近年來(lái),研究學(xué)者在在鄂爾多斯盆地白堊系鉆孔巖樣中首次發(fā)現(xiàn)方沸石類礦物,其對(duì)方沸石進(jìn)行改性提純,能夠制成多孔方沸石球,將其作為處理含氟水的材料能夠取得較為明顯的效果。

鄂爾多斯盆地跨越陜 、甘、寧、蒙?4?省?(區(qū)?),?蘊(yùn)藏有豐富的煤炭 、石油和天然氣等礦產(chǎn)資源 。但是由于水資源嚴(yán)重不足?,且分布不均,?造成環(huán)境脆弱?,?制約了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。盡管該地區(qū)擁有豐富的地下水資源,但是其水質(zhì)較差,尤其是含氟量較高,是人畜不能飲用的苦咸水。而該地區(qū)含有大量的方沸石礦物,因此研究人員就地取材,將其制備為多孔方沸石球來(lái)進(jìn)行含氟水處理,具有良好的吸附機(jī)理。

具體制備工藝如下,首先需要對(duì)巖樣進(jìn)行微觀分析,選取鄂爾多斯盆地鉆孔巖樣進(jìn)行篩分、破碎,然后利用X 射線衍射儀和電子探針?lè)治鰩r樣中方沸石的含量和分布情況;同時(shí),制備巖石薄片, 利用電子探針研究方沸石的形態(tài)和化學(xué)成分。其次,在提純過(guò)程中,可選取-0.150mm的方沸石材料在加水浸泡24h之后,使用增力電動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行8h的攪拌,在沉降1h之后,倒掉上層的清液,之后取下層離心樣重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn),一直到沸石含量沒(méi)有明顯提高后,最后將下層的離心樣烘干備用。對(duì)于多孔方沸石球制備環(huán)節(jié),可選取-0.150 mm 的改性方沸石巖, 按質(zhì)量比9∶1的配比稱取改性方沸石巖和造孔劑, 加入 5%的粘結(jié)劑, 混勻造球, 在 600 ℃ 溫度下焙燒 2. 5 h, 取出在空氣中自然冷卻,接著干燥備用。

對(duì)于多孔方沸石球的除氟機(jī)理,我們可以配置起始濃度5.0 mg /L 的 KF 溶液, 在10個(gè)250ml的錐形瓶中分別加入了100ml的溶液,然后分別加入3.0g的不同再生次數(shù)的方沸石球,在攪拌過(guò)后靜置48h,然后再測(cè)定溶液中的氟離子濃度,其結(jié)果非常明顯。

多孔方沸石球除氟機(jī)理十分明顯,但是與其靜置時(shí)間、用量、測(cè)量溶液濃度等因素有著較大關(guān)系,因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,需要結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),可達(dá)到除氟80%以上。