天然沸石是一種新型非金屬資源,是硅酸鹽礦物的混合物,其主要成分是礦物名稱:沸石,距今已有近30年的時間。年使用量已達到約 150,000 噸,并且在過去十年中幾乎保持不變。已知其利用中的一些特性包括陽離子交換性、氣體吸附性和吸濕性作為其中之一。從而可以利用其特性得到離子交換劑、氣體吸附劑(分子篩)、除臭材料、除濕干燥材料、水處理材料、催化劑及其載體、土壤改良劑、畜禽糞便處理等。用途廣泛,例如木材和貓砂。
目前已知的天然沸石礦物有 60 多種,其中包括在日本神奈川縣湯河原溫泉風堂之瀑布中首次發(fā)現(xiàn)的“湯河原沸石”。下表列出了各主要物種的種類、名稱、化學成分、晶系等。其中,作為資源使用的物種極為有限,在日本僅限于斜光輝石和絲光沸石這兩種類型,添加了種子。
沸石是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物,是Si-O 4的四面體中的一部分Si被Al取代的硅鋁酸鹽礦物。其化學成分主要由硅酸、氧化鋁以及堿金屬和堿土離子以及少量的水組成。其次,作為其特征,在其晶體結(jié)構(gòu)中發(fā)展出細孔和管狀空隙(埃單位),并含有沸石水和結(jié)晶水兩種類型的水。這種沸石水有一個特殊的性質(zhì),就是在一定的溫度范圍內(nèi)(多數(shù)情況下為400℃左右)加熱脫水,但具有在低溫濕潤狀態(tài)下恢復的性質(zhì)。據(jù)說硅酸鹽的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并沒有因為脫水和吸水的變化而被破壞。這些性質(zhì)被認為與離子交換性質(zhì)和氣體吸附性質(zhì)有關(guān)。
另一方面,如上所述,這些沸石中的一部分由于具有陽離子交換性能、對氣體的選擇性吸附性能(在沸石水脫水的狀態(tài)下)、催化然而,使用方面已經(jīng)發(fā)展,這導致了合成材料的合成方法以及合成沸石的使用的開發(fā)和發(fā)展。