Zeolith für industrielle Zwecke

1. Klinoptilolith

Klinoptilolith liegt in der kompakten Gesteinsstruktur überwiegend in Form radial angeordneter Mikroplättchen vor. An Stellen mit Poren können sich plättchenförmige Kristalle mit intakter oder teilweise intakter Geometrie bilden, die bis zu 20 mm breit und 5 mm dick sein können und an ihren Enden einen Winkel von etwa 120 Grad aufweisen. Einige dieser Kristalle haben die Form von rautenförmigen Plättchen und Streifen. Das EDX-Spektrum enthält die Elemente Si, Al, Na, K und Ca.

2. Mordenit

Die charakteristische Mikrostruktur im REM ist faserig, mit geraden oder leicht gekrümmten Filamenten von etwa 0,2 mm Durchmesser und mehreren Millimetern Länge. Es kann sich um ein authigenes Mineral handeln, ist aber auch am Rand umgewandelter Minerale zu beobachten, wo es sich radial in filamentöse Zeolithe aufspaltet. Dieser Zeolithtyp dürfte ein modifiziertes Mineral sein. Das EDX-Spektrum besteht hauptsächlich aus Si, Al, Ca und Na.

3. Kalzit

Die charakteristische Mikrostruktur im SEM besteht aus tetragonalen Trioktaedern und verschiedenen Polymorphen, wobei die Kristallflächen meist vier- oder sechseckig sind. Die Korngröße kann mehrere zehn Millimeter erreichen. Das EDX-Spektrum weist die Elemente Si, Al und Na auf und kann geringe Mengen Ca enthalten.

Zeolith

Es gibt viele Zeolithtypen, von denen bereits 36 entdeckt wurden. Ihr gemeinsames Merkmal ist ihre gerüstartige Struktur. Das bedeutet, dass die Moleküle innerhalb ihrer Kristalle wie ein Gerüst miteinander verbunden sind und so zahlreiche Hohlräume bilden. Da sich in diesen Hohlräumen noch viele Wassermoleküle befinden, handelt es sich um hydratisierte Mineralien. Diese Feuchtigkeit wird bei hohen Temperaturen, beispielsweise beim Verbrennen, freigesetzt. Die meisten Zeolithe dehnen sich dabei aus und schäumen, ähnlich wie beim Kochen. Daher rührt auch der Name Zeolith. Verschiedene Zeolithe weisen unterschiedliche Formen auf, wie beispielsweise axiale Zeolithe (z. B. A- und B-Zeolith), die plättchenförmig sind, und nadel- oder faserförmige Zeolithe (z. B. A- und B-Zeolith). Reine Zeolithe sind farblos oder weiß, enthalten sie jedoch Verunreinigungen, zeigen sie verschiedene helle Farben. Zeolithe besitzen zudem einen glasartigen Glanz. Wir wissen, dass Wasser aus Zeolith entweichen kann, ohne dass dies die Kristallstruktur im Inneren des Zeoliths beschädigt. Daher kann er auch Wasser oder andere Flüssigkeiten wieder aufnehmen. Dies ist eine weitere charakteristische Eigenschaft von Zeolith. Zeolith kann zur Abtrennung bestimmter Stoffe, die bei Raffinationsprozessen entstehen, zur Lufttrocknung, zur Adsorption bestimmter Schadstoffe, zur Reinigung und Trocknung von Alkohol usw. eingesetzt werden.

Zeolith besitzt Eigenschaften wie Adsorption, Ionenaustausch, Katalyse sowie Säure- und Hitzebeständigkeit und findet breite Anwendung als Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher und Katalysator. Er kann auch zur Gastrocknung, -reinigung und Abwasserbehandlung eingesetzt werden. Zeolith hat zudem Nährwert. Die Zugabe von 5 % Zeolithpulver zum Futter kann das Wachstum von Geflügel und Nutztieren beschleunigen, sie kräftiger und vitaler machen und eine höhere Legeleistung erzielen.

Aufgrund der porösen Silikatstruktur von Zeolithen befindet sich in den kleinen Poren eine gewisse Menge Luft, die häufig zur Verhinderung des Siedens genutzt wird. Beim Erhitzen entweicht die Luft aus den Poren und wirkt als Vergasungskeim, wodurch sich an deren Rändern und Ecken leicht kleine Bläschen bilden.

In der Aquakultur

1. Als Futterzusatz für Fische, Garnelen und Krabben enthält Zeolith verschiedene Spuren- und Mineralstoffe, die für Wachstum und Entwicklung dieser Tiere notwendig sind. Diese Stoffe liegen größtenteils in austauschbaren Ionen- und löslichen Salzformen vor und werden leicht aufgenommen und verwertet. Gleichzeitig wirken sie katalytisch auf verschiedene biologische Enzyme. Daher fördert die Anwendung von Zeolith im Futter von Fischen, Garnelen und Krabben den Stoffwechsel, das Wachstum, die Krankheitsresistenz, die Überlebensrate, reguliert den Flüssigkeitshaushalt und den osmotischen Druck, erhält den Säure-Basen-Haushalt aufrecht, verbessert die Wasserqualität und wirkt Schimmelpilzen entgegen. Die üblicherweise verwendete Menge an Zeolithpulver im Futter liegt zwischen 3 % und 5 %.

2. Als Mittel zur Wasseraufbereitung. Zeolith besitzt aufgrund seiner zahlreichen Porengrößen, gleichmäßigen Röhrenporen und großen inneren Oberfläche einzigartige Adsorptions-, Filter- und Austauscheigenschaften für Kationen und Anionen sowie katalytische Wirkung. Er kann Ammoniakstickstoff, organische Stoffe und Schwermetallionen im Wasser absorbieren, die Toxizität von Schwefelwasserstoff am Teichgrund effektiv reduzieren, den pH-Wert regulieren, den Sauerstoffgehalt erhöhen, ausreichend Kohlenstoff für das Phytoplanktonwachstum bereitstellen, die Photosynthese im Wasser verbessern und ist zudem ein guter Spurenelementdünger. Jedes Kilogramm Zeolith, das in einen Fischteich eingebracht wird, reichert diesen mit 200 Millilitern Sauerstoff an, der langsam in Form von Mikrobläschen freigesetzt wird, um eine Verschlechterung der Wasserqualität und das Aufschwimmen der Fische zu verhindern. Bei der Verwendung von Zeolithpulver zur Verbesserung der Wasserqualität sollte die Dosierung bei einer Wassertiefe von einem Meter pro Acre (ca. 0,4 Hektar) plus etwa 13 Kilogramm erfolgen und gleichmäßig im gesamten Teich verteilt werden.

3. Verwendung als Material für den Bau von Fischteichen. Zeolith besitzt viele Poren und eine extrem hohe Adsorptionskapazität. Bei der Sanierung von Fischteichen wird die traditionelle Praxis, gelben Sand als Teichboden zu verwenden, aufgegeben. Stattdessen wird gelber Sand als unterste Schicht aufgebracht, während siedende Steine, die Anionen und Kationen austauschen und Schadstoffe im Wasser adsorbieren können, auf der obersten Schicht verteilt werden. Dadurch bleibt die Farbe des Fischteichs ganzjährig grün oder gelbgrün, das schnelle und gesunde Wachstum der Fische wird gefördert und die Wirtschaftlichkeit der Aquakultur verbessert.