沸石

什么是沸石?

沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物质。沸石的晶体结构是由硅(铝)氧四面体连成的三维格架,呈蜂窝网络状结构。在晶格中的负电荷由金属阳离子(如Na,K,Ca等)来平衡,这些阳离子可以被交换。

他们是如何在纽西兰形成的?

大约25万年前,Rotorua/Taupo地区曾发生过剧烈的火山活动, 产生出了大量的火山灰,这些火山灰被冲入湖中形成深达80米的湖泊沉积床。随后在地热作用下迫使约120℃的热水流过沉积床;与此同时伴随着强烈的地壳运 动地下断裂层排掉了湖水使沉积层暴露出来,继而火山灰又将这些沉积床覆盖起来达30米之深, 致使这些沉积粘土转化为有内序结构的软岩石,就是我们所谓的"沸石"。

沸石的类型?

地球上大约有40多种不同类型的沸石,其类型取决于形成的过程。 Ngakuru沸石以丝光沸石和斜发沸石为主。地热水流的位置,持续时间和强度,决定了其热蚀变的程度。靠近地热水流裂缝的沉积物转变完整并具有较强的机 械强度;而远离地热水流裂缝的沉积物则转变不完整并可能分解为粘土。

沸石如何工作?

离子吸附能力。
在热蚀变阶段非结晶物质被洗掉留下3D铝和硅的氧化物骨架,由于 其独特的构造使其具有较高的负电荷(阳离子交换容量,通常大于100 meq/100g)。溶液中带正电的阳离子(或悬浮在空气中的分子)在特定的条件下可以被吸附到晶格中并被释放,这要取决于pH值,阳离子浓度和荷电特 性。

物理吸附能力。
三维晶格的结构使沸石具有较大内表面积的特性(高达145平方米/ g)。地质年龄较轻的沸石,如Ngakuru沸石,比其他年久和玻态沸石能够吸收更多的液体。干燥的这种沸石能够吸收的液体重量可达其自身重量的70%。 沸石的这一特性使其具有某些特殊的用途,如用于体育场草坪养护:

  1. 从肥料中吸附可溶性营养物质,使其养分能够持续缓慢释放
  2. 吸收水分,增加保湿能力而不影响土壤的孔隙空间和渗透率。

Ngakuru采石场

纽西兰天然沸石有两个采石场总存储量约1千万吨。每个采石场的沸石则各具特色。其一采石场的沸石具有较强的吸收气味和液体的能力,因此常用于猫沙盘,油脂/化学吸收剂等。
另一个采石场的沸石则具有较高的阳离子交换,吸收液体和抗机械磨损能力。这种在市场上被称为Zeotec的沸石具有极好的阳离子吸附特性常用于污水处理和缓释肥料基质。沸石还被纽西兰体育学院特别推荐为体育场草坪,高尔夫球场和保龄球球场的砂石基质。