輝沸石

輝沸石是沸石的一種，在沸石這個家族中，輝沸石與片沸石相似。現在已發現的沸石礦物有34種之多，但 其中大多數在自然界中都很少見。沸石晶格中的陽離子和鋁矽酸鹽格架結合較弱，能可逆地被其它陽離子交換代替，同時也不破壞沸石的晶體結構，因而其具有離子交換性能.利用沸石的吸附和離子交換性能，它已廣泛套用於農業、石油化工、建築業、畜禽飼養、環境保護和能源利用等領域。天然輝沸石是一種質量好，用途廣泛且罕見的沸石。與其它沸石一樣，都是一族含水架狀構造鋁矽酸鹽礦物。沸石其內部有許多大小不一的開放性孔洞和通道，具有很大的比表面積，因此，沸石的吸附量特別高，其作為吸附劑，具有容易開採、價格低廉、較高的化學和生物穩定性、吸附性能較好等特點，可能會大規模套用於含染料廢水的處理，具有較好地開發利用前景。

基本介紹

• 中文名：輝沸石
• 外文名：stilbite
• 晶體屬於：單斜晶系
• 產出：玄武岩質火山岩的裂隙氣孔
• 硬度：為3.5-4
• 比重：為2.09-2.20
• 領域：能源
• 學科：礦業

介紹

沸石是一族由[( Si, A1) 0,]四面體組成的、兼有架狀構造的含水鋁矽酸鹽礦物，其晶體結構比較特殊一一有許多大小均一的孔道和孔穴，而孔道和孔穴由陽離子與水分子占據。孔道中的水分子能可逆地吸附、脫附，而不破壞沸石的晶體結構，脫水後，沸石的孔穴變得空曠，可以吸附並儲存大量極性分子，所以其具有吸附性能;沸石晶格中的陽離子和鋁矽酸鹽格架結合較弱，能可逆地被其它陽離子交換代替，同時也不破壞沸石的晶體結構，因而其具有離子交換性能.利用沸石的吸附和離子交換性能，它已廣泛套用於農業、石油化工、建築業、畜禽飼養、
環境保護等領域。與合成沸石相比，天然沸石礦藏豐富，價格低廉，所以其開發利用備受關注。
廣西輝沸石礦儲量大，純度高，鐵的含量很低，僅一0. 27%，白度幾乎接近90度，晶體大。它是一種質量較好、用途較廣且罕見的沸石礦，也是目前國內外唯一具有工業意義的輝沸石礦。廣西輝沸石自1989年發現以來已有10餘年，但為其開發套用提供理論依據的理化性質尚無系統而全面的研究。對輝沸石吸附性能和離子交換性能的研究，是有效開發利用沸石礦物資源的前提.在現有實驗條件的基J出上，本文主要針對廣西輝沸石的吸附和離子交換性能做了比較深入的研究.

針對輝沸石的吸附性能，本文討論了它的加熱活化方式，並與其酸浸泡活化方式進行了比較，其中以加熱方式為佳。輝沸石最佳的活化與再生條件為200℃加熱1h，經活化後其飽和吸水率約為12. 4%.輝沸石的飽和吸水率受粒度和環境相對濕度的影響不大，經過再生後，其可以重複使用。預期輝沸石可以代替矽膠與活性炭作為吸附劑使用。

最常見的沸石礦物有：濁沸石、鈣十字沸石、片沸石、輝沸石、斜發沸石、毛沸石、菱沸石、絲光沸石、方沸石等。其中鈣十字沸石、片沸石、斜發沸石、毛沸石、菱沸石和絲光沸石在工農業上有廣泛用途。 輝沸石是一種天然鋁矽酸鹽礦物，具有保氮、減少磷固定作用。

輝沸石

物理性質

晶體呈平行(010)板狀，常常見到雙晶面沿(001)的十字形貫穿雙晶，成單獨晶體者很少。一般皆以束禾狀集合體出現。顏色為白色，有時帶淡黃、淡褐或淡紅色。{010}解理完全。硬度為3.5-4。比重為2.09-2.20。

光學性質

薄片中無色透明，負突起低。輝沸石礦物晶體屬於單斜晶系。外型有板狀、片狀或纖維狀等，聚晶則以放射狀球體以及雙晶的型態出現，有時甚至呈稻草束狀的聚晶外型，非常特別。正交偏光間干涉色為一級灰白至白色。長條狀切面上最大消光角為5度。負延長符號。但在垂直(010)的切面上則見到平行消光。在垂直c軸的橫切面上可見到少許偏一點的銳角等分線干涉圖，光軸角中等。

產出與產地

主要形成於玄武岩質火山岩的裂隙或（杏仁狀）氣孔中，極少數輝沸石產於變質岩、淺成岩或深成岩中；常與方解石、片沸石（heulandite）以及其他沸石類礦物共生。

輝沸石的世界著名產地有：

1.美國紐澤西州：據說最頂級的輝沸石產於本地的Paterson區，Great

Notch產亮橘色的輝沸石晶體；

2.加拿大Nova Scotia：輝沸石產量驚人，主要產於Fundy灣的Annapolis谷地一帶；

3.蘇格蘭的Kilpatrick：產亮橘色的輝沸石晶體，

4.印度Poona：今日國際市場上許多美麗的輝沸石結晶許多是由本地以及鄰近區域供應的。

除此之外，冰島、挪威等地也出產輝沸石。

紅輝沸石

紅輝沸石是含水的鋁矽酸鹽礦物,內部有許多開放性的空洞和通道,具有很大的表面積,是具有廣泛套用前景的非金屬礦物。本文對廣西車田紅輝沸石礦床的紅輝沸石進行了較為系統的礦物學特徵研究,探索了其作為農業肥料吸附劑和作為高分子材料增強添加劑的套用。

輝沸石

經濟用途

輝沸石屬於沸石類礦物的結晶結構中存在了許多孔隙與孔道，藉由孔隙或孔道的大小，它們能使大分子留置於結晶構造中，或使分子順利通過，算是一種多孔過濾材料；在空氣中，沸石最多能吸收約百分之30礦物重量的物質，而在碳氫化合物當中，其吸收能力可進一步達到其重量的百分之90，換言之，輝沸石（以及其他沸石類礦物）可以吸收鈣分子與鎂分子將硬水軟化，也能套用於溢油危機的處理，以及將工業製造所產生的臭氣分子吸收或抑制等用途。此外，輝沸石也是常見的礦物收藏品。

輝沸石

相關研究

輝沸石屬於沸石類礦物。公元1756年，瑞典的礦物學家Cronstedt利用吹管焰灼燒沸石礦物，發現礦物會膨脹起泡、放出水氣，如同沸騰一般，「沸石」即因此而得名。

輝沸石結晶構造中鋁、矽四面體組成環狀單位，這些環狀單位沿著一個方向排列，因此造就了輝沸石晶體最主要的一組相互平行的晶面、一組發育優良的解理以及美麗的珍珠光澤；同樣地，一如其他的沸石礦物，多孔隙的結晶結構也使得輝沸石礦物密度低、硬度低。

處理染料廢水

染料廢水一直是工業污水處理中的難點，直接排放將給生態環境以及人類帶來嚴重危害:未經處理的染料廢水進入江湖、大海和地面水中，廢水中的染料能吸收光線，降低水體透明度，影響水生生物和微生物生長，不利於水體自淨，易造成視覺上的污染。且廢水中含有多種具有生物毒性、重金屬以及導致“三致”(致癌、致畸、致突變)性能的有機物，它們在自然環境中能長期存在並通過食物鏈等遷移方式危害人類健康。因此，治理染料廢水所帶來的污染迫在眉睫。
在美國、日本己利用沸石從污水中除去氨氮等氮類化合物，建有小規模污水廠並己投入使用’ZI，在我國也開展了大量的沸石套用於水處理的研究工作，但多數仍然處於試驗室內研究階段，己見報導的天然沸石的套用有去除蒸餾水、飲用水和煉焦廢水中氨氮的深度處理，用於降氟試驗，去除水中的油，硬水的軟化，海水提鉀和脫色等方面。

天然輝沸石是一種質量好，用途廣泛且罕見的沸石。與其它沸石一樣，都是一族含水架狀構造鋁矽酸鹽礦物。沸石其內部有許多大小不一的開放性孔洞和通道，具有很大的比表面積，因此，沸石的吸附量特別高，其作為吸附劑，具有容易開採、價格低廉、較高的化學和生物穩定性、吸附性能較好等特點，可能會大規模套用於含染料廢水的處理，具有較好地開發利用前景。