环境沸石和水介质：实用解决方案示例

“沸石”一词来源于希腊语，意思是“沸腾的石头”（zein=to煮沸和石块=石头），来源于可见的水分损失，在自然状态下记录沸石是在“矿物学家”的吹管中加热的。含有天然成分的火山岩沸石，即水合铝硅酸盐矿物，可能已在世界范围内开采一千多年来，大多用作水泥和建筑石材。从那以后随着时间的推移，天然沸石作为建筑石材、轻质材料的市场营销取得了进展水泥和混凝土中的骨料或火山灰，用作纸张填料核废料和沉降物中的放射性铯和锶作为土壤改良剂农艺和园艺，用于市政、工业或农业废弃物和饮用水，作为太阳能冰箱的能源供应商动物饮食中的膳食补充剂，如消费者除臭剂、宠物窝、来自动物粪便的氨，用作肾透析装置中的氨过滤器和as玉米基质在空间任务中用于植物生长伤口愈合甚至作为抗肿瘤佐剂一直令人鼓舞，表明天然沸石被认为是潜力，其应用有望在不久的将来扩大。

从大约80种已知的天然沸石中，至少有20种被报道来自沸石蚀变岩石中的储存库。然而，只有以下九个（方沸石、斑岩、斜发沸石、铁闪石、钠长石、浊沸石、丝光沸石和菲利普斯（phillipsite））已知存在于足够大的矿藏中。这些沸石，由火山铝硅酸盐灰的自然蚀变形成，发生于封闭系统或开放系统存款。斜发沸石是目前最常见的沸石。这些矿物存在于岩石和沉积物中，似乎广泛形成于不同的环境，包括深海沉积物、厚厚的盆地填充或在浅湖中，也在一些熔岩流部分。目前，超过据报道，沸石矿物出现了数千次，主要来自世界上50多个国家的火山成因沉积岩。准备好了以低成本获得富含沸石的岩石和缺乏竞争矿物可能是其大规模使用的最重要因素。在本章水晶方钠石、LTA、八方沸石、伊利石和斜发沸石的结构在结论分别针对斯洛伐克富含斜发沸石的凝灰岩。

离子交换和吸附的主题已经通过了有趣的历史和科学发展作为本章的第一部分标题为：“离子交换和吸附历史背景介绍现象”报告。当前吸附理论及其应用朗缪尔的基础工作在过去80年，作为吸附的一些一般方面，作为下一节第二章讨论。世界范围内使用天然放射性废物处理的历史沸石也很快被报道。基本物理特性的一种方法离子交换和吸附行为（动力学和热力学参数）斯洛伐克和中国富斜发沸石和丝光沸石凝灰岩的水溶液并以NH4+、Cu2+、Pb2+、Zn2+和Fe3+离子为例进行了研究。离子NH4+、Co2+、Cs+、Ba2+、Ag+和Zn2+在描述了斯洛伐克富含天然和钠质斜发沸石和丝光沸石的凝灰岩最后用图形说明。

人类的工业、农业和采矿活动是最重要的原因我们的水体中磷的浓度超标，因此富营养化和水质恶化。本章重点关注各种传统的吸附剂（氢氧化铁GEH104、蒙脱石、斯洛伐石，钙黄铁矿、各种矿床富含斜发沸石的凝灰岩、褐藻岩、中国矿渣、壳聚糖组成沸石），一些本地存储库，证明其对磷酸盐的性能得到了增强拆卸。斯洛伐克富含斜发沸石的凝灰岩有效地去除了水中的磷酸盐离子。尽管如此，蒙脱石、坡缕石和GEH104产品的吸收率略高与富斜发沸石凝灰岩相比，在环境温度下对磷酸盐离子的容量的确，系统温度的升高仅通过富含斜发沸石的凝灰岩，而不是蒙脱石和GEH104吸附剂。胶片扩散是否对所有吸附剂的速率限制步骤进行了检查，同时证实了这一点应用Weber-Morris传质模型的结果。能量充足的下表面然而，富含斜发沸石的凝灰岩、GEH和蒙脱石对磷酸盐的物理吸附证实了斯洛伐石的化学吸附作用。在标准条件下，吸附所有被检测吸附剂上的磷酸盐都是自发的。标准的结果自由能同时表明，自发性随温度。通过蒙脱石（约50%），而富斜发沸石凝灰岩的自来水洗脱率很低。在动态中GEH产品在磷吸收方面表现最佳。根据MAS核磁共振测量表明，P-斜发沸石的光谱具有最佳对称性钙离子最常见于富含斜发沸石的凝灰岩骨架和2.7-2.8 ppm化学位移的主导信号可能被指定为表面沉淀Ca3（PO4）2。

在不同的时间段内，制备了各种吸附材料工业应用，基于当时可获得的原材料知识的状态。在第一次世界大战之前，碳吸附剂主要是在第一次世界大战和第二次世界大战期间碳、硅胶和氧化铝，但二战后发生了革命性变化合成沸石和类沸石的发现和应用取得了进展传统上称为分子筛的吸附剂。微孔的主要类别材料是沸石，是唯一存在的具有明确孔隙的晶体材料微孔范围内的结构。因此，上述简短的历史解释和基于斯洛伐克富含斜发沸石的凝灰岩生产商（Zeocem公司），本章的主题是回顾作者的大部分通过使用斯洛伐克语为水净化创新做出的贡献天然沸石斜发沸石。Water Research安装了一个实验室模型1986年春天，在试点考试开始之前，布拉迪斯拉发研究所在现场实现。拯救斯洛伐克东部的一个地表水库1984年（Ondava河上游），该地区严重缺水优质饮用水，当地自来水厂申请地表水净化a来自附近储存库的粉状天然沸石（富斜发沸石凝灰岩）Hrabovec和一级混凝剂Al2（SO4）3。18水。与类似的操作沸石床的水力负荷率与饮用水相同净化装置（900 L/h）用于混合制革厂和年制鞋废水再生厂的污泥废水奥特罗科维奇（前捷克斯洛伐克）1987年。三段式再生和合适的氨汽提工艺用于再生剂回收和再循环提出了沸石离子交换中试装置。

斯洛伐克富含斜发沸石的凝灰岩被选为界面载体（界面主要由聚合物物质组成）国家、可达性和可行性、成本效益和足够大的地面面积、刚度和表面功能。沸石样品的简单预处理在实验室进行离子交换的同离子形式以增强离子原沸石的交换容量。十八胺（ODA）阳离子表面活性剂负载和表面碳化富斜发沸石凝灰岩以及粉末进一步制备了沸石凝胶珠（褐藻酸盐造粒的富含斜发沸石的凝灰岩），以证明此类改性剂对各种，主要是阴离子和有机污染物，即铬酸盐、砷酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氯化物、，碘化物、溴化物、氟化物、偶氮染料酸性红和靛蓝、头孢唑林和苯酚。收件人检查沸石吸附剂的性能、批次和色谱柱（填充床）采用实验室设置。补充分析方法，例如FTIR、Raman、TG、，DTA、S（BET）、SEM、HR-TEM、UV-VIS漫反射、SIMS、NMR、XPS、SAXS、，应用穆斯堡尔谱对制备的ODA进行了表征疏水化、藻酸盐颗粒化和碳化富斜发沸石凝灰岩。拆卸将沸石吸附剂的性能与市场上可获得的其他吸附剂进行了比较吸附材料，如斯洛伐克商标HYS-N和德国的活性焦炭原产硅碳、工业灰烬chezacarb（无定形碳）Chemopetrol Litvínov（捷克共和国），Great的商业Happy End产品英国（主要是自然资源衍生和混合产品，表示为SK1、SK2、，DN2和CB18），来自捷克公司Nanoiron，Ltd.和其他公司的Nanofer 25S。