各种膨润土的性能及其综合利用现状

各种膨润土的性能及其综合利用现状

（膨润土）又名膨土岩、斑脱石，是以蒙脱石为重要成分的粘土

矿物,其化学成分相当稳定,被誉为“万能石”。蒙脱土（Montmorillonite）是属于蒙脱土族的矿物，蒙脱土是典型的层状硅

酸盐矿物之一,但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙

特别大,这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。

蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四周体片夹一层共棱联接的铝（镁）氧（氢氧）八面体片,构成2:1型含结品水的硅酸盐矿物。是粘土类矿物

大家庭中品体结构变异最强的矿物之一。通过衍射仪慢速扫描的试验结

果表明蒙脱土的粒度己接近纳米级,是天然纳米材料。

1重要类型及用途

我国的膨润土资源极为丰富,遍布26个省市,储量世界第一。目前

我国膨润十进展较快,应用已达24个领域。2000年我国膨润十年产量为250万吨,2023年我国膨润土年产量已超过290万吨,其中铸造业占38%；钻井泥浆占24%；铁矿球团占16%；活性白土占15%；剩余7%重要消费

在轻工、农业、建筑等领域,尽管这部份领域用量小,但价值高,经济效

益好。

天然膨润十一般多为钙基膨润土,其物化性质不甚理想,如将其加

工成钠基膨润土、提纯膨润土、颗粒膨润土、有机膨润土、活性白土

（颗粒白土）、白炭黑等膨润土深加工产品,可广泛用于石油化工、油脂、医药、建筑、日化、纺织、涂料、冶金、环保等各领域中。

1.1钠基膨润土

自然界产出的膨润土,绝大为钙基膨润土。钙基膨润土较钠基膨润

土性能差,所以生产厂常用人工钠化的方法将钙基膨润土改型为钠基膨

润土。钠基膨润土在铸造行业、钻井泥浆、铁矿球团、干燥剂、污水处理、建筑工程防水材料、涂料等7种行业需求用量较大。

铸造用膨润土是钠基膨润土最大的用户,每年用量不少于110万吨。钠基膨润土以其复用性好和湿压强度高而受铸造行业所欢迎。因具有良

好的可塑性,可防止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等现象,加之成型

性强、型腔强度高,便于金属行业浇铸湿态或干态型模,是精密铸件首选

的型砂粘结剂。

钻井泥浆用膨润土是钠基膨润土第二大的用户,每年用量不少于70万吨。在进行油、气钻井等项工作时,要使用泥浆来冷却钻头、清除碎屑、保护井壁及平衡地压。膨润土具有猛烈的吸水性,能汲取相当于本

身体积8倍的水,体积膨胀10—30倍,在水溶液中呈悬浮和胶凝状态,分

散性好、出浆量大,因此是制造钻井泥浆的理想材料。

铁矿球团用膨润土是膨润土第三大的用户,每年用量为45万吨。

铁矿球团用膨润土是现代冶金工业的紧要辅料之一,将精矿铁粉加适量

膨润土和水混合后在造球机中滚动成球状,然后干燥预热、焙烧结成有

高强度的球团再进行冶炼。

膨润土可作浑浊水的澄清剂、被污染水的防水剂、污水处理剂等。用膨润土处理印染废水、煤气洗涤废水、味精厂等废水、废物,去除率

达95%。在水库上游撒膨润土可使水库不洁物质絮凝沉入库底经生物净

化加以处理。圈养动物场和屠宰场、水产加工场产生的污水、臭气对环

境有害,可在这些场所撒膨润土,回收高效肥料。

利用膨润土的润滑性、粘结密封性、增稠性及胶凝性制成泥浆,用

于各种土壤作业的衬壁防渗,如隔墙建筑、灌浆、沉箱、打桩、土地防渗、水泥及混凝十施工添加剂,污水处理及隧道盾构润滑等。用膨润土

防渗层铺河道,可把有限的水引向远方。膨润土防水层可用天然钠基膨

润土粉直接铺设,也可以用膨润土与当地十搅拌夯实,也可以将膨润土夹

在两层织物之间形成防水（渗）毯（板）,快速修建起储水池、储水窑、输水渠。

膨润土可作防水材料,如瓦楞纸板填料、两层无纺布中心夹膨润土

的防水毡和一层无纺布一层塑料板中心夹膨润十的双重防水板,该材料

己在地铁、大坝底部、垃圾填埋场地下工程中大量使用。

膨润土在食品中作食品添加剂及乳化剂,可用作减肥食品；可使果汁、糖汁澄清；可使硬水软化；可用于酒的澄清,削减乙醛的形成以及

硫化氢的形成,除去全部外来的气味。

膨润土在涂料中作粘滞调整剂和白色矿物填料,可或全部代替钦白粉；还可取代聚乙烯醇,以及用作无纺布、石膏板颗粒的粘料。膨润土

在造纸工业用作多功能白色涂料,它还在碎浆机中起抗纵摇吸附剂作用、在机械中起保持剂作用、在纸浆中起流变调整剂作用。

颗粒膨润土（猫砂）是以钠基膨润土为原材料,经挤压、烘干、碎裂、筛分制成的一种粒状产品,由于它具有吸水性强、易结团、团块坚固、便于清理等特点,受到宠物饲养者的欢迎。猫砂有玉米芯猫砂、木

屑猫砂、纸质猫砂等品种。颗粒膨润十的出口量较大,我国每年出口到

日本、德国、台湾等国家和地区的猫砂有几万吨。

1.2提纯膨润土

由于天然膨润土一般品位低,如用于高档商品必需提纯。提纯后的

膨润十按纯度可分为通用型提纯膨润土、高纯度提纯膨润土（蒙脱石含

量大于96%）、纳米膨润土。制各纳米级蒙脱十的膨润土,应是蒙脱石含

量95%。纳米级有机膨润土蒙脱十,要求膨润土蒙脱石纯度在98%以上。

高纯度提纯膨润土是纳米级膨润土的前提。蒙脱石是层状铝（镁）硅酸盐矿物,应用高技术,经深加工能使其分别成单元层,即为纳米级蒙

脱石,其C轴厚度为纳米量级,而其a、b轴的延展宽度可达20—200nm。

由于其具一维纳米薄层结构和易分散、能吸附阳离子等特性,通过与高

分子聚合物的结合,能形成高强度、高隔绝性和高韧性的复合材料。高

纯度提纯膨润土和纳米膨润土可以直接药用。

1.3高白膨润土

高白膨润土是白度最少在80以上的高纯度钠（钙）基膨润土。高

白膨润土受益于其高亮度和白度以及较高水平的化学纯度,在日化用品、陶瓷、造纸、涂料、制酒、食品等很多方面深受欢迎。