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标题: 沸石 [打印本页]
作者: ucoat    时间: 2007-8-24 08:35
标题: 沸石
沸石在涂料中有应用吗?
作者: 都市丽化工    时间: 2007-8-24 09:05
标题: 回复：沸石
没用过，要么是粉碎后另外起了名字
作者: ASP    时间: 2007-8-24 12:30
标题: 回复：沸石
沸   石

一、矿产名称   沸石（Zeolite）

二、矿产类型及其分布

沸石族矿物是一种富含水的K、Na、Ca、Ba的铝硅酸盐。形成沸石族矿物的先决条件，必须有富含足够水份的碱和碱土金属的铝硅酸盐等成矿物质。从世界范围看，沸石岩一般产在厚层沉积和同生的火山作用的较年轻的（主要是新生代，其次为中生代）造山带。集中分布在环太平洋地区和古地中海地区。中国东部濒临太平洋，属环太平洋造山带的一部分，我国已发现的沸石产地，绝大多数分布在这个地区。

1、矿床的成因类型

沸石矿床的类型很多，分类方法也不一致，按地质成因可分为内生和外生沸石矿床两大类，内生成因的矿床一般不能形成大规模单矿物堆积，暂无工业意义，而外生成因的矿床，往往形成有重要价值的工业矿体。现将国外有代表性的二种分类方案列出，见表1。

表1  天然沸石成因类型分类方案对比表

Sheppara Mumpton(1973)*
米哈伊诺夫(1977)*
A.Iijima(1980)*

  （1）     在“封闭”的盐碱湖水文体系中生成的沸石；**

  （2）     在“开放”的淡水湖或地下水体系中生成的沸石；**

  （3）     海洋环境中生成的沸石；

  （4）     低级埋藏变质作用生成的沸石；

  （5）     热液或温泉活动生成的沸石；

  （6）     在碱性土壤中由火山物质生成的沸石；

  （7）     在没有火山活动的直接证据的条件下生成的沸石。
（1）在火成的、深层的岩浆岩层和含金属矿岩层中，由热液和热液交代作用生成的沸石；

（2）在世界海洋中，由古代和现代深海沉积岩中的玻屑的海解作用生成的沸石；

（3）在现代和古代盐碱湖中，由沉积作用和早成岩作用生成的沸石；**

（4）在正常沉积岩中，由成岩作用生成的自生沸石；

（5）后成的破坏作用和初变质作用（深成岩作用）形成的后生作用的沸石；

（6）火山-沉积作用成因的岩石的后成岩作用生成的沸石；**

（7）沉积-火山岩层的喷气-沉积作用生成的沸石；

（8）区域性或线性风化壳的表生作用生成的沸石；

（9）苏打盐碱化的碱性土壤的壤化作用生成的沸石。
（一）在升温条件下生成的沸石。沸石分带主要由地热梯度引起的。

（1）岩浆的原生沸石；

（2）接触变质作用生成的沸石；

（3）热液作用生成的沸石；

（4）埋藏成岩作用（或低级变质作用）生成的沸石；

（二）在地表或近于地表条件下生成的沸石；沸石分带主要是由化学梯度产生的。

（5）由渗透地下水生成的沸石；**

（6）风化作用生成的沸石；

（7）碱、盐湖沉积物生成的沸石；**

（三）在低温条件下生成的沸石；看不到任何沸石分带现象。

（8）海洋环境中生成的沸石；

（四）冲击陨石坑中生成的沸石。

（9）冲击陨石坑中生成的沸石。


注*：天然沸石成因类型复杂，很多学者提出了对天然沸石的成因分类方案如：R.L.Hay(1966)、A.Iijima和M.Utada(1972)、R.A.Seppard(1973)、F.A.Mumpton(1973)、米哈伊诺夫(1977)G.Gottardi和J.Obradovic(1978)、A.Iijima(1980)等。其中具有代表性的是R.A.Seppard(1973),米哈伊诺夫(1977)和A.Iijima(1980)的分类方案（附表二）。据《国外地质》一九八二年五斯期资料。

注**：盐碱湖沉积型沸石矿床是目前工业意义最大的矿床类型；产于“开放”淡水湖或地下水沉积型矿床分布广泛，工业意义较大。其它沸石矿床类型的意义因地而异，但自然界常有二种以上类型彼此重叠形成的复杂类型。

国内的沸石矿床成因分类研究主要是参考国外的分类方案结合本国的实际情况有所创新、有所发展。1979年以来，赵宗溥、徐邦梁等同志先后归纳、提出过一些分类方案，一般认为有风化型、热水型、沉积型（包括与火山物质有关的沉积型和与火山物质无关的沉积型。

中国科学院地质研究所苏明迪、戴长禄同志在“地质科学”（1983.4,№.2）发表的“中国东部中生代火山岩中沸石岩的地质特征和成因”一文中指出：在中国东部中生代火山岩中的沸石岩主要是由降落或喷溢在淡水湖盆地或陆地上的火山灰、火山灰流和火山熔岩中的火山玻璃在“开放体系”中与湖水、渗透地下水或火山活动后期的热水反应所形成，进一步可分为二种成因亚类：一种亚类是指在远离火山通道的淡水湖盆地中由火山碎屑岩中的玻屑在成岩作用期间与水介质反应生成的沸石岩，以产出斜发沸石为特征，它多呈层状、似层状，甚至多层状，具有规模较大，质量较均匀等特点。如黑龙江海林县、勃利县，河北省围场县、宣化县、蔚县等地的沸石岩便属此类。另一种亚类是指距火山通道不远的玻璃质火山熔岩及其伴生的部分火山碎屑岩，在它们形成后，与渗透地下水或火山活动后期的热水反应形成的。以产出丝光沸石为特征。它多呈透镜体状、似层状，大多数规模较小，质量不均匀，如浙江缙云县、吉林九台县、辽宁彰武县、安徽宣城县等地的沸石岩属于此类。这二种成因亚类的沸石岩都可能具有工业意义。

中国东部中生代火山岩中沸石岩成因分类见表2。

表 2  中国东部中生代火山岩中沸石岩的成因分类

成因大类
成因亚类
代表性矿区
一般地质特征
矿石类型
沸石类型
沸石之形成条件

主要由降落或喷溢在淡水湖盆地或陆上的火山灰、火山灰流和火山熔岩中的火山玻璃在“开放体系”中与湖水渗透地下水或火山活动后期的热水反应形成。
远离火山通道的淡水湖盆地中由火山碎屑岩中的玻屑在成岩作用期间与水介质反应生成之沸石岩
黑龙江海林一部落，勃利县；河北围场、宣化县、蔚县等
产于正常沉积岩与火山碎屑岩（凝灰岩、凝灰角砾岩）互层的地层中。层理清晰，分选性好，有时见动植物化石。

矿体呈层状，多层状，规模较大，质量较均匀
单一的斜发沸石岩型为主。
大多属高硅沸石类，以钾钙型或钙型斜发沸石为主。
在增加水化学势及水介质的K+、Ca2+离子浓度高的情况下，易生成斜发沸石。

距火山通道不远的玻璃质火山熔岩及其伴生的部分火山碎屑岩，在它们形成后，与渗透地下水或火山活动后期的热水反应形成之沸石岩
浙江缙云县天井山，吉林九台县；辽宁彰武县；安徽宣城等
产于火山熔岩（流纹岩、珍珠岩、流动角砾岩）与火山碎屑岩交互出现的地区。层理一般不明显，分选性差。

矿体呈透镜状、似层状，多数规模较小，质量不均匀。
丝光沸石岩或丝光沸石与斜发沸石的混合岩型矿石。
大多属高硅沸石类，以钠钙型丝光沸石为主
在稍高温度、盐碱度及水介质的Na+、Ca2+离子浓度高的情况下，易生成丝光沸石

前二种成因亚类的过渡类型
河北赤城独石口等
上述二种特征兼而有之。由一套喷溢相—喷发相—沉积相的火山岩与岩层组成。有时见水下沉积特征，并在沉积岩和凝灰岩中有植物化石
上面二种矿石类型兼而有之。
大多属高硅沸石类，上述斜发沸石和丝光沸均有。
上面二种成因兼而有之


资料来源：根据中科院地质研究所苏明迪、戴长录资料编制



除上述分类法外有关单位也针对本省的沸石岩提出过一些成因分类。例如浙江省地质局何英才等同志根据浙江省沸石矿产出情况将浙江沸石岩大致分为以下几种成因类型：（1）火山热液—风化自变质型，又细分为喷发相火山碎屑岩（包括熔结凝灰岩）亚型和喷溢相熔岩亚型；（2）火山—沉积自变型；（3）次火山岩热液—风化自变质型（规模一般不大）；（4）风化壳型（详见何英才写“浙江省沸石地质、评价、应用和展望”一文）。

国内外沸石岩矿床分类法还很多，有的按产出条件、矿物成分和地质成因进行分类，有的按形成条件、成份及与一定岩石组合共生特点进行分类，也有人提出根据沸石岩化学组成及其应用特点进行分类，如钙钠型、钠钙型、钙钾型、钾钙型等，这一分类法虽未完善，但有实际意义，值得进一步探讨。

2．矿床的工业类型

上面讲过，根据矿床的成因，沸石矿床也分为内生沸石矿床和外生沸石矿床两大类型。内生地质条件下，一般不能形成大规模的单矿物的大型矿床，内生成因的沸石为低硅沸石，其工业意义尚待进一步研究。外生沸石矿床，产于沉积岩中的沉积岩型沸石矿床，常常形成大型工业矿床，具有很大的工业价值。外生沸石矿床类型很多，分类的方法也不一致，独联体国家将沉积岩中的沸石矿床，根据形成条件、成分、以及与一定岩石组合共生等特点，划分为四个类型：

1）沉积成岩型

此类型沸石属高硅沸石，主要为斜发沸石和丝光沸石，它们分散在白垩纪和早第三纪的正常海相条件下形成的沉积岩中如细粒砂、硅质粘土、蛋白土、碳酸盐类岩石和磷块岩等，这些岩石中通常富含生物化学成因的氧化硅。

2）凝灰沉积型

此类矿床通常是由碱性偏高的海、湖盆地内的凝灰岩中的火山玻璃转变而成的。沸石为斜发沸石、钙交沸石、丝光沸石、毛沸石及菱沸石等。常形成近单矿物沸石岩的大型矿床。

3）后成型

此类矿床通常发育在中生代的厚层砂岩中，埋深相当大，沸石为浊沸石，间或为杆沸石、钙沸石和其他沸石。浊沸石是由砂岩胶结物和碎屑颗粒（常为钙质斜长石）形成的。

4）风化壳型

此类矿床发育于碱性岩浆岩风化壳的下部层位中，在某些铝土矿矿床中常有小型的沸石矿，沸石为钙交沸石、菱沸石和片沸石等。

自然界中已发现的沸石矿物约有40多种，但目前真正能形成规模较大的工业矿床有：斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、毛沸石、钙十字沸石等五种。而我国真正被利用的主要是斜发沸石和丝光沸石。

3．矿产的分布情况

目前世界上已有美、日、独联体以及匈牙利等40多个国家发现了沸石矿床，矿床总数达1千个以上，集中分布在环太平洋地区和古地中海地区，仅以独联体和美国而言储量就达20亿吨以上。日本沸石资源丰富，仅山形县板谷地区，沸石矿床储量可达数亿吨。美国有100多个沉积沸石产地，主要分布在西部各州，其中高品级沸石（斜发沸石、菱沸石、毛沸石和钙十字沸石）矿床储量有1.2亿吨，总储量估计约有10亿吨。独联体的沸石普查工作开始较晚，但由于对沸石资源的需要，也加强了沸石矿产的普查找矿，在土库曼、外高加索等地找到了质量良好的20多个沸石矿床。

我国是一个沸石资源丰富的国家，总储量约xx 亿吨，现已发现的沸石岩产地主要分布在我国东部，有浙江、山东、河北、黑龙江、河南、吉林、辽宁、内蒙、广东、广西、福建、安徽、湖北、四川。西部的新疆、西藏也有沸石产地，全国已有21个省、自治区相继发现沸石岩产地150多处。已开采的有50余处。

目前比较著名的矿区（矿山）有：（1）浙江省缙云县老虎头、天井山混合型沸石岩矿区（“混合型”意指同一矿体或同一矿石中由斜发沸石和丝光沸石二者组成的混合型矿床，下同）（2）河北省赤城县独石口斜发沸石岩矿区（3）河北省围场鹿圈斜发沸石岩矿区（4）山东省潍县涌泉庄丝光沸石和斜发沸石岩矿区（5）山东省莱阳县白藤口丝光沸石岩矿区（6）山东省莱西县斜发沸石和丝光沸石岩矿山（7）黑龙江省海林一部落斜发沸石岩矿区（8）黑龙江省嫩江县大石粒子斜发沸石岩矿区（9）河南省信阳上天梯斜发沸石矿区（10）辽宁省北票斜发沸石岩矿山（11）辽宁省彰武县罗锅沟丝光沸石岩矿区（12）吉林省九台县银矿山混合型沸石岩矿区（13）内蒙呼和浩特郊区陶卜齐丝光沸石岩矿山等。

上述矿区中，除浙江省缙云老虎头、天井山矿区及河北省独石口矿区离火车站较远外，其余多数矿区（矿山）均离铁路较近，交通方便。



三、矿床工业指标及产品质量要求

（一） 矿床的一般工业要求

在我国，沸石的工业用途尚处于探索阶段，在矿物定量和选矿提纯方面也存在问题，使用的NH4+、K+交换量测定方法所存在的干扰因素较多。因此，初步拟定的评价指标为：

（1）边界指标（相当于边界品位）

K+交换量≥10mg/g±，或NH4+交换量≥100mmol/100g±（相当沸石总量40%）。

（2）工业指标（相当于最低工业品位）

K+交换量≥13mg/g±，或NH4+交换量≥130 mmol/100g±（相当沸石总量55%）。

（3）K+交换量<13mg/g，或NH4+交换量>130 mmol/100g的矿石另外圈出，单独计算储量，并尽可能确定沸石矿物的种类。

（4）当K+交换量10~13 mg/g，NH4+交换量100~130 mmol/100g±为表外矿。

（5）开采技术条件

最低可采厚度：2m；夹石剔除厚度：≥1m。

（6）其它

①要有一定数量的样品，配合进行X衍射、红外吸收光谱、差热分析、电子显微镜和岩矿鉴定，确定矿石中沸石种类及大致含量。

②结合沸石特点，选择部分代表样品，测定比表面积、孔径、吸附性等物化性能。

③选择一定数量的样品进行化学全分析。

2．我国天然沸石评价建议工业指标（据钱祖廉等）

我国天然沸石品级划分标准见表3。

表 3  我国天然沸石建议工业指标①

种类
品级
NH4+交换量②

mmol/100g
大致相当的沸石含量，%
可采厚度

m
夹石剔除厚度

m

富  矿
特级品

（尖端技术级）
  >175
>80
1
1

Ⅰ级品

（石油化工级）
140~175
65~80
2
1

中等品位矿石
Ⅱ级品

（环保轻工级）
100~140
46~65
2~4
1~2

贫矿
Ⅲ级品

（水泥级）
70~100
32~46
2~4
2~4


注：①表中工业指标是按斜发沸石考虑的，丝光沸石也可套用该指标标准。对非建材用沸石除考虑NH4+交换量外，还须根据不同用途对沸石的某些性能提出具体要求。

②NH4+ 交换量为工业品位要求，边界品位可降低10 mmol/100g。

3．沸石矿床工业指标的实例

（1） 吉林省九台县银矿山沸石矿

吸铵值：边界指标≥50mmol/100g；工业指标≥70 mmol/100g。可采厚度≥1m，夹石剔除厚度≥2m。

（2） 吉林省长春市大顶山沸石矿

吸铵值：边界指标≥50mmol/100g；矿块指标≥70 mmol/100g。可采厚度≥1m，夹石剔除厚度≥2m。

（二）、产品质量要求

国内外有关领域主要从以下几个方面对沸石岩提出要求：

A、沸石的种类：首先要求确定沸石种类，是斜发沸石还是丝光沸石、菱沸石、钙十字沸石、片沸石、毛沸石、方沸石等等。

B、沸石含量：指沸石矿物在沸石岩中的总含量及各种沸石矿物的含量百分比。

C、离子交换能力：如对NH4+、K+、Na+、重金属离子以及放射性元素Cs2+、Rb+等的离子交换容量。

D、吸附性能：指吸附CO2、SO2、氧化氮尾气（NOX）、氨（NH3）、游离CaO、农药、水份等的能力。

E、化学成分：如SiO2、Al2O3、SO3、表面水等的含量。

F、伴生矿物组分：确定其种类并对其含量提出要求（如对蒙脱石、长石、石英等矿物含量提出要求）。

G、沸石的孔径：不同沸石有不同的有效孔径，能吸附的最大分子也各不相同，例如浙江省缙云县岱石口的天然丝光沸石属于大孔径，能吸附苯分子，其吸苯量为合成大孔径丝光沸石的53%。苏联也曾有按沸石有效直径和最大的吸附分子进行沸石分类。

某些应用领域也可根据本身的需要对沸石孔径提出要求。

我国沸石岩目前主要应用于地方小水泥工业。水泥工业根据本身的特殊需要已制定出新的“用于水泥中的火山灰质混合材料”标准GB2847—81，供有关部门使用，当然也可供地质部门评价时参考使用。标准中规定了三氧化硫含量、火山灰性和水泥胶砂28天抗压强度等指标要求，但并未具体规定出对作为火山灰质混合材料之一的沸石岩的沸石含量或铵离子交换容量的要求。后者（沸石含量或铵离子交换容量）与前者（火山灰性和水泥胶砂28天抗压强度）的对应关系，也正待进一步研究。尽管如此，我国地质部门及其它有关单位（包括一些省建材工业局等）所采用的沸石岩评价指标，仍然主要是铵离子（NH4+）交换容量或沸石含量值，这主要是根据下述理由提出的：A、除水泥工业以外的多数应用（或试验）领域均对沸石岩原矿提出了NH4+ 交换容量或沸石含量方面的工业要求；B、中国科学院地质研究所曾提出沸石含量≥50%的沸石岩可作为水泥用优质混合材；C、各地沸石水泥应用试验和生产的实际成果；D、测定和使用这种指标较简便易行。

                  

四、矿石性质

1、矿石的矿物组成

沸石的矿物组成，除含沸石矿物（如斜发沸石、丝光沸石、菱沸石等其它种类沸石）外，伴生的矿物还有石英、玉髓、蛋白石、方英石、蒙脱石、高岭石、长石、云母、绿泥石等矿物以及晶屑、玻屑和岩屑等。

2、沸石矿物的矿物特征

沸石是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。按沸石矿物特征分为架状、片状、纤维状及未分类四种。按孔道体系特征分为一维、二维、三维体系。

任何沸石都由硅氧和铝氧四面体组成，四面体只能以顶点相连，即共用一个氧原子，而不能“边”或“面”相连，铝氧四面体本身不能相连，其间至少有一个硅氧四面体，而硅氧四面体可以直接相连。硅氧四面体中的硅，可被铝原子置换而构成铝氧四面体。但铝原子是三价的，所以在铝氧四面体中，有一个氧原子的电价没有得到中和，而产生电荷不平衡，使整个铝氧四面体带负电，为了保持中性，必须有带正电的离子来抵消，一般是由碱金属和碱土金属离子来补偿，如Na、Ca及Sr、Ba、K、Mg等金属离子。由于沸石具有独特的内部结构和结晶化学性质，因而使沸石拥有多种可供工农业利用的特性。

沸石的化学组成十分复杂，因种类不同有很大差异，沸石的一般化学式为：AmBpO2p·nH2O，结构式为Ax/q[(AlO2)x(SiO2)y]nH2O，其中：A为Ca、Na、K、Ba、Sr等阳离子，B为Al和Si，q为阳离子电价，m为阳离子数，n为水分子数，x为Al原子数，y为Si原子数，y/x通常在1~5之间，(x+y)是单位晶胞中四面体的个数。

例如斜发沸石的化学式为：(Na、K、Ca)2-3[Al3(Al、Si)2Si13O36] ·12H2O，

丝光沸石化学式为：Na2Ca[AlSi5O12]4·12H2O。

我国部分地区沸石岩化学成分见表4。



表 4  我国部分地区沸石岩化学成分表

沸石岩类型
产地
成      分（%）

SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
Na2O
K2O
烧失量

斜发沸石
浙江老虎头
65.06
0.13
12.04
1.26
0.12
2.74
2.61
1.11
6.22

河北独石口
68.52
0.10
11.59
1.04
1.13
3.27
0.66
1.69
10.58

山东潍县
67.76
0.12
12.41
1.01
1.12
3.58
0.35
2.66
10.07

河南上天梯
64.00
0.08
12.84
1.46
0.86
1.67
1.32
3.00
10.12

丝光沸石
浙江天井山
67.38
0.12
11.62
0.85
0.38
2.58
2.42
1.08
8.27

丝光沸石
山东潍县
67.96
0.08
12.97
1.49
0.67
2.62
1.80
2.85
8.67




沸石的密度为1.92~2.8g/cm3、莫氏硬度3.5~5.57颜色较浅，多为白色、浅黄、浅绿、浅红、浅褐色。



五、工艺特性及主要用途

1、工艺特性

（1）离子交换性能

离子交换性是沸石岩重要性质之一。在沸石晶格中的空腔（孔穴）中K、Na、Ca等阳离子和水分子与格架结合得不紧，极易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶格结构也不被破坏。据查证，国内斜发沸石岩对NH4+离子的总交换容量在50~220 mmol/100g之间变化，对K+离子的总交换容量一般为9~26mg/g，极少数在9mg/g以下。而丝光沸石岩对NH4+离子的总交换容量一般为50~188.73 mmol/100g，K+离子的总交换容量一般为1~9mg/g，极少数在9mg/g以上。故斜发沸石岩和丝光沸石岩的NH4+离子交换容量均较高，但丝光沸石岩的K+离子交换容量大大低于斜发沸石岩，这是由其内部结构等特点决定的。

据国内外某些文献报道，斜发沸石和丝光沸石对阳离子的选择性交换顺序为：①碱金属交换序列为Cs+1>Rb+1>NH4+>K+1>Na+1>Li+1②碱土金属交换序列为Ba+2>Sr+2>Ca+2>Mg+2。

斜发沸石能选择交换某些重金属，对Na的顺序依次为Ba>Pb>Cd>Zn>Cu，因而可用于除去重金属离子。

斜发沸石对Cs和Sr的选择性交换能力，使其能用于除去放射性废料中的Cs137和Sr90。河北省独石口斜发沸石岩对Cs137的选择交换容量为0.15~0.25mg/g，并能分离回收纯度达99.5%的Cs137。

方沸石中的Na+易于被Ag、Ti、Pb等交换。吉林省石棚公社晚侏罗统盐碱湖火山碎屑岩型方沸石岩，其方沸石含量30~50%，其孔径2.6Å，小于NH4+离子的直径（NH4+离子直径2.86Å），因而对NH4+交换容量非常低（只有10~30mmol/100g）。但对离子直径<2.60Å的Cu、Cr、Cd等有较高的阳离子交换容量。据悉，日本曾用方沸石除去Cu2+、Cd2+等。

(2)吸附性能

沸石具有很大的比表面积（500-1000米2/克）因而能产生较大的扩散力，故可用作出色的吸附剂。沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴之间通过开口的通道彼此相连，并与外界沟通。孔穴和通道的体积占沸石晶体体积的50%以上，其中存在许多脱附自由的沸石水。沸石水的多少，可随外界的温度和湿度变化而变化。

沸石内部的孔穴和通道，在一定的物理化学条件下，具有精确而固定的直径（约3~11Å），各种不同的沸石，其直径也不同，小于这个直径的物质能被其吸附，而大于这个直径的物质则被排除在外。这种现象被称为“分子筛”作用。但并非所有的沸石都能起分子筛作用。有些沸石孔径太小，就没有筛分分子的作用。沸石不仅具有吸附水的性能，而且还具有吸附氧化钙、SO2、F2、氮、铵、甲醇以及吸附放射性物质的性能，以浙江缙云丝光沸石为例，吸附氧化钙为150.01mg/g，吸铵量177.47mmol/100g，SO2120mg/g，氮吸附量（STP）为12.93~17.11 mg/g，甲醇55.4 mg/g。

（3）催化性能

由于沸石具有很大的吸附表面，可以容纳相当多数量的吸附物质，因而能促使化学反应在其表面上进行，所以沸石又作为有效的催化剂和催化载体。另外沸石有铝硅酸盐格架电荷，以及平衡离子的电荷，具有局部的高电场和格架上产生酸性位置，因而可以用于加速碳离子型的反应。此外它还能以交换具有催化活性的金属（如Pt、Pa等），使其能得到最大程度的分散，保持高的活性同时又可减少贵金属的用量。

（4）热稳定性

沸石岩的热稳定性与沸石岩中所含阳离子的种类、沸石的硅铝比、沸石的内部结构等因素有关。就热稳定性而言，一般丝光沸石优于斜发沸石和方沸石，钾型或钠型沸石优于钙型或钾钙型斜发沸石，（我国斜发沸石属于后者），高硅沸石优于低硅沸石（我国的沸石属于高硅沸石）。国内沸石岩的热稳定性各地不一。浙江省缙云县老虎头斜发沸石，连续加热650℃12小时后，原有结构大部保持，但加热到800℃时结构全被破坏。而河北省围场斜发沸石岩加热到350-450℃，沸石晶体结构受到破坏，而河北赤城独石口斜发沸石岩加热到600-700℃（保温2小时），沸石晶体结构才完全破坏。

（5）耐酸性

沸石具有良好的耐酸性，如山东省斜发沸石和丝光沸石岩用不同浓度的盐酸在100°C下处理2小时，试验证明两者均有较强的耐酸性，其中斜发沸石在4N盐酸中处理，丝光沸石在10mol/L盐酸中处理，晶体结构均未被破坏。

河南信阳上天梯斜发沸石岩，在4mol/L的盐酸中浸泡24小时（常温）后，经X衍射仪检查，晶体结构未被破坏。

沸石还具有化学反应性、远红外辐射性、可逆脱水性等工艺性能。

2、沸石主要用途

由于沸石具有上述工艺特性，这些特性在工农业中已逐渐得到应用。沸石的用途归纳于表5中：



表 5  沸石的主要用途

应用领域
主要用途

离子交换
除氟改良土壤，废水处理，除去或回收重金属离子，放射性废物的处理，海水提钾，海水淡化，硬水的软化

吸附分离
干燥剂，吸附分离剂，分子筛（对气体、液体进行分离、净化和提纯），除臭剂

催化裂化
石油的催化、裂化剂

农牧业
土壤改良剂（保持肥效）家畜（禽）饲料添加剂

建材
作水泥掺合料，烧制人造轻骨料，制轻质高强板材及轻质砖和轻质陶瓷制品、无机发泡剂，配制多孔混凝土，作固结材料、建筑石料

造纸和塑料
纸张充填剂，塑料、树脂、涂料的充填剂




天然沸石是一种新兴材料，被广泛应用于工业、农业、国防等部门，并且它的用途还在不断地开拓。沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料。在石油、化学工业中，用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化、歧化；气、液净化、分离和储存剂；硬水软化、海水淡化剂；特殊干燥剂（干燥空气、氮、烃类等）。在轻工行业用于造纸、合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂和素质颜色等。在建材工业中，用作水泥水硬性活性掺和料，烧制人工轻骨料，制作轻质高强度板材和砖。在国防、空间技术、超真空技术、开发能源、电子工业等方面，用作吸附分离剂和干燥剂。在农业上用作土壤改良剂，能起保肥、保水、防止病虫害的作用。在禽畜业中，作饲料（猪、鸡）的添加剂和除臭剂等，可促进牲畜生长，提高小鸡成活率。在环境保护方面，用来处理废气、废水，从废水废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中放射性污染物。离子交换后饱和放射性物质的沸石，又可以作为辐射源使用。还可以从合成氨工厂的废气中回收氨，从硫酸厂的废气中回收SO2，此外，还可以从其它工业废气中吸附一氧化碳和氨等。



六、产品质量标准

由于我国沸石岩的应用刚开始起步，大多数沸石应用项目也正处于试验阶段，虽少数已形成产品，但对其研究也还不够深入，因而至今有些部门还提不出一个完整统一的评价质量要求和标准，既没有国家标准也没有部颁标准。



七、综合利用工艺技术

1、综合利用技术方法流程

目前由于人工合成分子筛具有纯度高、性能好而稳定等优点，已广泛应用于石油化工、原子能、电子工业、高分子化学工业等许多方面，但人工合成的分子筛（人工合成沸石）成本高，价格昂贵，如能用天然沸石代替部分人工合成分子筛应用于有关领域，则具有了成本价格低廉，耐酸性、热稳定性好等优点。但由于天然沸石纯度不高等弱点，把天然沸石原封不动地作为分子筛和催化剂来利用是因难的。经选矿后的沸石岩，不但提高沸石的品位，且使质量和性能更加稳定，提高了使用价值。因此对低品位沸石岩进行选矿和提纯研究是非常必要的。

（1）沸石的选矿方法

国内外为了寻求沸石的有效选矿方法，进行了大量的研究。归纳这些研究成果，主要有下列几种方法：①采用适于处理微细物料的重选设备（如摇床），及离心力场强化的重选设备。②用浮选处理粒度细的矿石，并可通过调节浮选药剂改善矿物的可选性，在浮选时，要严格控制浮选矿浆的pH值。浮选是对沸石最有前途的选矿方法。③采用选择性絮凝分选法，国内用此法对丝光沸石的试验研究已获得良好的效果。

沸石浮选法实例：采用联合流程分选斜发沸石。原矿矿物组成除斜发沸石外，主要为蒙脱石、石英及少量长石、磷灰石、黑云母等。浮选流程如图1所示。

                          原矿





                          脱泥



                          分选



                          磁选



                 磁性组成     非磁性组成

           （黑云母、含铁的）

             石英和长石        静电分选



                     非导电组成   导电组成（长石、斜发沸石）

                      （石英）

                               重液分选（分选密度2.2）



                              重矿物      轻矿物

                             （长石）   （斜发沸石精矿）



图 1  斜发沸石的选矿流程

在沸石的选矿工艺研究上，许多国家都在做工作，但都感到十分困难，主要由于沸石的结晶颗粒很细而又与共生矿物在选矿性质方面（例如比重、可浮性、导电性、磁性等）差异很小。根据目前的研究结果看，可以采用的方法有以下几种：浮选法、选择性絮凝分选法、重选、电磁法，其中浮选法是一种研究最多、也最有前途的选矿方法。

世界上的天然沸石产品大部分是干法生产出来的。也有湿法精选。

日本采用的生产方法是：粗碎、干燥、微粉碎、分级、包装这样一种工艺流程。

美国为了确定在提高矿石的沸石含量方面的选矿技术的适用性，采取了通常的分级和浓缩以及摇床选别和干涉沉降工艺进行试验。

目前在世界市场上销售的沸石，似未见有经过选矿厂选别的，一般是只经过破碎、筛分，使沸石矿物具有一定粒度即可。

（2）沸石深加工

我国自从发现第一个天然沸石矿产地以来，各有关部门对天然沸石的深加工及应用做了大量的研究和推广工作。其中有可掺沸石的水泥及其制品、催化剂、干燥剂、净化剂、纸张填料及人造革填料、肥皂助剂、牙膏磨擦剂、沸石碳铵、禽畜饲料添加剂和除臭剂等几十种深加工产品。举例如下：

A、钢渣沸石（少熟料）水泥

钢渣沸石水泥由我国首次研制成功，可利用炼钢废渣，少用或不用水泥熟料，节约能源，处理三废。钢渣沸石水泥是较好的胶凝材料。最佳配比是：钢渣67~71%，沸石25~30%，石膏6~8%。采用粉磨和混合粉磨而成。钢渣沸石水泥生产要求沸石岩的品位高（沸石含量>50%、吸铵值110mmol/100g以上），质量稳定，矿化均匀。钢渣沸石水泥达到GB—1344—77—325标准，其生产工艺流程如图2所示。



                          沸石          钢渣





                          颚破          颚破



                熟料     反击破         反击破





                石膏       配料



               破碎        破碎



                         一管磨



                          成品

图2  钢渣沸石水泥生产工艺流程



B、石灰沸石水泥（亦称无熟料水泥）

石灰沸石水泥是用沸石岩、石灰和石膏不经生料煅烧，将其按适当比例混合，直接粉磨制成的水硬性胶凝材料，它的强度可达300~400号水泥标准，同时具有耐酸耐碱的性能。

要求沸石岩中沸石含量大于50%；氧化钙吸收值大于150mg/g；活性成分（可溶硅和可溶铝）含量大于15%；消石灰胶砂强度要求为：抗拉强度：7天1MPa，28天1.5MPa；抗压强度：7天9.8 MPa ，28天19.6 MPa；含蒙脱石等杂质不得大于 10%。此外，石灰、石膏质量对水泥强度也有影响，要求石灰为有效钙>70%的块状矿，石膏则要求SO3>35%。

配料比例为：沸石65~70%，石灰23~27%，石膏3~8%。

生产工艺流程见图3。

用此种水泥配制的50、75、100号砂浆，合乎建筑砂浆有关性能要求，具有不分层、不沉淀、易和性好等优点。其制品在湿热养护条件下，强度可大幅度增加，耐久性也有所改善，是建筑中的新型胶结材料，有质量稳定、成本低的特点。

  石灰

  沸石

  石膏

  干燥

  破碎

  粉磨

  成品

  干燥













图3    石灰沸石水泥生产原则流程

主要企业：黑龙江省牡丹江市和辽宁省阜新市的有关厂家。

C、纸张填料

利用天然沸石岩粉作造纸的充填剂和涂层剂。斜发沸石磨细用湿法或干法分级旋流器，得到粒径10mm以下的产品（见图4），其磨损指数<3%，白度约80%。用此填料制作牛皮纸与粘土填料相比更不透明、易于切裁，不易墨渍，还可以制轻质纸。

  开采

叶轮输送车

回转网

回转炉

贮矿料斗

旋流器

  开采

囊式滤尘器

贮矿料斗

超微磨矿机

成品料斗

回转网

计量包装

  SGW

囊式滤尘器

回转网

计量包装

贮矿料斗

  辊碾机

  旋流器

成品料斗

计量包装

SGW--B

成品料斗

计量包装

SGW--BU

国内主要试验和研究的地区有黑龙江嫩江县、浙江省丽水地区、广西壮族自治区岭溪县。

















































图4  造纸用沸石的加工工序

（3）沸石的一般酸处理加工工艺

天然沸石一般处理方法包括，将原矿粉碎到一定的粒度，然后置于盐酸或硫酸溶液中浸渍处理一定时间，再把中和后的矿样放在水中煮沸一定时间，最后将产品干燥、焙烧。经过这样处理的沸石，可提高其吸附性能。具体处理过程如下：

①粉碎：将原矿粉碎至5~80目。若颗粒大于5目，酸只能浸渍晶体表面而难以浸透晶体内部结构，以致不能将内部结构孔道中的不纯物质或可溶性物质清除出来，影响其吸附性能。相反，若颗粒小于80目，一方面实际应用中不合适，另一方面，因颗粒过小易被吹散而影响成品率。

②酸处理：可用浓度4~10%的盐酸或硫酸等进行处理。酸浓度过低，溶解杂质和易溶物的效果差；酸浓度过高，会造成中和困难和操作不方便。浸渍处理时间以10~20小时为宜。

③中和及水煮沸：酸处理后的沸石需用碳酸钠（或碳酸钾）、苛性钠（或苛性钾）等中和。在中和、洗涤后再用水煮沸30~60分钟。

④干燥和焙烧：经上述处理的沸石，在焙烧之前先进行干燥。若不经干燥直接焙烧，因残留于晶体内部孔道的水急速蒸发以及急速高温处理，会使沸石结构局部受到破坏，从而影响其吸附性能。实践表明，干燥后的焙烧温度以350~580°C较好。

⑤再粉碎：将焙烧好的沸石再粉碎至30~50目，即得到吸附性能甚至优于活性炭的活性沸石。

表7 是经过酸处理的活性沸石对NH3吸附效果。

表 7  酸处理活性沸石的吸附效果



     NH3和空气

吸附剂
气体浓度（%）

入口
出口

沸石
30

40
0.05

0.08

活性炭
30

40
0.075

0.120




（4）沸石的改型处理方法

天然沸石经过适当的化学改型处理，可使其本来就有的离子交换能力更强，使某些本来吸附性能较差的沸石变成吸附能力极强的新型沸石。主要的改型方法如下。

①P型沸石：P型沸石可以用NaOH溶液处理天然沸石而形成，例如，将3g10~200目的天然斜发沸石，加入10ml 5mol/LNaOH溶液中，在95±5℃下加热70小时，即获得P型沸石。图5是沸石碱处理改型前后斜发沸石和丝光沸石对溶液中CdCl2的吸附情况。改型后的P型沸石对CdCl2 的吸附量大大增加。但是碱处理时，NaOH浓度不宜过高，否则会破坏沸石结构。



（图表待扫描）



②H型沸石：将天然丝光沸石用稀无机酸（HCl、H2SO4、HNO3、HClO4等）处理，使H+交换率至少在20%以上。成型后再在90~110℃干燥，最后在350~600°C温度下加热活化即成。H型沸石具有很高的吸附速度和阳离子交换容量。

③Cu型沸石：在用Cu2+交换制取铜型沸石时，常因沸石中含有H+ 而使Cu2+ 交换受阻。因在交换前，需将沸石在浓氨水中浸渍，使NH4+先置换沸石中的H+。制备Cu型沸石主要是用硝酸铜（最佳）、硫酸铜或氯化铜处理沸石，同时使Cu交换率在50%以上。经交换后的沸石可拌水成型并在适当温度下活化备用。也可用少量硬脂酸铝、石墨等作粘合剂，或用氯化铝和硅藻土等载体成型。

④Na型沸石：将天然丝光沸石用过量的钠盐溶液（NaCl、Na2SO4、NaNO3等）处理，使Na+交换率至少在75%以上，成型后在90~110℃干燥，最后在350~600℃温度下加热活化制成。Na型沸石将大大提高其对气体的吸附容量，甚至比合成的5A分子筛的吸附量还大。

⑤NH4型沸石：将天然沸石用2mol/L的NH4Cl溶液处理，然后用2mol/L的KCl溶液作洗涤剂，能使阳离子交换容量达到145mN/100g。

⑥Ca型沸石：将天然沸石用2N的CaCl2溶液处理，然后用2mol的NH4Cl溶液作洗涤剂，其阳离子交换容量可达59mN/100g。

⑦八面沸石：目前我国探明的沸石矿很大部分为斜发沸石，其致命弱点是比表面积小，孔径小。如将斜发沸石改型为八面沸石，则可广泛应用于化工、炼油等领域，大大提高这种丰富而廉价矿物的使用价值。

将斜发沸石改型为八面沸石，其矿物结构发生变化，由单斜晶系变为立方晶系，晶格参数及硅铝比均有大的变化，这一改型过程的机理实际是沸石再结晶过程，即是硅酸盐阳离子骨架再形成的过程。斜发沸石在NaOH和NaCl的水溶液中，固相晶态的斜发沸石软化，受到介质中(OH)-的催化而发生解聚，生成沸石结构单元，晶核进一步有序化，生成八面沸石晶体。反应机理如下：

Na6·Al6·Si30O72·24H2O   NaOH+NaCl  3[Na2O·Al2O3·4SiO2·6H2O]+18SiO2+6H2O

制备八面沸石的工艺流程见图6。改型的条件比较严格，当反应中碱液浓度低时（<2mol/L）,易生成P型沸石（钙十字沸石型）；当反应中碱液浓度过高时（>4mol/L），则生成羟基方钠石。因此，反应的碱液浓度、助剂和水的用量均需严格控制。最佳条件为（每克矿样）：NaOH 0.55g，NaCl0.60g，水3.00g，反应时间4小时。

破碎

预处理

混合

反应器

  冷却

  产品

干燥

  洗涤

过滤

NaOH+NaCl+H2O

<40目





                                          搅拌









图 6  八面沸石加工工艺流程

2、开发生产实例

目前我国各地沸石矿山均以出售原矿为主，用于建材工业，作为水泥生产的掺合料。以河南信阳上天梯沸石矿为例，年开采量为30-40万吨，几乎全部供给信阳和驻马店地区的几家水泥厂作为水泥生产的掺合料。沸石在工农业上的用途还在试验阶段。开发应用的实例不多，现列举几项试验研究成果的实例如下：

（1） NZp—系列有机废气焚烧净化催化剂（产品）。

研制单位：浙江省杭州大学催化研究室

简况：80年开始研究，81年研制成NZp-1型，正在全面推广。82年研制成NZp-2型催化剂，正在工厂作应用试点。83年研制NZp-3型催化剂，正准备中试。

NZp-1 型用于油漆、电工器材烘漆等方面的三苯废气处理，NZp-2型用于萘法制苯酐废气处理。 NZp-3型用于邻二甲苯法生产苯酐的废气处理。

产品中，丝光沸石岩粉作为铂的载体而被应用。截至83年底，NZp-1型催化剂已在20多家工厂企业使用，使用寿命一般3~5年，最高可达7~8年。

杭州某工厂每套装置使用NZp-1型催化剂（与原用蜂窝陶瓷催化剂相比），可节约催化剂成本1200元。

NZp-1型催化剂价格仅为国内pd-蜂窝陶瓷的1/3。

（2）酸性介质干燥剂（产品）：

研制单位：自贡市鸿鹳化工总厂

简况：利用天然丝光沸石代替3A型分子筛干燥氯化氢，由于天然沸石成本低，耐热耐酸，因此可增加产品的使用寿命，大大降低生产成本。

（3）海水提钾试验（扩试）

研制单位：中科院地质所、天津制盐工业研究所、秦皇岛化工厂、广东惠东钾肥厂、青岛化工研究所、浙江宁波梅山盐场等单位。

简况：利用天然斜发沸石离子交换特性，使钠、钾离子互相置换，以达到从海水中提取钾盐之目的。

天津制盐工业研究所年产2000吨KCl的中试厂设备简单，技术可行，无污染。由于海水中钾浓度低，一般采用三次叠加吸附、一次洗脱法。

工艺并不复杂，但能耗大，成本高，经济上不可行，有待进一步研究。

（4）沸石净化养鱼水体生产实验（已成功）

研制单位：辽宁省朝阳地区水产局

简况：为完善生物水体净化新工艺，探索性地在生产上应用沸石做压滤式滤塔的滤料。其目的是观察压滤式滤塔实际应用在生产上的三用（沸石净化水体、反冲排污、水循环塔）效果怎样。

对养鱼水体有净化、降解、缓冲作用。是水体净化理想滤料。净化后的水体水质良好，没有达到影响鱼类生长的污染指标。

（5）沸石钢渣水泥（ZSC）

研制单位：北京钢渣水泥厂、中科院地质所、北京市建材研究所

简况：1978年试生产，1979年11月鉴定，列为国家产品。1980年3月正式投入生产。其强度和性能达到国家标准GB-1344-77类水泥325号，即硬练400号，是国内外首次研制成功的水泥新品种。属于无熟料水泥中的一种，配料为：纯氧顶吹转炉慢冷钢渣60~70%；斜发沸石岩25~30%；石膏8~10%，分别粉磨或混合粉磨而成。

可利用炼钢废料，工艺简单，投资少，见效快，对环境保护也有好处。特种水泥的耐磨度高、抗腐蚀性好、水化热低。

据有人统计：把北京首钢转炉渣全部利用，每年可生产30万吨水泥。

缺点：粉磨能耗大。

（6）作纸张填料的应用试验（已投产）

研制单位：中国科学院地质所、黑龙江嫩江科委、嫩江造纸印刷厂，齐齐哈尔造纸厂等

简况：嫩江造纸印刷厂利用当地斜发沸石岩作纸张填料。自1981.5~1983.10月曾完成有光纸、书写纸、包装纸、新闻纸等填加试验，除有光纸和书写纸白度略低外，其余各项指标均达部颁标准。目前已用于黄色包装纸生产。

齐齐哈尔造纸厂也曾计划于1984年生产1万吨沸石填料的新闻纸。

①代替滑石粉作填料、可降低成本，以每年生产一千吨书写纸计算，原需填加300目滑石粉300吨，改为沸石粉，可少支填料费1.2万元。齐齐哈尔造纸厂年生产新闻纸5万吨，原需200目滑石粉3000吨，改为沸石粉，则可少支填料费6万元。

②在同粒度、同填加量、同工艺条件下，沸石粉的留着率高于滑石粉。以书写纸为例，沸石粉的留着率高于10%，按填加量30%计，则每吨纸浆可多生产30kg纸，书写纸价格为1550元/吨（82年黑龙江统一价），30kg纸价约46.5元，即每吨纸浆可多创价值46.5元，也按嫩江纸厂年产1000吨书写纸计算，则在同样消耗下，每年多创效益4.65万元。

（7）作禽畜饲料添加剂（产品）

研制单位：浙江省宁海县矿业建材公司、宁海县青珠农场及宁海县农业局畜牧兽医股等单位

简况：1982年7月~1983年8月共进行二次6批76头猪，在猪日粮中添加2%、5%、8%沸石粉的对比重复试验，取得满意效果。经省农大、省饲料公司等单位鉴定认为确有推广应用之必要。

宁海县矿业公司珍珠岩矿又大胆创新设计制成复方沸石粉，其增重效果比沸石粉更佳。

添加沸石粉喂猪，使猪的皮毛光亮，食欲良好；对防治子猪白痢、腹泻和对僵猪康复等有一定效果；在饲养标准基本满足营养需要的情况下，外加5%细度为80~120目、吸铵量大于164mmol/100克沸石粉，可获5.44~15.7%的增重效果。

每增加1公斤活重的饲料成本：加5%沸石粉组比对照平均降0.06元。

（8）保氨改土试验

研制单位：宁海县科委、矿业公司、农业局系统

简况：沸石具有较高的阳离子交换容量和较好的吸附性能，因此能改善土壤和保持肥力，获得增产。

该县1977年春天开始进行氨改土试验。试验内容有单施沸石粉、单施浸过海水的沸石粉、单施氨水、沸石粉拌氨水、不施肥，以及沸石粉用量、氨水用量、施肥深度等多项对比试验。

在29组对比中，增产5%以上的16组，增产最多的超过20%，减产5%以下的有3组。沸石粉拌氨水施于早稻比光施氨水增产5%以上，浸过海水再拌氨水的增产更明显。拌施沸石粉后，后季作物仍能看出增产效果。旱地作物玉米、蕃茄的增产效果比水稻明显。但如拌施氨水量过多，也可能造成贫青与遭受虫害而减产。

（9）保肥吸肥试验

研制单位：吉林农业大学土化系

简况：1982年11月26日~1983年1月4日用吉林省九台沸石粉作了如下试验：

①保肥试验：用盐化草甸土1000克，沸石60克，碳铵20克，过石20克装入培养盆内作试验。

②肥料吸收量试验：用10克沸石与1克肥料混合，加蒸馏水50毫升作试验。

③挥发性氨比对照减少损失21.86%，淋溶性铵减少损失65.02%。淋溶性磷处理也比对照减少损失达43.7%②沸石对氮肥、磷肥、钾肥均具有不同程度的吸收，氮肥中以氨水和碳酸氢铵吸收量最佳。

（10）饲料添加剂

研制单位：黑龙江省饲料公司

简况：对重20~25公斤的断乳猪，每天在饲料中加5%的斜发沸石体重提高21%左右，加100克、50克可增重10.6%。

在机械化笼养鸡场，饲料中添加5%的沸石粉，能降低舍内湿度和除臭。在鸡粪上散盖20~30%的沸石粉，可收到脱水干燥的效果。

提高禽畜体重，降低饲养场湿度和除臭。



八、开发利用现状及发展趋势

1、开发利用现状、存在问题及解决对策

由于沸石具有特异的性质，所以世界各国都在研究和应用。又因天然沸石易开采，价格低，因此应用广泛。八十年代以来国外天然沸石开发已不再停留在试验阶段，开发利用已取得了新的进展。尤其是日本，无论从专利数量，还是在应用的领域，都居世界各国之首，沸石是日本的优势矿产之一，利用沸石来弥补该国非金属矿资源的不足。因此沸石的用量大，用于造纸、填料每年消耗几万吨，同时积极开拓在农业上的利用，保肥及改良土壤、养鱼和饲料添加剂已广泛使用。

美国阿纳康达矿物公司大西洋里奇菲尔德公司在沸石研究成果的基础上所生产的产品就有土壤调节剂、处理污水产品、杀虫剂、农药载体、动物尿粪除臭剂、水产养殖系列产品、干燥用产品、天然气和工业用气纯化用产品、动物饲料的填加剂等。目前世界天然沸石产量的三分之二用于建材工业，在欧洲90%的沸石用于建筑工业，只有9%左右进入更高级的工业市场。

我国年产天然沸石200多万吨，主要用于建材工业。其它工业领域的应用处在试验阶段，在七十年代和八十年代初，我国对沸石的开发利用研究比较多，不少科研单位、大专院校开展了广泛的研究，近十多年来，地矿部门所属的科研机构先后又进行了开发利用沸石的研究，如河北省地矿局中心实验室的沸石在水产养殖中的应用（海水养鱼、淡水养虾）。辽宁省地质实验研究所的产蛋鸡饲喂沸石试验研究，吉林地质情报研究所的“天然沸石粉在造纸工业中的应用”试验研究，浙江省粘土公司的“柿子漆除臭研究”。河南省地质科研所的“天然沸石在催化剂领域的开发应用研究”，河南省地矿厅第三地质大队的“斜发沸石造纸填料工业试验”以及沸石在造纸废水处理中的应用。甘肃省地矿局区调队的“用斜发沸石制备4A沸石中间试验。”原地矿部郑州矿产综合利用研究所，利用不同产地的斜发沸石，进行降氟改水的试验研究。都取得了可喜的成果，为今后的开发利用奠定了基础。但多数研究成果目前仍停留在试验阶段，能推向市场、转化为生产力的很少，主要原因是沸石的质量问题，天然沸石伴生有其他杂质矿物，不同的沸石岩伴生有不同的矿物（如石英、长石、云母、蒙脱石、玉髓、方英石等），使它的吸附量和离子交换量都不如合成沸石，因此把它作为分子筛、催化剂那样高性能的材料来利用是困难的。由于沸石质量问题，直接影响了经济效益，从而影响了转换。因此今后还应加强选矿技术的研究，提高沸石质量。同时要加强对沸石的化学处理技术和改型技术的研究，提高沸石的吸附量和离子交换量等性能，以便扩大应用领域。

2、发展趋势

天然沸石有纯度不高等自然弱点，但天然沸石也有优于合成沸石的热稳定性、耐酸性和耐辐射性以及成本低、储量大等特点。因此天然沸石的应用在国外取得了很大的发展，应用领域不断扩大。例如日本利用板谷地区产的沸石吸附氮来制取富氧空气，虽然不如合成沸石4A和5A的性能好，但用天然沸石大约两倍的量，却能得到同样程度的效果，而天然沸石的价格要比合成沸石低10多倍。许多发达国家还在下面几个方面发展：

（1）天然沸石在洗涤剂上的应用：目前合成洗涤剂所含的磷化合物（三聚磷酸钠），长期使用后会使江湖、海洋内的植物生长繁盛，与NH4+等物引起微生物繁殖而出现的褐色的海水。所以发达国家已限制或减少磷酸盐的用量，用4A沸石代替。考虑到成本问题，试图直接利用天然沸石作洗涤剂的原料，至今已在探索中。

（2）沸石在太阳能方面的应用：近几年来美国利用斜发沸石从太阳辐射中吸收和释放热能，既用来空调，又用于水加热，取得成功后，一些国家认为这是天然沸石的一个具有远景意义的利用领域。加拿大发明了一种储存太阳能的新办法，用来为房间供热，他们采用了一种装满沸石的容器，这种取暖办法是利用沸石容易吸热量，在与湿润空气接触时又可以放出热量的原理。

（3）天然沸石在农业上的利用：八十年代以来天然沸石在农业方面的利用受到许多国家的注意，国外几个主要沸石产国均将沸石的农业利用作为主要用途。日本是首先将沸石用于农业的国家，在这方面的应用水平已处于领先地位。美国年产几万吨的天然沸石主要用于畜牧业，所以沸石在农业上的利用是大有作为的。我国也应加强沸石在农牧业上的应用研究。

（4）天然沸石代替硅胶和氧化铝：用便宜的天然沸石代替合成材料人造二氧化硅凝胶（硅胶）以及氧化铝，这也是目前沸石开发利用的发展趋势之一，预期可取得很大的经济效益。

（5）天然沸石对再生自然资源的应用：利用天然沸石处理废料和污水，解决环境污染问题，并能从中回收和取得大量的燃料、肥料等有价值的产品。

天然沸石的应用更为广泛，无疑天然沸石是颇有前途的矿物资源。
作者: ucoat    时间: 2007-8-25 01:07
标题: 回复：沸石
太详细了,学习了



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