芜湖红花山沸石矿业有限公司

天然沸石-天然沸石生产-芜湖红花山沸石矿

沸石是一族具有连通孔道的呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物。沸石结构可以分为三个部分：铝硅酸盐构架、构架中相互连结的孔隙（孔道和空穴）、在孔道或空穴中的阳离子和水分子。

构架中硅氧四面体内的硅四价阳离子常被铝三价正离子置换，出现过剩负电荷，由碱土金属离子补偿，这些补偿阳离子与晶格结合力很弱，具有很高的自由度，活跃在孔道中，使沸石具有优良的离子交换性能。构架中连通的孔道、孔穴使沸石拥有很大的内表面积，特别当“沸石水”受热溢出后，通道和孔穴更加空旷，相应内表面积更加巨大。而且脱水沸石内部具有很强的库仑场和极性，表现出强烈的吸附性，加之沸石孔道大小均匀，尺寸固定，形状规则，因此吸附具有选择性，即具有分子筛和离子筛的功能。此外，沸石还具有耐酸、耐高温、耐辐射等性能。这些物化性能决定了沸石在环境治理方面必将具有广泛的应用前景。

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视频作者：芜湖红花山沸石矿业有限公司

沸石已被广泛应用于水处理中，为进一步拓展其应用范围，需对其应用机理进行深入探讨，本文从吸附等温、吸附动力学和吸附热力学三个方面进行探讨。

一、沸石吸附等温特性

常见的吸附等温理论模型有Langmuir模型和Freundlich模型。Langmuir模型，适用于化学吸附和低压高温时的物理吸附，Langmuir等温模型的应用基于三个假设：

1.吸附分子间无作用力；

2.表面是均匀的，即吸附热不随吸附量而变化，每一个吸附点的能量不变；

3.吸附限制在单分子层。Freun．dlich模型是经验式，适用于不均匀表面的吸附，吸附热随覆盖度指数下降。这两种模型在物理吸附和化学吸附中都有广泛的应用。

二、沸石吸附动力学

常用于描述吸附过程的动力学模型有准一级反应动力学模型和准二级反应动力学模型。准一级动力学模型通常用于吸附开始阶段的描述，不能用来准确地描述整个吸附过程，而准二级模型包含了吸附的全过程，如液膜扩散、表面吸附与内扩散，能更好地描述吸附反应的全过程。

三、沸石吸附热力学

采用静态平衡法，进行了斜发沸石对水中氨氮的吸附热力学研究，结果表明，该吸附反应的△H>0、△G<0、△S>0，沸石对氨氮的吸附为吸热反应，吸热后体系的混乱度增加。在研究温度对天然沸石及改性沸石吸附NH4-N的影响时，发现该沸石吸附NH4+-N为吸热反应，温度升高有利于沸石吸附NH4+-N，但影响不明显。

沸石分子筛是一种十分优良的吸附剂，广泛用于基本有机化工、石油化工的生产上，在有害气体的治理上，也常用于so2、nox、co、co2，nh3，ccl4、水蒸气和气态碳氢化合物废气的净化；以及生化、油漆工业、地下场所、皮革工厂、动物饲养场所的空气净化、脱臭；烟道气的臭气吸附、蒸汽的去除等。

沸石吸附剂突出优势：

1、 吸附选择性强。分子筛的孔径大小整齐均匀，又是一种离子型吸附剂。因此它能根据分子的大小及极性的不同进行选择性吸附。可有效地从饱和碳氢化合物中把乙烯、炳烯除去，把钇炔从乙烯中除去，这一点是由它的强极性决定的。

2、 吸附能力强。即使气体的组成浓度很低，仍然具的吸附能力。

3、 受温度影响小。 在较高的温度下仍有较大的吸附能力，而其他吸附剂却受温度的影响很大，因而在相同温度条件下，沸石分子筛的吸附容量大。

4、 可高温再生，再生效率较高，安全性高。

5、 抗毒性强，热稳定性能好。