脂肪吸收剂。它还用于鱼缸中吸附氨。当充分利用时,用过的产品是堆肥的理想添加物,有助于调节并最终提高土壤水分和养分保持能力。
工业产品:石油和泄漏吸收剂;气体分离。工业用途侧重于沸石的液体和蒸汽吸收特性。它可以是理想的颗粒状油/化学品泄漏清理;它是惰性的,使用安全。放射性废物:现场修复/净化
水处理:水过滤;去除重金属;游泳池。
废水处理:市政污泥/废水中的氨/氨去除。