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自然界中已發(fā)現(xiàn)80多種沸石。其中方沸石、菱晶石、鈣沸石、沸石、鈉沸石、絲光沸石、沸石以鈣、鈉為主。它們的含水量隨溫度和濕度的變化而變化。晶體系統(tǒng)因礦物種類而異,以單斜晶系和正交晶系(正交晶系)為主。
方沸石和菱晶石通常呈等軸晶型,絲光沸石和絲光沸石呈板狀,絲光沸石和絲光沸石呈針狀或纖維狀,常見鈣十字沸石和紅輝沸石雙晶。純沸石是無色或白色的,但由于雜質(zhì),它們可能是淺色的。玻璃光澤。解理隨晶體結(jié)構(gòu)而變化。莫氏硬度中等。其比重在2.0~2.3之間,而含鋇的比重可達(dá)2.5~2.8。沸石主要形成于低溫?zé)嵋弘A段,常見于噴出巖、熱液礦床和現(xiàn)代溫泉礦床的孔隙中。
沸石可以通過水的滲透來交換陽離子。沸石中的鈉離子可與水溶液中的鈣、鎂離子交換,在工業(yè)上可用于軟化硬水。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅(鋁)氧四面體連接的三維晶格??蚣軆?nèi)有各種尺寸的孔洞和通道,具有很大的開放性。堿金屬或堿土金屬離子和水分子分布在孔道中,與晶格的聯(lián)系很弱。不同的離子交換對沸石的結(jié)構(gòu)影響不大,但會(huì)改變沸石的性質(zhì)。晶格中有不同大小的空腔,可以吸收或過濾其他大小不同的物質(zhì)分子。在工業(yè)上,它常被用作分子篩來凈化或分離混合組分,如氣體分離、石油凈化、工業(yè)污染治理等。
眾所皆知:石英砂沸石濾料是過濾系統(tǒng)的,對石英砂沸石濾料材料和粒徑級(jí)配的選擇歷來都是水處理工作者研究的課題。三層沸石濾料濾池就因各種沸石濾料的比重、粒徑級(jí)配之間的關(guān)系難于處理,郴州活性沸石,濾層之間易混床,輕質(zhì)沸石濾料易流失等弊病而使其得不到廣泛的推廣使用。采用粗石英砂沸石濾料進(jìn)行過濾,沸石濾料粒徑級(jí)配的合理選擇時(shí)事關(guān)成敗的首要因素。
欲使上向流過濾的濾速提高而表層沸石濾料不膨脹,則需增大沸石濾料中*小沸石濾料的粒徑,亦即單粒沸石濾料的重量,以增加其在水中的懸浮比重,使它們在打的上升流速作用下不至于六臺(tái)化。但表層沸石濾料過粗其孔隙直徑大,雜質(zhì)容易穿透,濾速扔無法提高,要么就要過大地增加濾層的厚度,這會(huì)給反沖洗帶來很大的困難,并增加濾池的深度。然而*小粒徑究竟多大適合呢?為此,采用多種粒徑級(jí)配的石英砂沸石濾料作實(shí)驗(yàn),結(jié)果得出:0.63-1.60mm和0.71-2.00mm這兩種粒徑級(jí)配(自然級(jí)配)的石英砂石理想的粒徑。
1) 沉積成巖型
此類型沸石屬高硅沸石,主要為斜發(fā)沸石和絲光沸石。它們分散在白堊紀(jì)和正常海相條件下。形成的沉積巖如細(xì)粒砂、硅質(zhì)黏土、蛋白土、碳酸鹽類巖石和磷塊巖等中,通常富含生物化學(xué)成因的氧化硅。
2) 凝灰沉積型
此類礦床通常是由堿性偏高的海、湖盆地內(nèi)的凝灰?guī)r中的火山玻璃轉(zhuǎn)變而成。沸石為斜發(fā)沸石、交沸石、絲光沸石、毛沸石及菱沸石等。常形成近單礦物沸石巖的大型礦床。
3) 厚層型
此類礦床通常發(fā)育在中生代的厚層砂巖中,埋深相當(dāng)大,沸石為濁沸石間或?yàn)闂U沸石、鈣沸石或其他沸石。濁沸石是由砂巖膠結(jié)物堊碎屑顆粒(常為鈣質(zhì)斜長石)形成的
4) 風(fēng)化殼型
此類礦床發(fā)育于堿性巖漿巖風(fēng)化殼的下部層位中,在某些鋁土礦礦床中常有小型的沸石礦,沸石為鈣交沸石、菱沸石和片沸石等。
自然界中已發(fā)現(xiàn)的沸石礦物約為80多種,但目前真正能形成較大規(guī)模的工業(yè)礦床有斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石、毛沸石、鈣十字沸石等數(shù)種。而我國目前被利用的主要是斜發(fā)沸石和絲光沸石
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