粉煤灰沸石的硅鋁比較低,它們具有較強(qiáng)的離子交換、吸附能力和較大的離子交換容量,這使得粉煤灰沸石在水處理、氣體分離與凈化、土壤改良等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
粉煤灰沸石的應(yīng)用
1、在水處理方面的應(yīng)用
水處理是粉煤灰沸石最具潛力的應(yīng)用領(lǐng)域。它利用了粉煤灰沸石具有良好的離子交換能力、離子交換容量和良好吸附能力的特點(diǎn)。粉煤灰沸石可有效去除水中的重金屬離子、氨氮化合物及有機(jī)物等。
近年來國內(nèi)外許多研究者開展了用粉煤灰沸石來處理含重金屬離子廢水的研究,研究表明粉煤灰沸石可以有效地去除廢水中的Cr3+,Pb2+,Cu2+,Zn2+,Ni2+等重金屬離子,而且吸附金屬離子后的沸石可以再生利用,可防止二次污染。在處理酸性礦物廢水中發(fā)現(xiàn)NaPl和A型沸石對重金屬離子比對Ca2+和Mg2+具有更強(qiáng)的親和性。在用粉煤灰A型沸石對重金屬離子處理過程中發(fā)現(xiàn),A型沸石對金屬離子的去除過程包括離子吸附和離子交換,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)A型沸石對金屬離子的吸附速率和吸附交換量取決于水的起始pH和金屬離子的起始濃度。利用粉煤灰沸石具有良好吸附能力的特點(diǎn),可有效去除水中的有機(jī)物。沸石對有機(jī)物的吸附能力主要取決于有機(jī)物分子的極性和大小。相對分子質(zhì)量小的有機(jī)分子可被沸石的內(nèi)部孔道所吸附而除去,相對分子質(zhì)量大的有機(jī)分子可被沸石的外表面吸附而除去。
2、在氣體分離方面的應(yīng)用
這方面的應(yīng)用涵蓋工業(yè)制氣純化、工業(yè)和生活廢氣環(huán)境治理。如煤制氣和天然氣的純化,煙氣的凈化處理等。將待處理氣中的SO2,H2S,CO2,NH3,H2O等有害組分除去,不僅提高了工業(yè)制氣質(zhì)量,消除其環(huán)境危害,還能減輕這些有害氣體對制氣與利用設(shè)備的腐蝕。
采用堿熔技術(shù)、分步技術(shù)、晶種添加技術(shù)等可以制得純度較高的粉煤灰沸石,這類沸石具有良好的吸附性能,可以用于氣體的凈化與分離。利用粉煤灰沸石具有較強(qiáng)吸附能力的特點(diǎn),用粉煤灰沸石有效去除了模擬煙氣中的SO2。用液相離子交換法將多種金屬離子引入粉煤灰沸石,改性后的粉煤灰沸石有效地去除了模擬氣中的甲烷。
3、在土壤改良方面的應(yīng)用
土壤改良是粉煤灰沸石的一大潛在應(yīng)用領(lǐng)域。粉煤灰沸石具有較好的陽離子交換性能和吸附性能,它可直接用作土壤改良劑,改善作物所需有益微量元素的供給狀況,降低土壤酸性,提高土壤的鹽基交換容量。同時(shí)因?yàn)榉勖夯曳惺蠯+,Na+等作物所需的可交換陽離子,它還有直接的肥料效果。利用粉煤灰沸石具有良好吸附和離子交換性能的特點(diǎn),粉煤灰沸石還可用作土壤凈化劑以去除土壤中的重金屬離子。將粉煤灰沸石加入到被Cd污染的土壤中,經(jīng)過一段時(shí)間后,土壤中的Cd離子濃度大大降低,同時(shí)土壤的pH也得到了改善。