沸石矿

沸石按来源分为天然和合成沸石。其中合成沸石具有纯度更高、性能可控的特点, 多用于催化剂载体、洗涤助剂等, 常见品种有3A、4A、SA、13 X、10 X 等。我国是天然沸石资源和品种较为丰富的国家, 相继发现沸石岩产地4 0 0 多处, 广泛分布在我国的东部和中部地区等的21 个省、自治区。目前已发现的沸石品种有斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、方沸石、片沸石、钙十字沸石、钙甲十字沸石、辉沸石、浊沸石、钠沸石等10多种。利用以斜发沸石为主, 丝光沸石次之。

我国比较著名的矿区(矿山)有:

(1)浙江省缙云县老虎头、天井山混合型沸石岩矿区(" 混合型" 意指同一矿体或同一矿石中由斜发沸石和丝光沸石二者组成的混合型矿床) .

(2) 河北省赤城县独石口斜发沸石岩矿区;

(3) 河北省围场鹿圈斜发沸石岩矿区,

(4) 山东省潍县涌泉庄丝光沸石和斜发沸石岩矿区;

(5) 山东省莱阳县白藤口丝光沸石岩矿区;

(6) 山东省莱西县斜发沸石和丝光沸石岩矿山;

(7) 黑龙江省海林斜发沸石岩矿区;

(8) 黑龙江省嫩江县大石粒子斜发沸石岩矿区.

(9) 河南省信阳上天梯斜发沸石矿区,

(10) 辽宁省北票斜发沸石岩矿山;

(11) 辽宁省彰武县罗锅沟丝光沸石岩矿区;

(12) 吉林省九台县银矿山混合型沸石岩矿区;

(13) 内蒙古呼和浩特郊区陶卜齐丝光沸石岩矿山等。

沸石比一般的石头轻，因为它的内部充满了微细的孔穴和通道，比蜂房都复杂得多。假如把沸石比作旅馆，那么一立方微米的这种"超级旅馆"内，竟有100万个"房间"!这些房间能根据"旅客"(分子和离子)的性别、高矮、胖瘦、嗜好的不同，自动开门或挡驾，绝不会让"胖子"误入"瘦子"房间，也不会使"高个子"与"矮个子"同住一室。根据沸石的这一特性，人们用它来筛选分子，从工业废液中回收铜、铅、锌、镉、镍、钼等金属微粒，成为上天赐予人类的"天然分子筛"。

很久以来，人们只把沸石作为一种特殊的玩石，放在博物馆里供人参观。直到20世纪60年代，才引起世人的重视而作为矿产开采。当时我国在这方面还是一项空白。1972年6月，一位地质技术员在浙江绍云县发现了中国的第一块沸石，由此引起了全国地质界的高度重视。随后，在全国21个省、自治区相继发现了140个沸石矿床(点)。世界上已有美国、日本等四十多个国家发现了沸石矿床，总数已达1000个以上，集中分布在环太平洋地区和地中海地区。

主要天然沸石有斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、毛沸石和钙十字沸石等。

矿床评价指标:边界品位(铵离子交换量)100ml/100g，工业品位130ml/100g。

多为露天开采。选矿采用浮选、重选、磁选、絮凝分选等方法均可。

用作耐酸干燥剂、有机废气焚烧净化催化剂、农药颗粒剂、饲料添加剂。用于高分子化工、橡胶、化妆品、涂料、人造革以及建材、环保、水处理、电子、造纸、食品、海水提钾等部门。

虽然它们属于似长石矿物，但却与沸石有很多相关的地方，因此不但名为方沸石，而且有时也被归属于沸石类。方沸石有无色的，也有白、灰、红色的，具有玻璃光泽，透明到不透明的都有。

主产地:苏格兰、北爱尔兰、冰岛、格陵兰岛、挪威、意大利等

颜色:无色透明，偶见粉红色、黄色或绿色。

类型:硅酸盐

晶系:等轴晶系

化学分子式:NaAlSi2O6·H2O

解理:不完全

断口:贝壳状

条痕:白色

光泽:玻璃光泽

荧光:无

第1章沸石矿物与沸石种类.1

1.1概述1

1.2沸石的成因3

1.3矿产类型及其分布4

1.3.1矿床的成因类型5

1.3.2矿床的工业类型7

1.3.3矿产的分布情况7

1.3.4我国沸石矿床特征8

1.4沸石矿物的特征9

1.4.1斜发沸石(clinoptlolite)9

1.4.2丝光沸石(mordenitem)11

1.4.3毛沸石(erionite)12

1.4.4菱沸石(chabazite)13

1.4.5片沸石(heulandite)14

1.4.6钙十字沸石(phillipsite)15

1.4.7方沸石(analcime)16

1.4.8浊沸石(laumontite)17

1.4.9镁碱沸石(ferrierite)17

1.4.10八面沸石(faujasite)18

1.4.11钠沸石(natrolite)19

.1.4.12辉沸石(stilbite)20

1.4.13斜碱沸石(amicite)21

1.4.14铵白榴石(ammonioleucite)21

1.4.15板沸石(barrerite)21

1.4.16贝尔伯格石(bellbergite)22

1.4.17硅锂铝石(bikitaite)22

1.4.18伯格斯石(boggsite)22

1.4.19锶沸石?(系列)[brewsterite?(series)]22

1.4.20水硅锰钙铍石(chiavennite)22

1.4.21刃沸石(cowlesite)23

1.4.22环晶沸石?(系列)[dechiardite?(series)]23

1.4.23钡沸石(edingtonite)23

1.4.24柱沸石(epistilbite)24

1.4.25十字沸石(garronite)24

1.4.26锌硅钠石(gaultite)24

1.4.27水钙沸石(gismondine)24

1.4.28钠菱沸石?(系列)[gmelinite?(series)]24

1.4.29戈硅钠铝石(gobbinsite)25

1.4.30纤沸石(gonnardite)25

1.4.31古柱沸石(goosecreekite)26

1.4.32戈塔迪石(gottardiite)26

1.4.33交沸石(harmotome)26

1.4.34香花石(hsianghualite)26

1.4.35氯硼硅铝钾石(kalborsite)26

1.4.36白榴石(leucite)26

1.4.37插晶菱沸石?(系列)[levyne?(series)]27

1.4.38铍硅钠石(lovdarlte)27

1.4.39莫里铅沸石(maricopaite)27

1.4.40针沸石(mazzite)27

1.4.41麦钾沸石(merlinoite)28

1.4.42中沸石(mesolite)28

1.4.43蒙特索马石(montesommaite)28

1.4.44穆丁钠石(mutinaite)28

1.4.45钾沸石(offretite)28

参考文献29

第2章沸石的结构与性能30

2.1沸石的结构30

2.1.1沸石结构的一般特征30

2.1.2沸石结构中的几种空穴形状31

2.1.3几种主要沸石的结构33

2.2沸石的物理、化学性质41

2.2.1沸石的化学成分41

2.2.2沸石的吸附性能43

2.2.3沸石的离子交换性能46

2.2.4沸石的吸附?交换性能48

2.2.5沸石的离子交换平衡常数49

2.2.6沸石改性后的吸附与交换性能54

2.2.7沸石的催化性能55

2.2.8沸石的稳定性56

参考文献57

第3章沸石的加工、改性与合成58

3.1天然沸石的选矿58

3.2天然沸石的工业加工方法60

3.3天然沸石的改性处理方法61

3.3.1p型沸石61

3.3.2cu型沸石61

3.3.3h型沸石62

3.3.4na型沸石62

3.3.5nh+4型沸石62

3.3.6ca型沸石62

3.3.7八面沸石63

3.3.8有机化沸石63

3.3.9非骨架元素的改性64

3.3.10骨架元素的改性65

3.3.11沸石改性进展67

3.4沸石的人工合成68

3.4.1水热合成69

3.4.2碱处理法70

3.4.3沸石合成进展71

参考文献82

第4章沸石在环境保护中的应用..83

4.1除氟86

4.1.1饮用水中除氟87

4.1.2高氟水中除氟91

4.2水中去除有机物94

4.2.1水中去除有机污染物94

4.2.2对养殖废水的处理95

4.2.3含苯胺废水的处理96

4.2.4屠宰废水的处理99

4.2.5改性沸石对印染废水的脱色研究100

4.2.6微量苯酚和苯的去除101

4.2.7有机印染污水处理105

4.3去除放射性物质106

4.3.1从水中去除放射性物质106

4.3.2从固体中去除放射性物质107

4.4除氨氮107

4.4.1饮用水中去除氨氮109

4.4.2沸石吸附剂脱除炼油废水中低浓度氨氮试验研究110

4.4.3沸石处理稀土生产中氨氮废水的实验研究114

4.4.4沸石生物滤池处理低浓度生活污水的工艺115

4.4.5工业污水脱氮118

4.4.6城市污水脱氨氮119

4.4.7生物沸石床污水脱氮120

4.4.8沸石芦苇床除氮中试研究123

4.4.9沸石与活性炭联合除氨氮124

4.4.10沸石脱氨氮后再生技术124

4.5处理含磷废水129

4.6处理含砷废水132

4.7处理含重金属(铅镍锌镉铜铁锰汞)废水134

4.7.1处理含铅废水134

4.7.2处理含铅、锌、镍电镀废水138

4.7.3处理含铅、镉废水141

4.7.4处理含镍废水143

4.7.5处理含铜废水143

4.7.6去除废水和水源中的铁和锰147

4.7.7处理含汞废水148

4.7.8处理含铬废水151

4.7.9利用粉煤灰合成沸石处理铜、铅、镉废水152

4.8水质的综合处理156

4.8.1处理常州运河微污染水源156

4.8.2沸石滤料对黄河原水的处理158

4.8.3垃圾渗滤液对地下水污染的prb原位处理技术159

4.8.4生物沸石反应器在微污染水源水处理中的应用160

4.8.5沸石在自来水厂中的应用162

4.8.6天然沸石的改性及其对造纸废水的脱色研究163

4.8.7改性天然沸石处理富营养化公园湖水样的实验研究166

4.8.8天然沸石吸附技术防治暴雨径流氮磷污染167

4.8.9沸石联合生物作用处理焦化废水168

4.9沸石在废气与污染气体中的应用169

4.9.1沸石在去除卷烟烟气中亚硝胺的应用170

4.9.2新型脱除so2催化剂的研究173

4.9.3沸石膜对纯气体的渗透性研究176

4.10沸石在环境材料中的应用--抗菌方面的应用176

4.10.1银型抗菌沸石177

4.10.2铜型抗菌沸石178

4.10.3双金属抗菌沸石179

4.10.4液相离子交换法制备沸石抗菌剂179

4.11沸石在环境材料其他方面的应用180

4.11.1作滤料180

4.11.2作红外辐射材料180

4.11.3作纳米tio2光催化剂载体181

4.11.4其他181

4.12结语181

国内主要参考文献182

国外主要参考文献187

第5章沸石在工业催化过程中的应用189

5.1环境友好型催化剂--沸石189

5.2沸石在催化裂化中的应用193

5.2.1一种优良裂化催化剂的条件193

5.2.2沸石裂化催化剂的性质194

5.2.3影响催化剂活性和选择性的因素195

5.2.4工艺过程的改进196

5.3沸石在石油化工原料产品生产中的应用196

5.3.1zsm?5型催化剂的合成及苯乙烯的制备196

5.3.2β沸石的合成及其在裂化催化剂中的应用198

5.3.3y型沸石的合成及其在裂化催化剂中的应用199

5.3.4沸石在乙苯和异丙苯合成中的应用200

5.3.5沸石在直链烷基苯(lab)的合成中的应用201

5.3.6沸石在己内酰胺合成中的应用201

5.3.7沸石在丙烯环氧化制环氧丙烷中的应用202

5.4沸石在加氢异构化、加氢裂化中的应用202

5.5我国沸石催化剂研究开发现状203

参考文献204

第6章沸石在其他领域中的应用206

6.1沸石在建筑材料工业中的应用207

6.1.1作硅酸盐水泥的活性混合材料208

6.1.2沸石彩色水泥208

6.1.3利用沸石粉配制高性能混凝土209

6.1.4沸石在建筑胶黏剂中的应用210

6.2现代陶瓷工业中沸石的应用210

6.3沸石在农业土地土壤改良中的应用211

6.3.1天然沸石在农业土壤改良中的应用211

6.3.2天然沸石在农业上作为沸石肥料添加剂212

6.3.3天然沸石在农业上提高磷的释放能力213

6.3.4天然沸石的其他营养效应213

6.4天然沸石在畜牧养殖及饲料业的应用214

6.4.1用作微量元素预混料的载体214

6.4.2改善机体消化代谢，促进营养物质吸收214

6.4.3促进生长，提高生产性能214

6.4.4吸附有毒有害物质，防治疾病215

6.4.5改善畜牧生产环境215

6.4.6沸石在饲料应用中要注意的问题215

6.4.7天然沸石在水产养殖业中的应用216

6.5开发能源方面的应用219

6.6轻工业中的应用219

6.6.1在造纸工业中的应用219

6.6.2在制糖业中的应用220

6.6.3在洗涤剂工业中的应用220

6.6.4在红外辐射材料中的应用220

6.7沸石分子筛材料在医药领域中的应用221

6.7.1作为离子吸附剂及抗菌助剂221

6.7.2作为缓/控释药物载体221

6.7.3抗癌药物助剂222

6.7.4模拟酶及生物传感器222

6.7.5其他方面应用223

6.8国防及空间技术中的应用223

6.9原子能工业中的应用224

6.10电子工业中的应用224

6.11超真空技术方面的应用224

6.12食品工业中的应用224

参考文献225

第7章沸石的鉴定与测试226

7.1沸石的鉴定226

7.1.1沸石岩的野外鉴别特征226

7.1.2沸石的简易鉴定方法227

7.1.3沸石的专门鉴定方法228

7.2沸石交换容量的测试231

7.2.1阳离子交换容量的测试231

7.2.2沸石吸钾量的测定232

7.3沸石的比表面积的测试233

7.3.1连续流动色谱法233

7.3.2极性有机分子吸附法234

7.4沸石的相对密度的测试235

7.5硅钼黄光度法测定沸石分子筛中的硅236

7.6吸光光度法测定沸石分子筛中的铝237

7.7洗涤剂助剂4a沸石新理化指标及测试方法238

参考文献244

附录沸石信息资源245

参考文献...248

辉沸石属于沸石类矿物。西元1756年，瑞典的矿物学家Cronstedt利用吹管焰灼烧沸石矿物，发现矿物会膨胀起泡、放出水气，如同沸腾一般，「沸石」即因此而得名。

辉沸石结晶构造中铝、矽四面体组成环状单位，这些环状单位沿着一个方向排列，因此造就了辉沸石晶体最主要的一组相互平行的晶面、一组发育优良的解理以及美丽的珍珠光泽;同样地，一如其他的沸石矿物，多孔隙的结晶结构也使得辉沸石矿物密度低、硬度低。