天然沸石自身孔道含有較多沸石水域其他雜質(zhì),并且相互連通程度較低,如果直接降其使用到生產(chǎn)生活領(lǐng)域中,通常其吸附能力通常難以達(dá)到要求。因此在制備沸石吸附劑的過程中,還需要對天然沸石進(jìn)行活化處理,從而提高其吸附能力。并且當(dāng)沸石礦物含量較低的時候,還需要對其選礦提純,總之,活化處理是使用天然沸石制備吸附材料的重要環(huán)節(jié)。
首先,對沸石預(yù)處理。粒徑0.50-1.00mm的天然沸石用去離子水洗滌3遍,去掉沸石表面的可溶性無機(jī)物;在馬弗爐350℃條件下,將沸石焙燒2h,以便除掉其中有機(jī)物;冷卻至室溫,密封保存。
其次,靜態(tài)法。在三角具塞錐形瓶中加入一定量預(yù)處理后沸石和活化液,放入恒溫振蕩器中,在20℃,120r/min的條件下,振蕩24h,沸石與活化液分離,用去離子水反復(fù)沖洗殘余活化液后,在110~120℃干燥箱內(nèi)干燥,密封保存。
第三,動態(tài)法。預(yù)處理后沸石裝入有機(jī)玻璃柱中,輕敲,使其密實(shí),活化液以一定流速從上到下順流通過吸附柱,在不同時間取吸附柱末端出水及末端沸石,測定出水硬度及沸石吸銨值。
第四,活化效果評價。稱取3.00g活化沸石若干份,分別加入120mL含不同污染物的溶液中;放入恒溫振蕩器中,在20℃,120r/min的條件下,振蕩2h,進(jìn)行靜態(tài)吸附試驗(yàn)。取上清液,測定各剩余污染物量,計(jì)算吸附量。同樣稱取3.00g天然沸石做對比試驗(yàn)。
并且在后續(xù)的除氟試驗(yàn)中,隨著溫度的升高,除氟容量升高,當(dāng)700℃時達(dá)到最高,而后開始下降。這是由于Zeolite在溫度升高時其活性及吸附性能升高,當(dāng)溫度超過這一值時,其結(jié)構(gòu)遭到破壞,使其活性和吸附性能均受到影響而降低,并且溫度越高,灼燒時間越長,破壞越嚴(yán)重。故選擇活化溫度為700℃,灼燒時間為2h。因此可以得出,通過特殊方法處理的沸石改性活化,能夠有獨(dú)特且絕佳的吸附氟的能力。