粉煤灰沸石的硅鋁比較低,它們具有較強的離子交換、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、土壤改良等領域具有廣闊的應用前景。

粉煤灰沸石的應用

1、在水處理方面的應用

水處理是粉煤灰沸石最具潛力的應用領域。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。粉煤灰沸石可有效去除水中的重金屬離子、氨氮化合物及有機物等。

近年來國內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現NaPl和A型沸石對重金屬離子比對Ca2+和Mg2+具有更強的親和性。在用粉煤灰A型沸石對重金屬離子處理過程中發現,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,同時還發現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,可有效去除水中的有機物。沸石對有機物的吸附能力主要取決于有機物分子的極性和大小。相對分子質量小的有機分子可被沸石的內部孔道所吸附而除去,相對分子質量大的有機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用

這方面的應用涵蓋工業制氣純化、工業和生活廢氣環境治理。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,不僅提高了工業制氣質量,消除其環境危害,還能減輕這些有害氣體對制氣與利用設備的腐蝕。

采用堿熔技術、分步技術、晶種添加技術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吸附能力的特點,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用

土壤改良是粉煤灰沸石的一大潛在應用領域。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。同時因為粉煤灰沸石含有K+,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,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,經過一段時間后,土壤中的Cd離子濃度大大降低,同時土壤的pH也得到了改善。