沸石是一種含水的堿或堿土金屬架狀鋁硅酸鹽礦物，是地殼巖石圈近地表部分的標(biāo)型礦物。沸石巖是沸石族的統(tǒng)稱。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的沸石族礦物共有40余種，其中比較常見和利用價值較高的有斜發(fā)沸石、絲光沸石等幾種。一般認(rèn)為沸石是中酸性火山玻璃在堿性水介質(zhì)作用下，經(jīng)過水化、水解、反應(yīng)和結(jié)晶成巖所形成。

一、沸石的物化性質(zhì)

沸石巖的化學(xué)成分是由二氧化硅(SiO₂)、三氧化二鋁(Al₂O₃)、水和堿或城土金屬四部分組成。其中二氧化硅和三氧化二鋁兩種成分約占沸石巖礦物總量的80%。不同的沸石礦物中硅、鋁比例也不一致，按照硅、鋁比值的不同，可將天然沸石的硅：鋁>4:1者為高硅沸石；硅：鋁=4：1-2：1者為中硅沸石；硅：鋁<2：1者為低硅沸石。

水也是沸石的主要成分之一，含量一般在10%左右。堿金屬或堿土金屬數(shù)量有限，其氧化物含量一般為4-6%，呈離子狀態(tài)與二氧化硅、三氧化二鋁結(jié)合在一起。

河北某地沸石分析一覽表

沸石結(jié)晶構(gòu)造比較特殊，主要為三維空間的架狀構(gòu)造，晶體內(nèi)部存在著大量的排列有規(guī)律、大小均勻、彼此貫通并與外界相連的孔穴和通道，沸石水充填于礦物晶體格架的孔隙和通道中，不進(jìn)人晶體格架，加熱逸出不破壞晶體結(jié)構(gòu)。

沸石晶體的大量孔穴和通道，使沸石具有很大的比表面積，每克沸石的比表面積理論值可達(dá)400~1000平方米。我國沸石實(shí)測比表面積多在100~500平方米，原因可能為測試因素所致。上述孔穴體積可占沸石全部體積的50%。沸石的內(nèi)部空腔在應(yīng)力場作用下，具有很強(qiáng)的吸附能力。沸石中的孔穴和通道有一定大小，通道直徑一般在（3~11）×10^-10m，孔穴直徑一般在（6-15）×10^-10m，所以沸石具有吸附的選擇性。

沸石還有很強(qiáng)的耐酸性和熱穩(wěn)定性，一般說來硅、鋁比值較大的沸石熱穩(wěn)定性高，耐酸性強(qiáng)。天然沸石一般在750℃持續(xù)數(shù)小時，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)不被破壞。沸石的獨(dú)特內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)性質(zhì)，使其具有吸附、離子交換、催化、耐酸耐熱和耐輻射等性能。天然沸石的這些性能已被應(yīng)用于環(huán)保、石化、農(nóng)牧漁業(yè)等領(lǐng)域。

二、沸石在化工行業(yè)的應(yīng)用

1 塑料、橡膠填料

塑料橡膠制品生產(chǎn)過程中，添加所需填料，以改善產(chǎn)品性能。改性天然沸石粉作為聚氯乙稀塑料的填料，它可以吸附由于γ—紫外光照射而分解出的氯化氫氣體，提高塑料制品的耐光性，在聚氯乙稀硬質(zhì)板、管生產(chǎn)過程中以活化天然沸石粉取代輕質(zhì)碳酸鈣，降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品質(zhì)輕耐用，而且鋸邊加工時不產(chǎn)生火花。

沸石作為橡膠的結(jié)聚劑、變性劑和填充劑，可使產(chǎn)品在相對延伸度范圍內(nèi)強(qiáng)度增加，而且還會增加緊固性、彈性和抗拉強(qiáng)度。

2 在化肥、農(nóng)藥中的應(yīng)用

碳酸氨銨是我國較好的氮肥品種，但由于其易分解及結(jié)塊，不能隨種下田等弊病，用天然沸石粉的吸附特性與其復(fù)合，可以防止易結(jié)塊、易揮發(fā)等缺欠。而且沸石碳銨無論作底肥還是作追肥其肥效不變，作到隨種下田不燒苗，還會降低生產(chǎn)成本，成為緩效持續(xù)性長的肥料。

我國有許多鹽堿地，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)低而不穩(wěn)。根據(jù)鹽堿土壤特性，將天然沸石與含有機(jī)質(zhì)和腐植酸的泥炭、褐煤及適量的氮、磷肥料混合生產(chǎn)專用復(fù)合肥料�？梢愿纳仆寥赖某煞趾徒Y(jié)構(gòu)，降低有害離子對植物的危害，起到保肥、保水的作用，提高單位面積產(chǎn)量。

利用沸石的吸附性和離子交換性，作為農(nóng)藥的載體是可行的。特別是一些劇毒性和易揮發(fā)的農(nóng)藥或殺蟲劑，可以保護(hù)人體延長藥效。

3 在石油、化工行業(yè)

在這個領(lǐng)域，沸石主要作為催化裂化劑、石油和天然氣的脫硫、干燥和凈化劑。此外，沸石還可以用來壓縮和儲存天然氣。

在處理二氧化硫廢氣中，活化沸石的吸附量可以達(dá)到100一120mg/g,去除效率可以達(dá)到90%以上:

ZD--1沸石凈化劑可深度干燥凈化二氟一氯一溴甲烷.乙炔氣.二氟二氯甲烷等,不但可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,還可以提高經(jīng)濟(jì)效益：

以沸石生產(chǎn)有機(jī)廢氣處理催化劑，可將化工行業(yè)排放的尾氣中的苯酐順酐等有機(jī)物和一氧化碳 等轉(zhuǎn)化為CO₂和水。轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上。具有較好的活性、穩(wěn)定性，使有機(jī)物含量降至10mg/m³以下。

利用沸石的吸附、離子交換特性，還可以應(yīng)用在吸附劑、工業(yè)廢水處理、飲用水凈化, 硬水軟化、洗滌劑助劑等領(lǐng)域。

天然沸石是一種比較獨(dú)特的非金屬礦產(chǎn)，由于白身的特性和低廉的價格，逐漸被人們認(rèn)識和利用，隨著科研力度的加大，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，可以相信，在經(jīng)濟(jì)效益和社會效益方面會有廣闊前景。