沸石分子組成中剩余的磁電荷在沸石骨架上產(chǎn)生負(fù)電荷,稱為同晶取代。因此,這些帶負(fù)電荷的區(qū)域是吸附溶液中可交換陽(yáng)離子的理想場(chǎng)所。如果結(jié)構(gòu)中沒(méi)有合適的位置,或者如果它已經(jīng)被填充,則陽(yáng)離子會(huì)在離子交換時(shí)占據(jù)水分子的位置。沸石的這種特性是軟化和過(guò)濾通過(guò)該材料的廢水的一部分。

天然沸石具有排除某些陽(yáng)離子的能力,這取決于它們?cè)诜惺Y(jié)構(gòu)內(nèi)的微孔通道和空腔的大小。那些大于內(nèi)部空腔的陽(yáng)離子被排除在沸石的全部或部分內(nèi)表面之外。然而,確實(shí)“適合”內(nèi)部結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子可以交換(通過(guò)同晶取代或離子交換)進(jìn)入結(jié)構(gòu)并成為沸石骨架的一部分。因此,天然沸石以其分子篩特性而聞名(Tsitsishvili 等,1992)。沸石的第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用是在 19 世紀(jì)進(jìn)行的 (Breck, 1974)。分子篩和陽(yáng)離子交換應(yīng)用的應(yīng)用已為人所知數(shù)百年。

沸石可以在油田廢物清理中發(fā)揮重要作用-國(guó)投盛世

陽(yáng)離子交換和分子篩特性允許凈化和捕獲石油、碳?xì)浠衔?、氨、甲烷、放射性核素、放射性同位素和重金屬;以及一系列帶正電的元素和化合物。沸石可以在?chǎng)地修復(fù)、垃圾填埋場(chǎng)、溢出物清理、市政、空氣過(guò)濾、廢水過(guò)濾和輻射捕獲中發(fā)揮作用。

眾所周知,壓裂行業(yè)每年產(chǎn)生數(shù)十億加侖的廢水。有幾個(gè)加工廠允許將油與水分離,水可以重新用于額外的壓裂或清潔并返回生態(tài)系統(tǒng)。沸石具有適當(dāng)過(guò)濾重金屬、輻射和碳?xì)浠衔锏膲毫阉哪芰Α4嬖谑褂梅惺鳛檫^(guò)程的一部分的過(guò)濾室的可能性,以過(guò)濾到可接受的釋放到溪流中。天然沸石在混合金屬污染廢水的廢水處理中,通過(guò)調(diào)節(jié)或斜發(fā)沸石表明,90% 的重金屬可以在 15 分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)去除。斜發(fā)沸石的選擇性序列顯示為:Pb > Cu > Cd > Zn > Cr > Co > Ni

沸石在火山灰特性方面與粉煤灰相似,沒(méi)有不一致之處和其他有害化合物,包括放射性同位素,被添加到方程式中。一些飛灰甚至被 EPA 降級(jí)為有害物質(zhì)。沸石存在于穩(wěn)定的沉積物中,這意味著交付的產(chǎn)品隨著時(shí)間的推移將保持一致的質(zhì)量。沸石能夠預(yù)先混合到其他穩(wěn)定產(chǎn)品中,例如木屑顆粒或混合在顆?;蜾從w灰、窯灰、回收紙板和任何其他類(lèi)型的吸收材料的頂部。

土耳其環(huán)境科學(xué)研究所完成的一項(xiàng)題為:使用斜發(fā)沸石沸石進(jìn)行工業(yè)污泥固化的研究的結(jié)論加強(qiáng)了沸石的使用,以使用沸石固化工業(yè)污泥。該研究基于三個(gè)部分:待固化材料的制備、固化材料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值 (UCS) 以及使用標(biāo)準(zhǔn)毒性特性浸出程序 (TCLP) 的浸出特性。摘要指出,工業(yè)污泥中的有害成分成功地鎖定并固定在固化形成的結(jié)構(gòu)中。出于與沸石通常用作火山灰的相同原因,測(cè)得的高 UCS 值達(dá)到 4448 kPa。將浸出測(cè)試結(jié)果與危險(xiǎn)廢物控制條例規(guī)定的限值進(jìn)行比較,該研究得出結(jié)論,盡管確實(shí)存在用作混凝土火山灰等有益產(chǎn)品的潛力,但固化污泥樣品可以安全地棄置于垃圾填埋場(chǎng),將廢物轉(zhuǎn)化為具有效益和價(jià)值的產(chǎn)品。