1、综合利用技术方法流程
目前由于人工合成分子筛具有纯度高、性能好而稳定等优点，已广泛应用于石油化工、原子能、电子工业、高分子化学工业等许多方面，但人工合成的分子筛（人工合成沸石）成本高，价格昂贵，如能用天然沸石代替部分人工合成分子筛应用于有关领域，则具有了成本价格低廉，耐酸性、热稳定性好等优点。但由于天然沸石纯度不高等弱点，把天然沸石原封不动地作为分子筛和催化剂来利用是因难的。经选矿后的沸石岩，不但提高沸石的品位，且使质量和性能更加稳定，提高了使用价值。因此对低品位沸石岩进行选矿和提纯研究是非常必要的。
（1）沸石的选矿方法
国内外为了寻求沸石的有效选矿方法，进行了大量的研究。归纳这些研究成果，主要有下列几种方法：①采用适于处理微细物料的重选设备（如摇床），及离心力场强化的重选设备。②用浮选处理粒度细的矿石，并可通过调节浮选药剂改善矿物的可选性，在浮选时，要严格控制浮选矿浆的pH值。浮选是对沸石最有前途的选矿方法。③采用选择性絮凝分选法，国内用此法对丝光沸石的试验研究已获得良好的效果。
沸石浮选法实例：采用联合流程分选斜发沸石。原矿矿物组成除斜发沸石外，主要为蒙脱石、石英及少量长石、磷灰石、黑云母等。浮选流程如图1所示。[next]
在沸石的选矿工艺研究上，许多国家都在做工作，但都感到十分困难，主要由于沸石的结晶颗粒很细而又与共生矿物在选矿性质方面（例如比重、可浮性、导电性、磁性等）差异很小。根据目前的研究结果看，可以采用的方法有以下几种：浮选法、选择性絮凝分选法、重选、电磁法，其中浮选法是一种研究最多、也最有前途的选矿方法。
世界上的天然沸石产品大部分是干法生产出来的。也有湿法精选。
日本采用的生产方法是：粗碎、干燥、微粉碎、分级、包装这样一种工艺流程。
美国为了确定在提高矿石的沸石含量方面的选矿技术的适用性，采取了通常的分级和浓缩以及摇床选别和干涉沉降工艺进行试验。[next]
目前在世界市场上销售的沸石，似未见有经过选矿厂选别的，一般是只经过破碎、筛分，使沸石矿物具有一定粒度即可。
（2）沸石深加工
我国自从发现第一个天然沸石矿产地以来，各有关部门对天然沸石的深加工及应用做了大量的研究和推广工作。其中有可掺沸石的水泥及其制品、催化剂、干燥剂、净化剂、纸张填料及人造革填料、肥皂助剂、牙膏磨擦剂、沸石碳铵、禽畜饲料添加剂和除臭剂等几十种深加工产品。举例如下：
A、钢渣沸石（少熟料）水泥
钢渣沸石水泥由我国首次研制成功，可利用炼钢废渣，少用或不用水泥熟料，节约能源，处理三废。钢渣沸石水泥是较好的胶凝材料。最佳配比是：钢渣67~71%，沸石25~30%，石膏6~8%。采用粉磨和混合粉磨而成。钢渣沸石水泥生产要求沸石岩的品位高（沸石含量>50%、吸铵值110mmol/100g以上），质量稳定，矿化均匀。钢渣沸石水泥达到GB—1344—77—325标准，其生产工艺流程如图2所示。
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B、石灰沸石水泥（亦称无熟料水泥）
石灰沸石水泥是用沸石岩、石灰和石膏不经生料煅烧，将其按适当比例混合，直接粉磨制成的水硬性胶凝材料，它的强度可达300~400号水泥标准，同时具有耐酸耐碱的性能。
要求沸石岩中沸石含量大于50%；氧化钙吸收值大于150mg/g；活性成分（可溶硅和可溶铝）含量大于15%；消石灰胶砂强度要求为：抗拉强度：7天1MPa，28天1.5MPa；抗压强度：7天9.8 MPa ，28天19.6 MPa；含蒙脱石等杂质不得大于 10%。此外，石灰、石膏质量对水泥强度也有影响，要求石灰为有效钙>70%的块状矿，石膏则要求SO3>35%。
配料比例为：沸石65~70%，石灰23~27%，石膏3~8%。
生产工艺流程见图3。
用此种水泥配制的50、75、100号砂浆，合乎建筑砂浆有关性能要求，具有不分层、不沉淀、易和性好等优点。其制品在湿热养护条件下，强度可大幅度增加，耐久性也有所改善，是建筑中的新型胶结材料，有质量稳定、成本低的特点。[next]
主要企业：黑龙江省牡丹江市和辽宁省阜新市的有关厂家。
C、纸张填料
利用天然沸石岩粉作造纸的充填剂和涂层剂。斜发沸石磨细用湿法或干法分级旋流器，得到粒径10mm以下的产品（见图4），其磨损指数<3%，白度约80%。用此填料制作牛皮纸与粘土填料相比更不透明、易于切裁，不易墨渍，还可以制轻质纸。
国内主要试验和研究的地区有黑龙江嫩江县、浙江省丽水地区、广西壮族自治区岭溪县。[next]
（3）沸石的一般酸处理加工工艺
天然沸石一般处理方法包括，将原矿粉碎到一定的粒度，然后置于盐酸或硫酸溶液中浸渍处理一定时间，再把中和后的矿样放在水中煮沸一定时间，最后将产品干燥、焙烧。经过这样处理的沸石，可提高其吸附性能。具体处理过程如下：[next]
①粉碎：将原矿粉碎至5~80目。若颗粒大于5目，酸只能浸渍晶体表面而难以浸透晶体内部结构，以致不能将内部结构孔道中的不纯物质或可溶性物质清除出来，影响其吸附性能。相反，若颗粒小于80目，一方面实际应用中不合适，另一方面，因颗粒过小易被吹散而影响成品率。
②酸处理：可用浓度4~10%的盐酸或硫酸等进行处理。酸浓度过低，溶解杂质和易溶物的效果差；酸浓度过高，会造成中和困难和操作不方便。浸渍处理时间以10~20小时为宜。
③中和及水煮沸：酸处理后的沸石需用碳酸钠（或碳酸钾）、苛性钠（或苛性钾）等中和。在中和、洗涤后再用水煮沸30~60分钟。
④干燥和焙烧：经上述处理的沸石，在焙烧之前先进行干燥。若不经干燥直接焙烧，因残留于晶体内部孔道的水急速蒸发以及急速高温处理，会使沸石结构局部受到破坏，从而影响其吸附性能。实践表明，干燥后的焙烧温度以350~580°C较好。
⑤再粉碎：将焙烧好的沸石再粉碎至30~50目，即得到吸附性能甚至优于活性炭的活性沸石。
下表是经过酸处理的活性沸石对NH3吸附效果。[next]
（4）沸石的改型处理方法
天然沸石经过适当的化学改型处理，可使其本来就有的离子交换能力更强，使某些本来吸附性能较差的沸石变成吸附能力极强的新型沸石。主要的改型方法如下。
①P型沸石：P型沸石可以用NaOH溶液处理天然沸石而形成，例如，将3g10~200目的天然斜发沸石，加入10ml 5mol/LNaOH溶液中，在95±5℃下加热70小时，即获得P型沸石。改型后的P型沸石对CdCl2 的吸附量大大增加。但是碱处理时，NaOH浓度不宜过高，否则会破坏沸石结构。[next]
②H型沸石：将天然丝光沸石用稀无机酸（HCl、H2SO4、HNO3、HClO4等）处理，使H+交换率至少在20%以上。成型后再在90~110℃干燥，最后在350~600°C温度下加热活化即成。H型沸石具有很高的吸附速度和阳离子交换容量。
③Cu型沸石：在用Cu2+交换制取铜型沸石时，常因沸石中含有H+ 而使Cu2+ 交换受阻。因在交换前，需将沸石在浓氨水中浸渍，使NH4+先置换沸石中的H+。制备Cu型沸石主要是用硝酸铜（最佳）、硫酸铜或氯化铜处理沸石，同时使Cu交换率在50%以上。经交换后的沸石可拌水成型并在适当温度下活化备用。也可用少量硬脂酸铝、石墨等作粘合剂，或用氯化铝和硅藻土等载体成型。
④Na型沸石：将天然丝光沸石用过量的钠盐溶液（NaCl、Na2SO4、NaNO3等）处理，使Na+交换率至少在75%以上，成型后在90~110℃干燥，最后在350~600℃温度下加热活化制成。Na型沸石将大大提高其对气体的吸附容量，甚至比合成的5A分子筛的吸附量还大。
⑤NH4型沸石：将天然沸石用2mol/L的NH4Cl溶液处理，然后用2mol/L的KCl溶液作洗涤剂，能使阳离子交换容量达到145mN/100g。
⑥Ca型沸石：将天然沸石用2N的CaCl2溶液处理，然后用2mol的NH4Cl溶液作洗涤剂，其阳离子交换容量可达59mN/100g。
⑦八面沸石：目前我国探明的沸石矿很大部分为斜发沸石，其致命弱点是比表面积小，孔径小。如将斜发沸石改型为八面沸石，则可广泛应用于化工、炼油等领域，大大提高这种丰富而廉价矿物的使用价值。[next]
将斜发沸石改型为八面沸石，其矿物结构发生变化，由单斜晶系变为立方晶系，晶格参数及硅铝比均有大的变化，这一改型过程的机理实际是沸石再结晶过程，即是硅酸盐阳离子骨架再形成的过程。斜发沸石在NaOH和NaCl的水溶液中，固相晶态的斜发沸石软化，受到介质中(OH)-的催化而发生解聚，生成沸石结构单元，晶核进一步有序化，生成八面沸石晶体。反应机理如下：
Na6•Al6•Si3072•24H2O NaOH+NaCl 3[Na2O•Al2O3•4SiO2•6H2O]+18SiO2+6H2O
制备八面沸石的工艺流程见图5。改型的条件比较严格，当反应中碱液浓度低时（<2mol/L）,易生成P型沸石（钙十字沸石型）；当反应中碱液浓度过高时（>4mol/L），则生成羟基方钠石。因此，反应的碱液浓度、助剂和水的用量均需严格控制。最佳条件为（每克矿样）：NaOH 0.55g，NaCl0.60g，水3.00g，反应时间4小时。[next]
2、开发生产实例
目前我国各地沸石矿山均以出售原矿为主，用于建材工业，作为水泥生产的掺合料。以河南信阳上天梯沸石矿为例，年开采量为30-40万吨，几乎全部供给信阳和驻马店地区的几家水泥厂作为水泥生产的掺合料。沸石在工农业上的用途还在试验阶段。开发应用的实例不多，现列举几项试验研究成果的实例如下：[next]
（1） NZp—系列有机废气焚烧净化催化剂（产品）。
研制单位：浙江省杭州大学催化研究室
简况：80年开始研究，81年研制成NZp-1型，正在全面推广。82年研制成NZp-2型催化剂，正在工厂作应用试点。83年研制NZp-3型催化剂，正准备中试。
NZp-1 型用于油漆、电工器材烘漆等方面的三苯废气处理，NZp-2型用于萘法制苯酐废气处理。 NZp-3型用于邻二甲苯法生产苯酐的废气处理。
产品中，丝光沸石岩粉作为铂的载体而被应用。截至83年底，NZp-1型催化剂已在20多家工厂企业使用，使用寿命一般3~5年，最高可达7~8年。
杭州某工厂每套装置使用NZp-1型催化剂（与原用蜂窝陶瓷催化剂相比），可节约催化剂成本1200元。
NZp-1型催化剂价格仅为国内pd-蜂窝陶瓷的1/3。
（2）酸性介质干燥剂（产品）：
研制单位：自贡市鸿鹳化工总厂
简况：利用天然丝光沸石代替3A型分子筛干燥氯化氢，由于天然沸石成本低，耐热耐酸，因此可增加产品的使用寿命，大大降低生产成本。[next]
（3）海水提钾试验（扩试）
研制单位：中科院地质所、天津制盐工业研究所、秦皇岛化工厂、广东惠东钾肥厂、青岛化工研究所、浙江宁波梅山盐场等单位。
简况：利用天然斜发沸石离子交换特性，使钠、钾离子互相置换，以达到从海水中提取钾盐之目的。
天津制盐工业研究所年产2000吨KCl的中试厂设备简单，技术可行，无污染。由于海水中钾浓度低，一般采用三次叠加吸附、一次洗脱法。
工艺并不复杂，但能耗大，成本高，经济上不可行，有待进一步研究。
（4）沸石净化养鱼水体生产实验（已成功）
研制单位：辽宁省朝阳地区水产局
简况：为完善生物水体净化新工艺，探索性地在生产上应用沸石做压滤式滤塔的滤料。其目的是观察压滤式滤塔实际应用在生产上的三用（沸石净化水体、反冲排污、水循环塔）效果怎样。
对养鱼水体有净化、降解、缓冲作用。是水体净化理想滤料。净化后的水体水质良好，没有达到影响鱼类生长的污染指标。
（5）沸石钢渣水泥（ZSC）
研制单位：北京钢渣水泥厂、中科院地质所、北京市建材研究所[next]
简况：1978年试生产，1979年11月鉴定，列为国家产品。1980年3月正式投入生产。其强度和性能达到国家标准GB-1344-77类水泥325号，即硬练400号，是国内外首次研制成功的水泥新品种。属于无熟料水泥中的一种，配料为：纯氧顶吹转炉慢冷钢渣60~70%；斜发沸石岩25~30%；石膏8~10%，分别粉磨或混合粉磨而成。
可利用炼钢废料，工艺简单，投资少，见效快，对环境保护也有好处。特种水泥的耐磨度高、抗腐蚀性好、水化热低。
据有人统计：把北京首钢转炉渣全部利用，每年可生产30万吨水泥。
缺点：粉磨能耗大。
（6）作纸张填料的应用试验（已投产）
研制单位：中国科学院地质所、黑龙江嫩江科委、嫩江造纸印刷厂，齐齐哈尔造纸厂等
简况：嫩江造纸印刷厂利用当地斜发沸石岩作纸张填料。自1981.5~1983.10月曾完成有光纸、书写纸、包装纸、新闻纸等填加试验，除有光纸和书写纸白度略低外，其余各项指标均达部颁标准。目前已用于黄色包装纸生产。
齐齐哈尔造纸厂也曾计划于1984年生产1万吨沸石填料的新闻纸。
①代替滑石粉作填料、可降低成本，以每年生产一千吨书写纸计算，原需填加300目滑石粉300吨，改为沸石粉，可少支填料费1.2万元。齐齐哈尔造纸厂年生产新闻纸5万吨，原需200目滑石粉3000吨，改为沸石粉，则可少支填料费6万元。[next]
②在同粒度、同填加量、同工艺条件下，沸石粉的留着率高于滑石粉。以书写纸为例，沸石粉的留着率高于10%，按填加量30%计，则每吨纸浆可多生产30kg纸，书写纸价格为1550元/吨（82年黑龙江统一价），30kg纸价约46.5元，即每吨纸浆可多创价值46.5元，也按嫩江纸厂年产1000吨书写纸计算，则在同样消耗下，每年多创效益4.65万元。
（7）作禽畜饲料添加剂（产品）
研制单位：浙江省宁海县矿业建材公司、宁海县青珠农场及宁海县农业局畜牧兽医股等单位
简况：1982年7月~1983年8月共进行二次6批76头猪，在猪日粮中添加2%、5%、8%沸石粉的对比重复试验，取得满意效果。经省农大、省饲料公司等单位鉴定认为确有推广应用之必要。
宁海县矿业公司珍珠岩矿又大胆创新设计制成复方沸石粉，其增重效果比沸石粉更佳。
添加沸石粉喂猪，使猪的皮毛光亮，食欲良好；对防治子猪白痢、腹泻和对僵猪康复等有一定效果；在饲养标准基本满足营养需要的情况下，外加5%细度为80~120目、吸铵量大于164mmol/100克沸石粉，可获5.44~15.7%的增重效果。
每增加1公斤活重的饲料成本：加5%沸石粉组比对照平均降0.06元。
（8）保氨改土试验
研制单位：宁海县科委、矿业公司、农业局系统
简况：沸石具有较高的阳离子交换容量和较好的吸附性能，因此能改善土壤和保持肥力，获得增产。[next]
该县1977年春天开始进行氨改土试验。试验内容有单施沸石粉、单施浸过海水的沸石粉、单施氨水、沸石粉拌氨水、不施肥，以及沸石粉用量、氨水用量、施肥深度等多项对比试验。
在29组对比中，增产5%以上的16组，增产最多的超过20%，减产5%以下的有3组。沸石粉拌氨水施于早稻比光施氨水增产5%以上，浸过海水再拌氨水的增产更明显。拌施沸石粉后，后季作物仍能看出增产效果。旱地作物玉米、蕃茄的增产效果比水稻明显。但如拌施氨水量过多，也可能造成贫青与遭受虫害而减产。
（9）保肥吸肥试验
研制单位：吉林农业大学土化系
简况：1982年11月26日~1983年1月4日用吉林省九台沸石粉作了如下试验：
①保肥试验：用盐化草甸土1000克，沸石60克，碳铵20克，过石20克装入培养盆内作试验。
②肥料吸收量试验：用10克沸石与1克肥料混合，加蒸馏水50毫升作试验。
③挥发性氨比对照减少损失21.86%，淋溶性铵减少损失65.02%。淋溶性磷处理也比对照减少损失达43.7%②沸石对氮肥、磷肥、钾肥均具有不同程度的吸收，氮肥中以氨水和碳酸氢铵吸收量最佳。
（10）饲料添加剂
研制单位：黑龙江省饲料公司
简况：对重20~25公斤的断乳猪，每天在饲料中加5%的斜发沸石体重提高21%左右，加100克、50克可增重10.6%。
在机械化笼养鸡场，饲料中添加5%的沸石粉，能降低舍内湿度和除臭。在鸡粪上散盖20~30%的沸石粉，可收到脱水干燥的效果。
提高禽畜体重，降低饲养场湿度和除臭。
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