沸石在環(huán)境治理方面的重要作用,以及它擁有的成本低廉,制備簡單,無二次污染的優(yōu)勢,作為非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源備受人們青睞。國際上對它的研究日益深入,據(jù)1977~1986年美國化學(xué)文摘統(tǒng)計(jì),15019篇文摘中,有9115篇沸石應(yīng)用方面的文章,居非金屬諸多礦種之首。我國沸石資源十分豐富,自1972年發(fā)現(xiàn)沸石礦床以來,相繼在全國22個(gè)省、市、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)400多個(gè)礦床,控制遠(yuǎn)景儲(chǔ)量約30億噸,占世界第一位。充分發(fā)揮我國沸石的資源優(yōu)勢,利用沸石的性能優(yōu)勢,用于治理日益嚴(yán)重的環(huán)境污染,將會(huì)獲得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。
沸石作為環(huán)境材料的應(yīng)用如下:
為了扼制全球性環(huán)境污染對人類自身發(fā)展構(gòu)成的嚴(yán)重威脅,人們一方面致力于污染的治理,同時(shí)努力研制新型環(huán)境材料,以求在源頭上避免或減少污染的產(chǎn)生。天然沸石的環(huán)境屬性使它在這方面大有作為。
三聚磷酸鈉(STPP)對水系的磷污染,嚴(yán)重到很多國家通過立法限制含磷洗滌劑的生產(chǎn)。4?孔徑的A型沸石及低Si/Al比、孔徑為8?的X型沸石,對水中Ca2+、Mg2+、Fe2+等有很強(qiáng)的交換能力,可以提高洗滌劑中表面活性劑的清潔效果,而且對活性劑的吸附性比STPP強(qiáng)5倍,比氨基醋酸鹽(NTA)強(qiáng)3倍,同時(shí)對洗滌廢液中的染料、油、低溶解度鹽有很強(qiáng)的吸附和沉淀作用,加之價(jià)格比STPP便宜,因此人們現(xiàn)在或直接用沸石取代,或者將沸石與少量STPP、NTA、硅酸鈉、蘇打灰制成粒度為4~6μm的復(fù)合助劑取代STPP,合成無磷、低磷洗滌劑。
造紙廢水對環(huán)境污染居十大工業(yè)廢水之首,且治理難度極大。曾用沸石替代滑石作增強(qiáng)填料在信陽造紙廠作過放大試驗(yàn)。結(jié)果表明,紙張的性能指標(biāo)沒有降低,而所排廢水COD濃度卻有所下降。這可能與沸石能強(qiáng)烈吸附、螯合制漿、漂白、抄紙過程中各種漂白劑、染色劑、纖維中的金屬離子所致。Sain等人研究表明,沸石負(fù)載多胺磷酸等化學(xué)品后,在制漿過程中具有螯合金屬和穩(wěn)定過氧化物的能力,通過降低COD和堿耗量減弱排放廢水對環(huán)境的影響。
美國《WHO》雜志1996年統(tǒng)計(jì):1995年全球死亡人數(shù)為5200萬,其中因病菌傳染致死的人數(shù)為1700萬。艾滋病、大腸菌Q157近年來更令人談虎色變。在高科技發(fā)展的今天,控制和消滅有害細(xì)菌,是保護(hù)人類健康的重要舉措。近年來人們研制出具有抗菌功能的材料,用于服裝、鞋、帽、家用電器、衛(wèi)生陶瓷潔具、涂料、塑料膜、建筑板材等方面。抗菌沸石作為新興無機(jī)抗菌材料已遂步顯示出它的價(jià)值。ZeomicXAWIOD是載銀或載銀和鋅的A型沸石,是日本SinanenZeomic公司的專利產(chǎn)品[15]。制備工藝是:將納沸石與銀、鋅鹽類溶液(Ag∶Zn=5∶14)接觸進(jìn)行離子交換,而后在500℃下干燥,經(jīng)超細(xì)粉碎得1.6Λm的產(chǎn)品,其安全性、耐熱性、抗菌性、持久性好。廣泛用于紡織品、容器、薄膜、涂料中。肖士民等用熔鹽離子交換法制備出抗菌鋅型沸石,試驗(yàn)證明對大腸桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌有殺滅能力。采用液相離子交換法,在沸石上接枝殺菌性Zn2+、Ca2+、Ag2+制成抗菌沸石,對大腸桿菌、霉菌的抗菌實(shí)驗(yàn)表明,殺菌性能良好。李釅制備的成本低,活性高的沸石殺菌除臭涂料,能緩慢釋放活性組份,有長效滅菌,吸臭功能,可在住宅、醫(yī)院、餐廳、家電外表涂層使用……
利用沸石與環(huán)境協(xié)調(diào)、相容的特性,美國研制并生產(chǎn)細(xì)粒沸石作殺蟲劑載體,液態(tài)肥懸浮劑、分散劑,用鉛沸石生產(chǎn)鉛2酸電池電極。日本用綠沸石作食用油、果酒、啤酒的過濾劑。日本、我國浙江等地將沸石摻入化肥中制備出復(fù)合肥料。在北京市朝陽、海淀、昌平的養(yǎng)豬、養(yǎng)雞場進(jìn)行在畜禽飼料中添加,在圈養(yǎng)舍內(nèi)撒布河北赤城斜發(fā)沸石的實(shí)驗(yàn),獲得良好的效果,不僅豬肉日增產(chǎn)量提高0157%,雞蛋產(chǎn)量提高1.43%,提高飼料利用率,降低生產(chǎn)成本,而且降低了圈舍內(nèi)有害氣體濃度,改善了勞動(dòng)環(huán)境和周邊水體環(huán)境,保護(hù)了水資源。
將斜發(fā)沸石與82羥基喹啉、阿司匹林、硫酸鹽等制備成保鮮劑,通過吸附植物生長激素—乙烯和殺菌作用,延長鮮花、鮮果等的生命周期。國外還利用沸石制備出超輕質(zhì)、耐高溫、抗磁、抗幅射、抗噪音、阻燃、防水、殺菌等環(huán)保型建材(木蘭清沸石內(nèi)墻壁材)用于特殊場所。