人工沸石礦床的分類類型
2024.03.28
人工沸石是一種含有水架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，早由瑞典的礦物學(xué)家克朗斯提（Ｃｒｏｎｓｔｅｄｔ）發(fā)現(xiàn)。沸石又名分子篩，是沸石族礦物的總稱。沸石在自然界中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有３０余種，主要用于性廢水處理工藝的沸石有天然斜發(fā)沸石、４Ａ沸石等隨著核能的開發(fā)和核技術(shù)利用的發(fā)展，性廢物的產(chǎn)生量也不斷增加，其中含有大量不同類型和性活度水平的廢水。福島事故后，產(chǎn)生了數(shù)十萬(wàn)噸的性廢水，其中性核素大部分為１３７Ｃ等。沸石在性廢水處理中，由于廉價(jià)易得，離子交換容量大，具有一定的選擇性、熱穩(wěn)定性和抗輻照性，產(chǎn)生的二次廢物易處理等優(yōu)點(diǎn)，在性廢水處理中越來(lái)越收到了重視。沸石吸附性廢水后，可采用烘干水分后水泥固定等方法進(jìn)行處理，為其工業(yè)應(yīng)用提供了可能。沸石應(yīng)用于性廢水處理的工程應(yīng)用，
在一般情況下人工沸石結(jié)構(gòu)中的孔道和孔穴都充滿了水分子,分子圍繞著可交換的陽(yáng)離子形成水化球,常在350℃或 400℃下加熱數(shù)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間沸石將會(huì)失去水分子。
這時(shí),些有效直徑小到足,通過(guò)孔道的分子將易于被沸石吸附在脫水孔道和孔穴中，直徑過(guò)大無(wú)法進(jìn)入孔道的分子將被排斥，這就是人們熟悉的沸石的選擇性吸附。選擇性吸附1925年發(fā)現(xiàn)脫水菱沸石能強(qiáng)烈地吸附水、、乙醇，而完全不能吸附、和苯，即具有選擇性吸附的特性。
如上所述，沸石晶體內(nèi)部存在很多孔穴和孔道，它們的體積占沸石晶體總體積的50以上，而且孔穴、孔道大小均勻、固定，和普通分子的大小相當(dāng)。一般孔穴直徑在6?15A之間，孔道直徑約在3?10A之間。表2-8是沸石、硅膠和活性炭對(duì)直鏈烴選擇吸附的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從表中數(shù)據(jù)可以看出，活性炭對(duì)各種烴類的吸附量都很高，而硅膠在室溫下對(duì)揮發(fā)性丁烷-正丁烷和異丁烷的吸附量則很低，說(shuō)明它們的吸附作用是沒有選擇性的。只有5A分子篩具有選擇性吸附作用，很明顯只有那些直徑比較小的分子，才能通過(guò)沸石孔道（5A分子篩的孔徑為5人）被吸附，而直徑大的分子，由于不能進(jìn)入沸石孔穴，則不能被沸石吸附，因此沸石的選擇吸附、篩分分子性能決定于沸石的孔徑和被吸附分子的大小。
