膨 润 土
膨润土 理化指标
膨润土理化指标
（最新版）
目录
1.膨润土的概述
2.膨润土的理化指标
3.膨润土的应用领域
正文
【膨润土的概述】
膨润土，又称为皂土，是一种常见的土壤类型，主要分布在我国的东北、华北、华东、华南等地区。
膨润土因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域。
【膨润土的理化指标】
膨润土的理化指标主要包括以下几个方面：
1.粒度：膨润土的粒度一般较细，通常在 0.005-2mm 之间，其中小于 0.005mm 的颗粒占多数。
2.湿度：膨润土的天然湿度一般在 50%-70% 之间，经过处理后，其湿度可以达到 80% 以上。
3.pH 值：膨润土的 pH 值一般在 6-8 之间，属于中性或微碱性。
4.阳离子交换量：膨润土的阳离子交换量较大，是其重要的理化性质之一。
5.吸水性：膨润土的吸水性强，可以吸收自身重量数倍的水分。
6.塑性：膨润土具有较强的塑性，可以制成各种形状的产品。
【膨润土的应用领域】
由于膨润土独特的理化性质，使其在多个领域都有广泛的应用。
1.环保领域：膨润土可以用于污水处理，其良好的吸附性能可以去除水中的有害物质。
2.建筑领域：膨润土可以用于制作防水材料，其防水性能优良。
3.陶瓷领域：膨润土可以用于制作陶瓷制品，其良好的塑性能使制品形状多样。
4.化工领域：膨润土可以用于制作催化剂和吸附剂，其良好的吸附性能可以提高化学反应的效率。
膨润土标准20973
膨润土标准20973
膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，具有良好的膨胀性、吸附性、触变性、离子交换性等特殊性能，被广泛应用于各个领域。
膨润土标准20973 是指中华人民共和国国家标准《膨润土》（GB/T 20973-2007），该标准规定了膨润土的分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。
根据膨润土标准20973，膨润土可以分为三类：钠基膨润土、钙基膨润土和锂基膨润土。
其中，钠基膨润土是最常用的膨润土类型，其主要技术指标包括吸蓝量、膨胀倍数、胶质价、蒙脱石含量等。
膨润土标准20973 还规定了膨润土的试验方法，包括吸蓝量的测定、膨胀倍数的测定、胶质价的测定、蒙脱石含量的测定等。
这些试验方法可以确保膨润土的质量和性能符合标准要求。
膨润土标准20973 为膨润土的生产、销售和使用提供了统一的技术规范，有助于提高膨润土产品的质量和市场竞争力，促进膨润土行业的健康发展。
膨润土 理化指标
膨润土理化指标
摘要：
一、膨润土简介
二、膨润土理化指标概述
三、膨润土的常见理化指标及其作用
四、理化指标在膨润土中的应用领域
五、结论
正文：
膨润土，又称膨胀土，是一种具有高度亲水性、黏性和可塑性的天然土壤。
在我国，膨润土资源丰富，广泛应用于各个领域。
为了更好地利用膨润土，了解其理化指标至关重要。
本文将对膨润土的理化指标进行详细介绍。
首先，膨润土的理化指标主要包括：水分含量、膨胀容、液限、塑限、粒度分布、比重、pH 值等。
这些指标直接影响着膨润土的性能和应用范围。
水分含量是指膨润土中水分的质量百分比，是评价膨润土质量和稳定性的重要指标。
膨胀容是指膨润土在水中吸水膨胀后的体积，它直接关系到膨润土的膨胀性能。
液限和塑限分别表示膨润土的流动性和可塑性，这两个指标决定了膨润土的可拌性和施工性能。
粒度分布和比重则影响了膨润土的物理性质，如流动性、抗压强度等。
pH 值是反映膨润土酸碱性的指标，对某些应用领域具有特殊意义。
这些理化指标在膨润土的应用领域中发挥着重要作用。
例如，在铸造工业中，膨润土作为铸造涂料，要求其液限和塑限适中，以保证良好的涂覆性和溃
散性；在钻井工业中，膨润土作为泥浆材料，需要具有较高的膨胀容和稳定性，以提高钻井效率和降低钻井成本；在环保领域，膨润土作为废水处理剂，要求其具有良好的吸附性能和pH 值调节能力。
总之，了解和掌握膨润土的理化指标对充分发挥膨润土的优势具有重要意义。
膨胀土定义
膨胀土定义膨胀土，又称膨润土，是一种特殊的土壤材料，具有较强的膨胀性和吸附性。
在工程领域中，膨胀土被广泛应用于填土、基础处理和土工材料等方面。
下面将从膨胀土的特性、应用以及对环境的影响等方面进行介绍。
一、膨胀土的特性膨胀土是一种由细颗粒状粘土矿物组成的土壤，主要成分包括膨润土矿物、石英和少量的脆性矿物。
膨润土矿物具有一定的吸附性和膨胀性，能吸附并储存大量的水分，当受到水分浸润时，膨胀土会发生膨胀现象，体积增大。
这种特性使得膨胀土在工程领域具有重要的应用价值。
二、膨胀土的应用1.填土工程：膨胀土因其较强的膨胀性能和吸附性能，被广泛应用于填土工程中。
在填土过程中，膨胀土能够填补地表不平坦的部分，增加土壤的稳定性和承载能力，使地面更加平整和坚固。
2.基础处理：膨胀土也常用于基础处理中。
在一些地质条件较差的地区，土壤膨胀性较强，容易引起建筑物基础的沉降和破坏。
而膨胀土能够通过吸附和膨胀的特性，改变土壤的物理性质，减少土壤的膨胀性，从而提高基础的稳定性和安全性。
3.土工材料：膨胀土还可以作为一种土工材料使用。
在水利工程、环境工程和交通工程等领域，膨胀土常用于防渗、防护和加固等方面。
其有机结构和较高的吸附性能，使其成为一种优良的防渗材料，能够有效地防止水分和有害物质的渗透，保护工程的安全和可靠性。
三、膨胀土对环境的影响尽管膨胀土在工程中具有重要的应用价值，但其对环境也会产生一定的影响。
膨胀土的挖掘和利用可能会破坏土壤生态系统，导致土壤侵蚀和生物多样性的减少。
此外，膨胀土的填埋和处理也可能引起土壤污染和地下水污染，对生态环境造成不利影响。
因此，在膨胀土的利用过程中，需要加强环境保护措施，减少对环境的不良影响。
膨胀土作为一种特殊的土壤材料，具有较强的膨胀性和吸附性，广泛应用于工程领域的填土、基础处理和土工材料等方面。
然而，膨胀土的利用也需要注意对环境的影响，保护生态环境的同时发挥其应用价值。
通过合理的利用和管理，膨胀土将为工程建设和环境保护做出更大的贡献。
膨润土的特性和用途
世上无难事，只要肯攀登膨润土的特性和用途膨润士属于工业矿物和岩石范畴，它是矿石，是蒙脱石矿物达到可利用含量的粘士或粘土岩。
自然产出的膨润土矿石呈现白色、浅灰色、浅粉红色、灰绿色、砖红色、灰黑色等各种颜色。
蒙脱石含量高者具腊状光泽和皂状断口。
表露者一般为松散状，深部较为致密坚硬。
结构、构造多样，有泥质结构、粉砂一细砂结构、角砾沉凝灰结构、变余火山碎屑结构等；有微层状构造、角砾状构造、斑杂状构造、致密状和土状构造等。
击之，矿石声音发哑，放入水中出现迅速或缓慢膨胀、崩解。
密度一般在2g／cm3 左右。
膨润土物质成分决定于成矿母岩和成矿作用特点，一般除蒙脱石外常含有其它粘土矿物、非粘土物质及可溶性盐类。
其它粘土矿物有伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、水铝英石等。
其中伊利石、绿泥石和高岭石等可与蒙脱石机械混合，也可以构成规则的或不规则的间层矿物；非粘土矿物有沸石(斜发沸石、方沸石等)、α方英石、石英、蛋白石、长石、黄铁矿、铁的氧化物以及火山岩屑、晶屑、陆源碎屑等；可溶性盐类有钾、钠、钙、镁的碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐或氯化物等。
膨润土的基本性能取决于蒙脱石矿物特性，一般具良好的粘结性、膨胀性、胶体分散性、悬浮性、吸附性、催化活性、触变性和阳离子交换性能等。
因此可作为粘结剂、吸收剂、填充剂、催化剂、触变剂、絮凝剂、洗涤剂、稳定剂、增稠剂等广泛应用于工农业、国防等许多部门。
膨润土是一种用途极为广泛的非金属矿产资源。
它具有一矿多用、与其它非金属矿构成多矿一用、配合利用和相互代用的特点。
在加工方式上由原矿石粗加工成粉矿，原矿粉经人工增效处理以及原矿经提纯、添加覆盖剂以增效和改性等，满足各应用部门的要求。
由于膨润土经精细加工处理后的产品应用尤为。
膨 润 土
膨润土一、矿产名称膨润土（Bentonite），又称斑脱岩、膨土岩等，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩。
二、矿床类型及其分布1．矿床的成因类型膨润土矿的成因分为火山岩型矿床、火山岩—沉积型矿床、沉积矿床、侵入岩型矿床。
火山岩型矿床实例有辽宁黑山、吉林九台、浙江仇山、河南信阳、山东涌泉庄等；火山岩—沉积岩型矿床实例有浙江平山、安徽新潭、内蒙高庙子等；沉积矿床实例如广西宁明、甘肃红泉、四川三台等；侵入岩型矿床如江苏平桥、湖南金沙洲等。
2．矿床的工业类型膨润土的目的矿物是蒙脱石（Montmorillonite）亦称微晶高岭石或胶岭石，是含少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物，其化学通式为：Na x(H2O)4{（Al2-x Mg X）[Si4O10](OH)2}根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土（碱性土）、钙基膨润土（碱土性土）和天然漂白土（酸性土）三种。
其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。
钙基膨润土和钠基膨润土这二种工业类型是根据矿石的碱性系数划分的。
碱性系数（Ena++EK+）大于或等于1的为钠基膨润土矿，小于1的为钙基膨润土矿，天然漂白土则是以交换阳离子为H+、Al 3+确定的。
3．矿产的分布情况世界膨润土资源丰富，分布甚广。
世界膨润土总储量约为25亿吨，其中美国、原苏联和中国的储量占世界储量的3/4，其次是意大利、希腊、澳大利亚和德国。
钙基膨润土约占70~80%，钠基膨润土储量不足5亿吨。
因此，世界膨润土资源虽然十分丰富，但用量最大的优质钠基膨润土却十分短缺。
我国膨润土90%为钙基膨润土。
膨润土矿产遍布全国23个省，大型矿床20多个。
大多数矿床集中在东北三省及东部沿海各省，以及新疆、四川、甘肃、河南、广西等省。
主要矿区有：辽宁黑山矿、浙江临安矿、浙江仇山矿、四川三台、甘肃酒泉、吉林双阳、福建连城、吉林九台、山东潍县涌泉、河南信阳、河北张家口和宣化、新疆托克逊矿等。
膨润土
膨润土（ Bentonite），是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩，在工业、农业、轻工业及化妆品、药品上有着非常广泛的应用，又称万能土。
膨润土的性质：膨润土具有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍;在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。
工程上的应用主要是采用了一个是膨润土的润滑性能，可用于减少冲击钻所需的推力；一个是粘结性，起到裹挟、提升钻渣到作用；再一个就是和泥沙等掺和物的可塑性，与钻渣等一起被钻头挤到孔壁上，形成泥浆护壁，起到防止塌孔、防水、防漏浆的作用。
泥浆池应设至距桩位6～8米以外的空地为宜，坑口尺寸大约4×5M，深1.5M，当然这个也不是个定数，现场可根据钻机多少确定。
泥浆池必须保证一次施工30～40个桩的排放和泥浆需求，否则钻孔时，既浪费泥浆，处理起来又太麻烦了。
泥浆池施工完毕，应从桩位至泥浆池施工两条排浆循环沟，以便泥浆循环使用，截面尺寸大小不定，一般以满足泥浆循环流动为准，宽×高=0.8～1m×0.5～1m为宜。
泥浆配制。
制浆材料分列如下。
膨润土：采用Ⅱ级钙土，掺量60—80 kg ／m3；水：采用自来水；分散剂：采用工业碳酸钠，为膨润土掺量的0．1％～0.5％；增黏剂：选用中黏度碱性羧甲基纤维素(CMC)，为膨润土掺量的0.05％～0.10％；加重剂：选用重晶石粉(BaSO4)，视具体情况确定掺量；黏土：就近选取含砂量小的优质黏土。
一个真正的泥浆流程系统是非常复杂的，特别是在进行水上钻孔作业的时候，有时候是需要泥浆船的。
一个完整的泥浆系统包括制浆站、存浆池、回浆池、沉淀池、备用池、工作泥浆池、泥浆沟、动力泵(泥浆泵或真空泵)、泥浆管道、泥浆处理机（泥浆净化用）、空压机等组成。
实在上我们工地上进行陆上钻孔桩施工的时候就简单多了，一般就设一个泥浆池，存储、沉淀等都在这一个池子里进行了。
膨润土
蒙脱石（膨润土）是典型的2:1型含结晶水的层状硅酸盐矿物，由二层共顶联接的硅氧四面体片夹一层共棱联接的铝（镁）氧（氢氧）八面体片，这一特殊的微细晶体结构决定蒙脱石（膨润土）具有高分散性、悬浮性、膨润性、粘结性、吸附性、阳离子交换性等许多优良特性，被誉为"千种用途矿物"。
但蒙脱石（膨润土）颜色一般因含铁量变化呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等，浅色或白色的蒙脱石（膨润土）很少。
因此，白膨润土的用途更加广泛。
高白蒙脱石（膨润土）在涂料中的应用高白蒙脱石（膨润土）用于涂料的产品一般是无机凝胶、锂基膨润土、白膨润土。
1 蒙脱石无机凝胶在涂料中的应用蒙脱石无机凝胶是天然硅铝镁酸盐增稠流变剂，是最有商业用途的无机高分子类增稠剂，白色，无毒，无刺激性，在水体系中具极大的成胶性能，稠度一般随着浓度的增加而迅速增大随后趋于平缓，流变形态为触变性。
除具增稠性能外，在体系中还有稳定乳液、悬浮作用。
其优点有：胶体性能好，分散于水体系中能水化膨胀形成"半透明-透明"的触变性凝胶(不受温度限制)；与酸、碱，盐的相容性好：水化后的凝胶中添加少量酸、碱、盐不会变稀或絮凝，胶体稳定性好，可在PH5-12范围内添加复配；高悬浮性：能使密度较高的矿物质、盐和有机物悬浮在水中；具有阳离子交换性能和吸附性能，能与脂肪胺和季胺盐等反应达到有机化，使胶体体系具备各所需要的各种物理性能，能吸附香精、色素、颜料或酶制剂；对水包油及油包水体系有较好的稳定性能，同时具有优良的展布性和成膜性；与有机阴离子胶体有较好的相容和复配性，能起很大增稠作用；与醇类及高极性溶剂（甘油、山梨醇等）的相容性好；触变性好，高剪切低黏度，低剪切黏度高。
蒙脱石无机凝胶在涂料中应用具有明显的增稠、悬浮防沉作用和改善涂料的流平性。
蒙脱石无机凝胶可以预制凝胶，也可干粉直接加入；可以单独使用，也可和CMC、PVA、HEC等配合使用。
一般蒙脱石无机凝胶在乳胶漆、沙浆漆、真石漆、复色花纹、颜料浆、水性油墨等涂料配方中的加量为0.2%~1.5%。
膨润土的性质和用途
食品工业
可用作啤酒澄清过滤剂，降低啤酒中的高分子蛋白质，延长保质期。
16
医药用品
利用膨润土的强吸附性对若干毒品有解毒作用，用于冶癣药物及其它药物有一定的辅助疗效。
17
污水处理
利用膨润土的吸附性、分散性、悬浮性可用于各类污水处理剂，有较强的污水处理能力
二、用途介绍
序号
产品用途
基本性能
1
铸造型砂粘结剂、快干涂料
钠基膨润土具有很强的粘结性和可塑性、透气性，故广泛应用于湿模铸造，用量少、成本低、铸造表面光洁度好，落砂性强，如干模铸造可与高岭土或其他粘土混合使用，效果良好。锂基膨润土由于胶质价和膨胀容相当高，故用于醇基快干涂料中比用有机土成本低、性能好。
11
农肥
利用膨润土的粘结性将肥料制成颗粒肥，既提高农肥效力又可改良土壤。
12
植树造林
利用膨润土制成高吸水材料用于植树造林，成本低、保水效果相当优良，吸水倍数可达100-1000倍/克。
13
纺织、丝绸印染
可代替淀粉作纺织纱浆粉、印染糊料等。
14
日化产品
利用膨润土的吸附性、增稠、增塑性等，可用于液固体洗涤产品，可软化织物增强洗涤效果，降低生产成本。高纯、高白膨润土可用于牙膏研磨剂，其流动性、保湿性好等。用于化妆品，具有去污、解毒、止庠、美容、保温等性能。
8
食用油脱色脱脂
由于膨润土具有很强的吸附性，经酸化的活性膨润土广泛用于各种动、植物油的脱色去脂，性能优良，无毒，是精炼食用油的最佳脱色剂。
9
石化工业
膨润土具有优良的脱色性、可塑性、触变性、在石油工业中被广泛用于炼油催化剂、脱色剂、废油再生剂等。
10
农药
由于膨润土具有优良的悬浮性、分散性，可作为水性农药中作悬浮剂，粉剂农药中作分散载体，节约成本，效果良好，对农作物不会产生毒副作用。
膨润土
膨润土的化学组成
(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2· nH2O(蒙脱石)；分析值：Al2O316.54%、 FeO 0.26%、SiO250.95%、Fe2O31.36%、 MgO4.65%、CaO2.26%、K2O 0.47%、 H2O23.29%。
染物吸附的选择性, 找到合适的再生方法和开发完善改性膨润
土吸附法处理工艺, 解决在实际应用中改性膨润土吸附性能可
能受到其它污染物干扰的问题等方面开展进一步的研究工作。
改性膨润土作为环保材料, 其储量丰富、价格低廉、易获
得、改性或活化方法相对简单、具有较高的物理、化学和生物
稳定性、比较容易再生等特点必将被人们所认识。因此, 它作
▪ 3.4可塑性和黏结性； ▪ 膨润土与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和
黏结性。
▪ 3.5胶质价 ▪ 在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质
溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性以及胶质 价表征这些性能。
4.膨润土在环保方面的应用
膨润土由于有良好的物理化学性能，素
有“万能”粘土之称，可做粘结剂、悬浮剂、
的有机交联膨润土, 吸附性能进一步改善。吴平宵
等用溴化十六烷基吡啶改性羟基铝交联膨润土; S.
Aky等将2- 氨基吡啶嵌入交联膨润土,都取得了较好 的效果。
3.膨润土的性质
3.1吸湿性和膨胀性
膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8～15倍于自身 体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍；由于有很好的吸水 膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性，因此用于钻井泥浆、阻 燃（悬浮灭火）。
15mg/g。沈学优等对水中重金属进行处理表明, 在
低pH 值时, 钠基土对金属的去除率已达较大值。孙
关于膨润土
膨润土性状：本品为次白色粉末，无毒，具有良好的粘结性，吸附性，膨胀性，交换性，催化性，触变性，悬浮性，耐火性，可塑性，润滑性等。
用途：通常用于铸造型砂的粘结剂；冶金球团粘结剂；地质钻探泥浆；建筑涂料的增稠防沉剂 ; 动物饲料添加剂等。
膨润土（饲料添加剂）1 、感官性状：本品为白色粉末状物质。
2 、水份：水份含量不得超过12.0％。
3 、主要成分：膨润土含有85－90％的蒙脱石，氧化硅50－75％，氧化铅15－25％，比重2.4－2.8，此外尚含有P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、Cr、Si、Ni、Ti、V等常量和微量元素。
4 、粒度100－120目膨润土（涂料用）白度(﹪) ≥75粘度PS≥2.8胶质价ml/15g土≥90PH值8-10.5水份(﹪) ≤10膨容 ml/g土≥20粒度(目) 300--325膨润土膨润土是一种胶质粘土，主要含有蒙脱石，遇水膨胀。
利用其成胶性能，使其成为水基钻井泥浆的主要组分。
有时在北美钻探界将其俗称为“凝胶（ gel ）” , 是钻井泥浆的关键成分。
泥浆泵送到钻机，通过钻杆、钻头排出润滑并支撑钻井壁，膨润土为泥浆提供强度和粘性防止井壁坍陷。
钠基膨润土，由于具有高效粘滞特性，是已知天然产出粘土矿物中密封和过滤性能最佳的一种粘土，在钻探中应用最广。
总的来说，在油田钻井中，粘性和钻液损耗控制是最重要的。
在水平定向钻探（ HDD ）中，为了稳定钻孔周围土壤，使其尽快恢复和维持土壤的整体性，钻液损耗控制、凝胶强度和润滑性是最重要的。
在土木工程中，钻液损耗是关键因素。
在矿物勘探中，为了稳定成矿区主要的破碎和不稳固的岩层，钻液的润滑性和粘性很重要。
在钻进中要考虑钻液的损耗控制、比重和凝胶强度的综合因素，以稳定非常不稳定的土壤，以免影响其侧壁或最终的荷载性能。
在水井钻进中，在钻进过程中遇到的地层变化，如高渗水沙层，未固结的砾石层和活性，膨胀粘土层等，是主要的挑战。
膨润土的优异性能能提供一系列好处。
第一节-膨润土
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物理性质
断口﹑解理与裂理 矿物在外力作用如敲打下，沿任意方向产生的各种断面称为断口。断口 依其形状主要有贝壳状﹑锯齿状﹑参差状﹑平坦状等。在外力作用下， 矿物晶体沿着一定的结晶学平面破裂的固有特性称为解理。解理面平行 于晶体结构中键力最强的方向，一般也是原子排列最密的面网发生，并 服从晶体的对称性。解理面可用单形符号（见晶体）表示，如方铅矿具 立方体{100}解理﹑普通角闪石具{110}柱面解理等。根据解理产生的难 易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理（如云母）﹑完全解理 （如方解石）﹑中等解理（如普通辉石）﹑不完全解理（如磷灰石）和 极不完全解理（如石英）。裂理也称裂开，是矿物晶体在外力作用下， 沿一定的结晶学平面破裂的非固有性质。它外观极似解理，但两者产生 的原因不同。裂理往往是因为含杂质夹层或双晶的影响等，并非某种矿 物所必有的因素所致。 解理面：矿物晶体在外力作用下严格沿着一定结晶方向破裂，并且能裂出 光滑平面的性质称为解理，这些平面称为解理面
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物理性质
光泽：矿物表面反射可见光的能力。根据平滑表面反光的由强而弱分 为金属光泽（状若镀克罗米金属表面的反光，如方铅矿）﹑半金属光 泽（状若一般金属表面的反光，如磁铁矿）﹑金刚光泽（状若钻石的 反光，如金刚石）和玻璃光泽（状若玻璃板的反光，如石英）四级。 金属和半金属光泽的矿物条痕一般为深色，金刚或玻璃光泽的矿物条 痕为浅色或白色。此外，若矿物的反光面不平滑或呈集合体时，还可 出现油脂光泽﹑树脂光泽﹑蜡状光泽﹑土状光泽及丝绢光泽和珍珠光 泽等特殊光泽类型。 金属光泽：指如同金属抛光后的表面所反射的光泽，如同平滑的金属 光洁表面所呈现的光泽，反光极强。 金属光泽是矿物光泽的一种。 同非金属光泽、半金属光泽并列。矿物具成金属色，条痕为黑色，如 方铅矿，黄铁矿，自然金与金刚光泽区分，金刚光泽的矿物的条痕为 白色，灰色某些不透明矿物，如自然金属、金属硫化物（自然金，黄 铜矿，黄铁矿等）都呈这种光泽。 某些非金属也有金属光泽，如石墨， 硅单质等
膨润土.doc
膨润土膨润土是一种良好的粘结剂，它能提高生球和干球的强度。
但是降低生球成长速度，并随着膨润土用量增加，生球成长速度降低，膨润土降低生球成长速度的主要原因，是因为膨润土是层状结构，遇水后，不仅表面吸水，其晶层间也要吸附一定量的水分，成为层间结合水，因而减少了造球过程中的有效水，使生球成长速度降低。
膨润土对成球动力学的影响，随着膨润土所吸附的阳离子不同而异。
钙型膨润土对降低生球成长速度的影响比钠型膨润土的影响小。
这是因为钠型膨润土电动电位高，水化膜较厚，能使更多的水分转化为水化膜中的弱结合水。
膨润土是国内外球团厂广泛采用粘结剂。
膨润土的主要成分是蒙脱石，并含有不定数量的其他粘土矿物（如高岭土）和非粘土矿物（如石英、长石、方英石等）。
蒙脱石的主要特性如下：1,呈层状结构；蒙脱石是一种具有膨胀性能，呈层状结构的含水铝硅酸盐。
它与所有的粘土矿物一样，是由硅氧四面体与铝氧（氢氧）八面体平行连结组成的单位晶胞（晶层）垂直叠置起来，呈层状结构。
天然膨润土是由15—20个互相堆垛起来的层而组成的，层厚通常为2mm，层与层之间可以互相滑动。
蒙脱石的结构单元见图19。
它是由两展si—o四面体中夹一层sl—o（oh）八面体所组成。
图19蒙脱石单元的原子排列蒙脱石结构分子式为（二分之一ca，na）0.66（al.，mg，fe）4［（si,，al）8O20］（oh）4·nh2o表示层间吸收的水。
如果不计层间水，它的理论结构式为，al（si4·o10）（oh）2，理论化学成分是，alo328.3%,sio266.7%，属于羟基组分的h2o为5%。
但实际化学成分总不同于理论值，因为蒙脱石晶体结构层中，具有明显的同晶置换现象，即硅氧四面体中小部分（不超过15%）si4+被al3+代替，铝氧八面体中一部分al3+被mg2+,fe2+等代替。
这种结构未变的不等价阳离子的同晶置换，使结构带有负电荷。
2,具有阳离子吸附和交换的性能由于同晶置换蒙脱石带有负电荷每个单位晶层约有0.66个剩余电荷，依靠晶层间吸附阳离子来取得平衡。
膨润土简介
3. 加工技术
复合
以膨润土为主原料与有机聚合物或聚合 物单体反应形成复合功能材料，目前已经工 业化和正在进行工业化的主要是防水毯和防 水板及聚合物/蒙脱土纳米复合材料。
防水毯和防水板 聚合物/蒙脱土纳米复合材料
目前，膨润土的加工技术主要是提纯、改型、 活化、改性、交联、复合等。
3. 加工技术
提纯
膨润土的选矿提纯方法可分为三种，即手选、 风选（干法）和水选（湿 法）。 原矿→干燥→拣选→磨粉→包装 手选主要用于原矿蒙脱石含量较高的膨润土。一般风 选蒙脱石含量大于80%。 欲获得高纯度膨润土或蒙脱石， 或加工利用蒙脱石含量为 30％～80％的中低品位膨润土 资源，要采用湿选或湿法提纯工艺。湿法工艺可得到粒度 小于5μ m矿粉。六偏磷酸盐法经多次沉淀后最终可得到蒙 脱石含量 90％以上的高纯度膨润土精矿。
2. 应用领域
广泛应用于石油、 冶金、化工、铸造、建筑、 塑料、橡胶、涂料、轻工、环保等领域。
3. 加工技术
我国膨润土储量位居世界前列。其中美国、 原苏联和中国的储量占世界储量的 3/4，其 次是意大利、希腊、澳大利亚和德国。钙基 膨润土约占70-80%。我国膨润土90%为钙基膨 润土。优质钠基膨润土较为稀缺。
2. 应用领域
膨润土是一种极有价值、多用途的非金 属矿物，膨润土及其加工产品具有优良的工 艺性能。
可用作分散悬浮性、触变性、流变性、吸附性、膨润 性、可塑性、黏结性、阳离子交换性等。所以可用作作黏 结剂、悬浮剂、触变剂、增塑剂、增稠剂、 润滑剂、絮 凝剂、稳定剂催化剂、净化脱色剂、澄清剂、填充剂、吸 附剂、化工载体等。
3. 加工技术
改性
即制备有机膨润土，改性是指用有机铵 阳离子置换蒙脱石中的可交换阳离子。这种 置换反应后的膨润土在有机溶剂中也能显示 出优良的分散、膨胀、吸附、黏结和触变等 特性，称之为有机膨润土。
膨润土和膨胀土
膨润土和膨胀土膨润土和膨胀土是土壤工程领域中常用的两种土壤材料。
本文将分别对膨润土和膨胀土进行介绍和分析。
一、膨润土膨润土是一种具有特殊物理和化学性质的土壤材料。
它的主要成分是硅酸盐矿物，具有较强的吸湿性和膨胀性。
膨润土分布广泛，常见的有膨润土矿、淤泥和膨润土矿石。
1. 物理性质膨润土具有较大的比表面积和极强的吸附能力。
当接触到水分时，膨润土颗粒会吸收水分并膨胀，使土壤体积增大。
这种膨胀性使膨润土在土壤工程中具有重要的应用价值。
2. 工程应用膨润土在土壤工程中广泛应用于土壤改良、防水、填充和加固等方面。
由于其吸湿膨胀的特性，膨润土被广泛用于制作防水层、防渗墙和防渗带等工程结构。
此外，膨润土还可以用作土壤改良剂，增加土壤的稳定性和抗冻性。
二、膨胀土膨胀土是一种在吸湿膨胀和干燥收缩过程中发生体积变化的土壤材料。
膨胀土主要由粘土矿物组成，具有较强的持水性和膨胀性。
膨胀土广泛分布于干旱地区和高寒地区。
1. 物理性质膨胀土具有较高的含水量，并且在吸湿膨胀和干燥收缩过程中会发生体积变化。
这种膨胀性使膨胀土容易受到水分的影响，对土壤工程具有一定的风险。
2. 工程应用膨胀土在土壤工程中具有一定的局限性。
由于其容易受到水分的影响，膨胀土在道路、堤坝和地基工程中常会引起土体的变形和破坏。
因此，在工程设计中需要对膨胀土进行充分的分析和评估，采取相应的防治措施。
膨润土和膨胀土是土壤工程中常见的两种土壤材料。
膨润土具有吸湿膨胀的特性，广泛应用于土壤改良和防水工程中；而膨胀土具有容易受到水分影响的特点，需要在工程设计中进行充分的分析和评估。
对于土壤工程施工和工程设计人员来说，了解和掌握膨润土和膨胀土的特性和应用是非常重要的。
只有在实际工程中合理利用和处理这两种土壤材料，才能确保工程的安全和可靠性。
膨胀容 膨润土
膨胀容膨润土
膨胀容膨润土是一种具有特殊性能的土壤改良材料，它在水分作用下可以膨胀成几倍甚至几十倍的体积。
这种特殊的性能使得膨润土在土壤工程、建筑工程等领域得到了广泛的应用。
膨润土具有极强的吸附性能。
它的颗粒表面带有电荷，能够吸附住水分子和其他有机物质，从而改善土壤的质地和结构。
这种吸附性能使得膨润土成为了一种优良的土壤保水剂，在干旱地区和沙漠地带可以提供水分供给，保护植物的生长。
膨润土还具有很好的抗渗性能。
当膨润土与水接触时，它会在水分的作用下膨胀，形成一种致密的防水层，有效地阻止水分的渗透。
这种抗渗性能使得膨润土在水利工程中得到了广泛应用，可以用于建设水坝、堤防等工程，保护人们的生命财产安全。
膨润土还具有很好的降温性能。
在夏季高温的环境下，膨润土可以吸收空气中的热量，从而使土壤的温度得到有效的降低。
这种降温性能使得膨润土在城市绿化、园林景观等领域得到了广泛应用，可以提供一个凉爽的环境给人们。
膨胀容膨润土以其特殊的性能在各个领域得到了广泛应用。
它的吸附性能、抗渗性能和降温性能使得它在土壤工程、建筑工程等领域发挥了重要作用。
膨润土的应用不仅可以改善土壤的质地和结构，还可以提供水分供给、防止水分渗透和降低温度。
相信随着科技的
不断发展，膨润土的应用领域还将进一步扩大，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
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膨润土一、矿产名称膨润土（Bentonite），又称斑脱岩、膨土岩等，是以蒙脱石为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩。
二、矿床类型及其分布1．矿床的成因类型膨润土矿的成因分为火山岩型矿床、火山岩—沉积型矿床、沉积矿床、侵入岩型矿床。
火山岩型矿床实例有辽宁黑山、吉林九台、浙江仇山、河南信阳、山东涌泉庄等；火山岩—沉积岩型矿床实例有浙江平山、安徽新潭、内蒙高庙子等；沉积矿床实例如广西宁明、甘肃红泉、四川三台等；侵入岩型矿床如江苏平桥、湖南金沙洲等。
2．矿床的工业类型膨润土的目的矿物是蒙脱石（Montmorillonite）亦称微晶高岭石或胶岭石，是含少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物，其化学通式为：Na x(H2O)4{（Al2-x Mg X）[Si4O10](OH)2}根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土（碱性土）、钙基膨ENa++EK+润土（碱土性土）和天然漂白土（酸性土）三种。
其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。
钙基膨润土和钠基膨润土这二种工业类型是根据矿石的碱性系数划分的。
碱性系数（）大于或等于1的为钠基膨润土矿，小于1的为钙基膨润土矿，天然漂白土则是以交换阳离子为H+、Al 3+确定的。
3．矿产的分布情况世界膨润土资源丰富，分布甚广。
世界膨润土总储量约为25亿吨，其中美国、原苏联和中国的储量占世界储量的3/4，其次是意大利、希腊、澳大利亚和德国。
钙基膨润土约占70~80%，钠基膨润土储量不足5亿吨。
因此，世界膨润土资源虽然十分丰富，但用量最大的优质钠基膨润土却十分短缺。
我国膨润土90%为钙基膨润土。
膨润土矿产遍布全国23个省，大型矿床20多个。
大多数矿床集中在东北三省及东部沿海各省，以及新疆、四川、甘肃、河南、广西等省。
主要矿区有：辽宁黑山矿、浙江临安矿、浙江仇山矿、四川三台、甘肃酒泉、吉林双阳、福建连城、吉林九台、山东潍县涌泉、河南信阳、河北张家口和宣化、新疆托克逊矿等。
三、矿床的主要工业指标膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量：边界品位：≥40%；工业平均品位：≥50%。
蒙脱石含量一般是用吸蓝量换算，即：M=B/K ⨯100式中M-膨润土矿石中蒙脱石相对含量，%；B-吸蓝量，毫克当量/100克样；K-换算系数，150。
可采厚度：1~2m；夹石剔除厚度：≥1m。
矿石储量>5000万吨的为大型矿床，中型矿床为500~5000万吨，<500万吨的为小型矿床。
膨润土矿石的测试分基本性能测试和工艺性能测试。
基本性能测试项目包括：吸蓝量、阳离子交换总量及分量、胶质价、膨胀容、PH值等。
工艺性能测试项目是按其用途确定的，常见的测试项目有：机械制造湿压强度、干压强度、热湿拉强度、透气性；冶金球团抗压强度、落下次数、爆裂温度、2小时和24小时吸水率；钻井泥浆造浆率、失水率、粘度计读数、视粘度、塑性粘度、动切力、湿筛分析等；石油化工脱色力、比表面积、游离酸、活性度、水分、粒度等。
具体指标见六、产品质量标准。
四、矿石性质1．矿石的矿物组成根据矿石的矿物组合及其结构构造，将膨润土矿石划分成为粘土状、粉砂状、砂状、角砾状等类型，见表1。
2．目的矿物的矿物特征膨润土矿的目的矿物蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸矿物。
晶体结构特点是二层硅氧四面体晶片与其间的铝氧八面体晶片相结合形成晶层，构成2：1型结构。
晶层具有水分子和可交换性阳离子，见图1。
八面体空隙中的阳离子为Al3+离子，剩下两个空位，为二八面体型。
蒙脱石晶体化学特点是类质同象种类多，使之化学成分复杂，变化大。
八面体空隙中的Al3+常被低价的Mg2+、Fe2+置换；四面体空隙中的Si4+被Al3+置换，由于低价阳离子替代高价阳离子，使结构层产生多余的负电价。
为了保持电中性，在结构层之间，除水分子外，存在较大半径的阳离子Na1+、Ca2+、Mg2+等。
这些阳离子是可交换的，使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的特性。
（图1待扫描）图1 蒙脱石的晶体结构五、工艺特性及主要用途由蒙脱石的晶体化学和晶体结构决定了膨润土具有以下工艺特性，这些特性使膨润土在24个领域100多个部门得到了应用。
1．工艺特性阳离子交换性在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能，在一定的物理—化学条件下，不仅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交换，而且H+、多核金属阳离子（如羟基铝十三聚体）、有机阳离子（如二甲基双十八烷基氯化铵）也可交换晶层间的阳离子。
阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性，利用这一特性，进行膨润土的改型，由钙基膨润土改型为钠基膨润土；制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。
测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子，是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。
阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子总量，单位为mmol/100g土。
阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity，简称为CEC。
膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大，其水化、膨胀和分散能力愈强；反之，其水化、膨胀和分散能力愈差。
目前测定CEC的方法分为两大类：一类是定氮蒸镏法，另一类是氯化钡-硫酸法。
吸水性膨润土能吸附8~15倍于本体积的水量，吸水后体积膨胀，体积能膨胀增大几倍到十几倍。
以吸水率和吸水比表示膨润土的吸水性。
单位重量的膨润土所能吸附水的重量称为吸水率，以百分数表示。
在初始阶段，它随时间的增长而增长，最后达到饱和。
前十分钟的吸水量和二小时的吸水量的百分比称为吸水比。
膨润土的膨胀性能以膨胀容表示，膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容，以毫升/克样表示。
钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的膨胀容高；同一属型的膨润土，含蒙脱石愈多，膨胀容愈高。
膨胀容是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。
吸附脱色性膨润土对各种气体、液体、有机物质具有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于它的重量，尤其是酸性膨润土和经酸处理活化的活性白土对各种油类具有良好的脱色性能。
以往是以脱色率和脱色力表征膨润土的吸附脱色能力，目前趋于以脱色力和比表面积来表征。
在相同的测试条件下，在脱色效果相同的情况下，标准土用样量与试样用样量之比，乘以标准土的脱色力值即为试样的脱色力。
以下式表示：T=T0⨯W1/W2式中T—试样的脱色力；T0 –-标准土的脱色力；W1—与试样消光量相等时的标准土重量（克）；W2—试样重量（克）。
采用一定量的膨润土对煤油沥青溶液脱色，脱色前后溶液的消光值之差与脱色前溶液的消光值之比称为脱色率，以百分数表示。
即：A=（E0-E2）/E0⨯100式中A—脱色率（%）；E0–煤油沥青标准溶液的消光值；E2—脱色后煤油沥青溶液的消光值。
1克固体所具有的总面积为比表面。
测定固体比表面的常用方法有BET （Brunauer—Emmett—Teller三人）法、电子显微镜法和气相色谱法。
胶质价膨润土在水介质中能分散呈胶体悬浮液，这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，以胶质价表征这些性能。
膨润土与水按比例混合后，加适量氧化镁，静置24小时后形成的凝胶层体积称为胶质价。
以15克样形成的凝胶体体积的毫升数表示。
胶质价是评价膨润土形成胶体体系及其稳定性的一种指标，是分散性、亲水性和膨润性的综合表现。
钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的胶质价高；同一属型的膨润土，含蒙脱石愈多，胶质价愈高。
粘结性和可塑性膨润土和水、泥或砂等的掺合物有粘结性和可塑性，一般以湿态抗压强度（湿压强度）、热湿拉强度表示。
湿压强度是评价膨润土的湿态粘结能力。
将膨润土与标准砂（内蒙通辽县大林型砂厂产）和水按一定比例混碾，形成粘土膜将砂粒包裹，制成标准试样，测单位面积上所能承受的极限载荷，单位为kg/cm2。
将膨润土与标准砂和水按比例混碾后，制成标准试件，在试件一端加热，使之形成一定厚度的干砂层及其后的水分凝聚区，然后加载拉力负荷，测定试件在水分凝聚区的抗拉强度，为热湿拉强度，以kg/cm2表示。
热湿拉强度是铸造工业评价膨润土质量的重要技术指标。
造浆性能膨润土的主要用途之一是用作钻井液材料。
衡量膨润土的造浆性能的主要指标之一是造浆率，即单位重量的膨润土可以配制成具有表观粘度为15mPa•s的悬浮液体积数（单位为m3/t）。
2．主要用途由于膨润土具有上述工艺特性，使其作为粘结剂、吸附剂、催化剂、增稠剂、触变剂、脱色剂等广泛应用于冶金球团、铸造、钻井、化工、食品等24个领域100多个部门，见表2。
但其主要消费领域是铸造型砂、铁矿球团、钻井泥浆，消费量约占世界总产量的75%。
我国膨润土主要应用领域的消耗量为：铸造用膨润土90.41万吨（占73.5%），钻井泥浆8.61万吨（占7%），石油化工（包括脱色）用膨润土7.75万吨（占6.3%），铁矿球团用膨润土3.69万吨（占3%），轻工建材、农药和印染等10.1万吨（占8.2%）。
六、产品质量标准1．有用元素及主要伴生元素对原料的影响膨润土是以蒙脱石为主的粘土矿，蒙脱石类质同象发育，低价阳离子置换高价阳离子，使结构层产生多余的负电荷，晶层间可交换阳离子补偿了多余的负电荷，保持电中性。
由于上述原因，蒙脱石化学成分变化大，见表3。
蒙脱石的负电荷主要来自Mg2+对八面体中Al3+的置换。
除Mg2+以外，还有少量Fe2+或Fe3+置换Al3+。
四面体中有少量Al3+置换Si4+。
按八面体中含Mg的多少，将蒙脱石分为两类：Cheto 型含量高，晶层电荷较高；Wyamin型，含Mg少，晶层电苛较低。
晶层电荷高，阳离子交换量大。
晶层间可交换阳离子以Na+为主的钠基膨润土的各种工艺性能优于以Ca2+为主的钙基膨润土。
如果晶层间的阳离子以Li+为主，则为锂基膨润土。
除蒙脱石本身的化学成分外，膨润土矿石中与蒙脱石伴生的各种矿物，如石英、玻屑、沸石、方解石、长石、黄铁矿等，对膨润土矿的化学成分以及工艺性能影响较大。
表4给出了我国部分膨润土矿的化学成分。
膨润土矿的工业应用主要取决于蒙脱石的工艺性能，而蒙脱石的各种工艺性能又取决于其晶体结构、构造、化学组成、晶体化学性质等。
与蒙脱石伴生的各种非目的矿物，劣化了矿石的工艺性能。
要提高膨润土矿的利用价值，必须强化矿石的工艺性能。
强化矿石中的工艺性能主要手段有二个：一是提纯，提高矿石中蒙脱石的质量分数；二是改型、改性，以强化某些所需要的工艺性能。
1、产品质量标准不同的应用领域对膨润土的技术指标要求也不同。
目前我国在膨润土应用的几个主要方面，如铸造型砂、冶金球团、钻井泥浆、活性白土等缺少国家标准，有关工业部门和企业参照国外同类产品的质量标准制定了部颁标准和企业标准。