天然沸石是一種新型的非常好的天然過(guò)濾介質(zhì),可用于水的過(guò)濾。它提供優(yōu)于砂濾器和碳過(guò)濾器的性能,提供更純凈的水和更高的吞吐率,同時(shí)所需的維護(hù)更少。與砂相比,它具有許多優(yōu)點(diǎn),可用于直接代替普通砂濾器中的砂。Zeolite在工業(yè)上有三種主要用途:催化、氣體分離和離子交換。
催化作用:沸石在涉及有機(jī)分子的幾個(gè)重要反應(yīng)中作為催化劑非常有用。最重要的是裂解、異構(gòu)化和烴合成。Clinoptilolite可以促進(jìn)多種催化反應(yīng),包括酸堿和金屬誘導(dǎo)反應(yīng)。沸石也可以是酸催化劑,可以用作活性金屬或試劑的載體。另外,沸石可以通過(guò)過(guò)渡態(tài)選擇性或通過(guò)基于分子直徑排除競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)物而成為形狀選擇性催化劑。它們也被用作氧化催化劑。反應(yīng)可以在沸石的孔內(nèi)發(fā)生,從而可以更大程度地控制產(chǎn)品。其主要工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域包括:石油精煉、合成燃料生產(chǎn)和石化生產(chǎn)等。
吸附:沸石用于吸附多種材料。這包括在干燥、純化和分離中的應(yīng)用。它們可以將水去除到非常低的分壓,并且是非常有效的干燥劑,其在水中的容量高達(dá)其重量的 25% 以上。它們可以從氣流、分離異構(gòu)體和氣體混合物中去除揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。沸石的一個(gè)廣泛使用的特性是氣體分離特性。沸石的多孔結(jié)構(gòu)可用于“篩分”具有一定尺寸的分子并允許它們進(jìn)入孔隙。可以通過(guò)改變孔周圍陽(yáng)離子的大小和數(shù)量來(lái)改變結(jié)構(gòu)來(lái)微調(diào)這種特性。
離子交換:沸石孔內(nèi)的水合陽(yáng)離子與沸石骨架松散結(jié)合,在水性介質(zhì)中可以很容易地與其他陽(yáng)離子交換。可以在水軟化裝置中看到這種應(yīng)用,以及在洗滌劑和肥皂中使用沸石。沸石的最大用途是在洗滌劑配方中取代磷酸鹽作為水軟化劑。他們通過(guò)用沸石中的鈉交換水中的鈣和鎂來(lái)做到這一點(diǎn)。甚至可以從受污染的水中去除放射性離子。
從實(shí)用的角度來(lái)看,沸石可適用于多種用途:
水產(chǎn)養(yǎng)殖:魚(yú)類孵化場(chǎng)的氨過(guò)濾;生物過(guò)濾介質(zhì)。在養(yǎng)魚(yú)場(chǎng),魚(yú)的水負(fù)荷可能非常高。這導(dǎo)致水的快速污染,因此有毒物質(zhì)的濃度會(huì)迅速增加。因此,廣泛的水凈化是必要的。沸石可用于純化過(guò)程的各個(gè)步驟:作為生物純化和/或曝氣后的二級(jí)過(guò)濾單元;作為細(xì)菌的支持材料;作為過(guò)濾介質(zhì),用于去除固體和懸浮顆粒,同時(shí)去除不需要的離子。
農(nóng)業(yè):氣味控制;圈養(yǎng)動(dòng)物環(huán)境控制;畜牧飼料添加劑。在東歐,日本和古巴的沸石傳統(tǒng)上被用于農(nóng)業(yè)。在牲畜口糧中添加約 5% 可減少氨和氣味排放,提高飼料利用率,幫助吸收霉菌毒素,并可能貢獻(xiàn)微量元素。幾年前,美國(guó)宇航局使用富含營(yíng)養(yǎng)的沸石作為緩釋肥料。
園藝:苗圃、溫室;花卉栽培;蔬菜/香草;葉子;喬木和灌木移植;草坪草土壤改良劑;開(kāi)墾、植被恢復(fù)、景觀美化;造林(林業(yè)、人工林);水培培養(yǎng)基。
家庭用品:家居異味控制;寵物氣味控制。家庭用途主要與沸石的氣味和液體吸附特性有關(guān)。包括甲醛、硫化氫在內(nèi)的一系列氣體已被證明可以被沸石吸附。在美國(guó),沸石通常被添加到小型空氣過(guò)濾器中,以吸附此類氣體并減少過(guò)敏問(wèn)題。可以用來(lái)擦干運(yùn)動(dòng)鞋,減少衣柜里的水分,常用來(lái)吸附香煙的氣味。一種非常有用的地毯清潔劑以沸石為基礎(chǔ)材料。沸石在家里最常見(jiàn)的用途是用作貓砂和燒烤的脂肪吸收劑。它還用于魚(yú)缸中吸附氨。當(dāng)充分利用時(shí),用過(guò)的產(chǎn)品是堆肥的理想添加物,有助于調(diào)節(jié)并最終提高土壤水分和養(yǎng)分保持能力。
工業(yè)產(chǎn)品:石油和泄漏吸收劑;氣體分離。工業(yè)用途側(cè)重于沸石的液體和蒸汽吸收特性。它可以是理想的顆粒狀油/化學(xué)品泄漏清理;它是惰性的,使用安全。放射性廢物:現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)/凈化
水處理:水過(guò)濾;去除重金屬;游泳池。
廢水處理:市政污泥/廢水中的氨/氨去除。