[发明专利]提高天然沸石吸附性能的方法

说明书

本发明涉及一种天然沸石的活化处理方法，尤其是一种提高天然沸石吸附性能的方法。

天然沸石的化学式一般表示为[M₂(I)，M(II)]·AL₂O₄·XSiO₂·YH₂O(式中M表示钠、钾、钙、镁等金属，M(I)表示1价，M(II)表示2价)；天然沸石是一种含水架状结构硅铝酸盐矿物，沸石格架内部有许多大小均一的孔穴和通道，其体积可占沸石晶体体积50％以上，具有很大的比表面积(500-800m/g)和巨大的表面能，因此具有独特的吸附和离子交换能力及耐酸、碱、热稳定性能。沸石目前的应用尚未充分发挥其独特性，在国外一般将其用于饲料添加剂，以提高猪、牛、鸡的产肉率，利用其吸附性能能降低畜禽肠道中的有害物质、有害微生物，起到加强胃肠功能；促进食欲，抑制消化道中大肠杆菌、沙门氏菌等繁殖，防止软便、泻痢、消化不良、提高防病能力；另沸石中含丰富的微量元素，完全符合GB13078-91饲料卫生标准，安全无毒无害。

近年来，伴随着中国工业经济迅速发展，各类水体中重金属污染日趋加剧，已经对人民的生活在和健康蕴藏着潜在的威胁。

我国作为饮用水水源的地表水主要为河流、湖泊及水库。根据有关部门近五年来对这几类水体的监测情况分析，主要重金属污染为汞，其次为镉、铬、铅、镍、铊、铍、铜等。重金属污染不仅存在于地表水体，在地下水体中也是一个不容忽视的问题。据调查，我国绝大多数城市的地下水都不同程度地存着较突出的水质问题，而城市生活污染、工业污染、引用未经处理的污水灌溉农田以及地质条件恶化等是造成污染的主要原因；其主要污染物为重金属、有机物、氨氮、硝酸盐等。目前，水质净化技术一般采用沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集剂法、离子交换法、膜法、活性碳吸附法等，这些技术各有利弊，有的如不能很好控制其各种参数要求，则很难有效地净化水质，相反还会带来对人体有害的副作用；有的则产水量低、再生困难或运行成本高。

经试验表明，天然沸石中的菱沸石对多数重金属有较大的处理容量和较高的选择性，特别是对钙和铅；而斜发沸石则对铍和铅具有较高的选择性。机理研究表明，沸石从水溶液中去除重金属离子多数情况下是吸附和离子交换双重作用，随流速增加，离子交换将取代吸附作用占主导地位；由于沸石的独特性能及廉价特点和再生容易等优势，利用其作为水质净化材料具有很大的前景。但据报道目前试验研究的重点是如何通过物理化学方法来改善沸石性能，进一步提高它对重金属离子的处理容量和选择性。

本发明的目的是为了提供一种利用理化方法处理天然沸石以提高其吸附性能达10倍以上，从而使其对重金属离子的去除率可达90％以上、有机物、农药、三氯甲烷等的去除率达100％的提高天然沸石吸附性能的方法。

本发明的目的可通过如下措施来实现：

一种提高天然沸石吸附性能的方法包括下述步骤：将沸石分别用酸、碱各浸泡8-24小时；再将浸泡后的沸石在80-300℃温度下蒸1-8小时，然后冲洗干净至PH值为中性即可。

本发明相比现有技术具有如下优点：

本发明利用酸、碱浸泡再用高温蒸天然沸石，可使其原始内孔全部打通完全变成膨松的孔络架结构，成为蜂房状，内比表面积变大，使其吸附性能相比天然结构的沸石提高十倍以上；因而使其对重金属离子的吸附和选择性提高，其去除率可达90％以上，另还对有机物、农药、三氯甲烷等有害物质的去除率达100％，是一种理想廉价的净水滤料。

本发明还将结合实施例作一步详述：

一种提高天然沸石吸附性能的方法包括下述步骤：将沸石分别用4％的盐酸、5％的氢氧化钠各浸泡14小时；再将浸泡后的沸石在110℃温度下蒸5小时，然后用软水冲洗干净至PH值为中性即可。

使用本发明方法处理后的沸石作净水滤料时每隔一定时间需再生，一般可及食盐或食盐和氢氧化钠在常温或加热条件下再生，当需再生的周期变短时，可再次利用本发明的方法活化即可。