近年来,研究学者在在鄂尔多斯盆地白垩系钻孔岩样中首次发现方沸石类矿物,其对方沸石进行改性提纯,能够制成多孔方沸石球,将其作为处理含氟水的材料能够取得较为明显的效果。

鄂尔多斯盆地跨越陕 、甘、宁、蒙 4 省 (区 ), 蕴藏有丰富的煤炭 、石油和天然气等矿产资源 。但是由于水资源严重不足 ,且分布不均, 造成环境脆弱 , 制约了当地社会经济的发展和人民生活水平的提高。尽管该地区拥有丰富的地下水资源,但是其水质较差,尤其是含氟量较高,是人畜不能饮用的苦咸水。而该地区含有大量的方沸石矿物,因此研究人员就地取材,将其制备为多孔方沸石球来进行含氟水处理,具有良好的吸附机理。

具体制备工艺如下,首先需要对岩样进行微观分析,选取鄂尔多斯盆地钻孔岩样进行筛分、破碎,然后利用X 射线衍射仪和电子探针分析岩样中方沸石的含量和分布情况;同时,制备岩石薄片, 利用电子探针研究方沸石的形态和化学成分。其次,在提纯过程中,可选取-0.150mm的方沸石材料在加水浸泡24h之后,使用增力电动搅拌机进行8h的搅拌,在沉降1h之后,倒掉上层的清液,之后取下层离心样重复进行试验,一直到Zeolite含量没有明显提高后,最后将下层的离心样烘干备用。对于多孔方沸石球制备环节,可选取-0.150 mm 的改性方沸石岩, 按质量比9∶1的配比称取改性方沸石岩和造孔剂, 加入 5%的粘结剂, 混匀造球, 在 600 ℃ 温度下焙烧 2. 5 h, 取出在空气中自然冷却,接着干燥备用。

对于多孔方沸石球的除氟机理,我们可以配置起始浓度5.0 mg /L 的 KF 溶液, 在10个250ml的锥形瓶中分别加入了100ml的溶液,然后分别加入3.0g的不同再生次数的方沸石球,在搅拌过后静置48h,然后再测定溶液中的氟离子浓度,其结果非常明显。

多孔方沸石球除氟机理十分明显,但是与其静置时间、用量、测量溶液浓度等因素有着较大关系,因此在实际应用过程中,需要结合国家标准,可达到除氟80%以上。