国内外膨润土概况
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• HYDROCOL®OT 、HYDROCOL®ONZ与高聚 物共用组成 Hydrocol, Organopol,and Hydrofix助留系统，可以在保持良好成纸匀度情 况下，产生优良的助留助滤效果。
美国的膨润土生产和市场概况
• 美国是世界上最大的膨润土生产国，其消费量出口量也同 样名列首位。据近年统计，美国膨润土年产量保持在400 万吨左右，有十九家公司在十一个州的60个矿山生产膨润 土。以钠基膨润土量最大，2019年钠基土产量360万吨， 钙基土仅为40万吨。
膨润土防水毯的应用
• 在国内外的地铁工程和建筑物地下室的防 水施工中，膨润土防水材料已经得到了广 泛的应用，使用总量已超过8,000万平方米。
• 我国在工程防水、垃圾填埋、水利工程、 高速公路等领域年需求膨润土防水毯在 5000-7000万平方米。
• 近年来我国膨润土防水毯产能发展迅速， 产品质量和施工技术规范急需改善。
膨润土用于钢铁球团
• 我国球团产能超过1亿吨， 球团膨润土添加量1.5— 4.5% ，每减少1%的膨润 土，品位增加0.6%，降低 焦比1.2%，提高产量 1.8% 。降低粘结剂用量 提高品位为主要发展方向。
膨润土在铸造中的应用
• 我国铸件总产量约3 千万 t,占全球总量 的31%，砂型铸造 的铸件大约占80%， 湿型粘土砂中有效 膨润土需保持在 3—6%。提高铸造 膨润土的热稳定性 和复用性是提高产 品质量的主要目标。
RHEOLOGICAL
®
OPTIGEL ADDRITHIVEEOLOGICAL
®
ADDITIVE
OPTIGEL
COATING KITCCOHAETNING
KITCHEN
FILMPRESS
®
LIGHTCOAT PIGSMEIZNETIPZIRNGESS
®
PIGMENTIZING LIGHTCOAT
FILMPRESS
北美工业矿物协会膨润土分会
• American Colloid Company • BPM Minerals LLC • SOUTHERN CLAY PRODUCTS • M-I SWACO • S&B Industrial Minerals GmbH • Wyo-Ben, Inc.
欧洲膨润土协会（EUBA)
膨润土技术创新成果和发展趋势
• 在造纸工业领域，膨润土在造纸助留剂、废纸脱 墨剂、氧漂稳定剂、反应性填充剂等方面取得了 较快的发展。
• 在日用化工领域，作为洗涤剂添加剂在宝洁、花 王和联合利华等得到了产业化应用。
• 在环境保护领域尤其是水处理应用方面，膨润土 产品对难处理、间断性及突发性污染处理具有较 大的优势，逐步获得了市场的认可。
• 企业开发能力较强，产品系列化，深度加工比例 和产品均价逐年上升。
我国膨润土生产经营现状
• 2019年总产量达340万吨，其中铸造型砂约110 万吨，用于钻井泥浆55万吨，用于冶金球团115 万吨，用于油脂脱色（活性白土）20万吨，用于 其他约40万吨。
• 我国膨润土行业多为小型企业，5万吨以上年产量 的企业较少，初级加工占很大比重。市场竞争激 烈，产品价格和行业效益低下，如325目膨润土 粉价格只达到同加工规格滑石粉的60%。
膨润土在水处理中的应用
• 膨润土经复合改性处 理制备高效水处理剂， 如BPM BARACLEAR ® P80、CETCO RM®10是水中油污、 重金属、、有机物和 胶质等污物的有效清 除剂，处理成本低且 快速简便。
膨润土在环境保护中的应用研究
• 我国在固沙研究及实际应用中主要采取了机械固沙、植被 固沙和化学固沙等方法，但固沙效果都不甚理想。为此， 将重点发展以膨润土为主要成分，开发具有优良的吸水性、 保水性、吸附性、稳定性且成本低廉的固沙保植材料。 “固沙植被用新材料与低成本制备技术”已列为国家“８ ６３”计划科技攻关项目。
• 2019年美国出口膨润土约60万吨，主要销往欧洲、加拿 大、日本、墨西哥、新加坡等。其中向加拿大和日本出口 量最大，分别为20万吨和16万吨。
欧洲的粘土产量及分布
• 欧洲膨润土生产企业 约40家，膨润土产量 约400万吨，
• 主要企业是希腊Silver and Baryte Co. 德国 SüD chemical CO.LTD ．意大利Soc. Sarda di Bentonite S.p.A.西班牙 Bentonitas Especiales SA ．
Laundrosil膨润土洗涤剂添加剂
膨润土洗涤剂柔软剂
• 织物纤维有断面、凹凸面 和空腔，容易造成相互缠 绕，影响滑润和柔软性， 膨润土的作用原理是胶体 粒子填充在这些部位里， 使纤维变得滑润和柔软。 膨润土规模化应用于洗涤 剂是在本世纪初，季铵盐 阳离子柔软剂洗涤工序复 杂，并产生COD和BOD 污染，影响水质，随着环 保理念的提升，使用较少 污染的膨润土柔软剂逐步 受到推崇。
膨润土在钻井液中的应用
• 《世界石油》2019年将油 田泥浆分成9个体系，6种 为水基,另为油基和合成基, 最后一种是以空气、雾、 泡沫和气体为循环介质。 钻井液在国内绝大部分为 水基泥浆体系，而国外油 基泥浆比例达到80%，膨 润土为钻井泥浆的主要处 理剂，万米钻井进尺的膨 润土平均用量约为50吨。
CHEMICAL AIDCSHEMICAL
ADDITIVE
APPROACH PAPER FINISHING AFPLPORWOACH MAPCAHPINEER CFOINATISINHGING FLOW MACHINE COATING
RREEEEL
L
浙江华特集团
膨润土用于清洁剂
• 美国Auto Wax Company 近年开发了粘土润滑 液Clay Lube（左图）和粘土魔块Clay Magic Bar（右图）清洗车身的道路沥青、植物胶质、 刹车屑等比一般清洗剂更有效，并同时有优质的 抛光效果。
典型的蒙脱土有机插层修饰
• 插层材料：有机阳离子，如季胺盐、有机 磷嗡离子和偶极化合物等
• 修饰材料：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等
聚合物/蒙脱土复合-融体剥离
纳米膨润土的电镜图片
SEM
TEM
1 micron
塑料中应用实例
• 显著提高PET瓶的 结晶度和耐热性， 例如分别从20%和 85℃左右提高到 39%～42%和 120℃，阻透性比 PET瓶高3～4倍， 适于灌装后进行巴 氏灭菌啤酒的包装。
膨润土用wenku.baidu.com非开挖工程
• 盾构、HDD、顶管和穿越等现代非开 挖施工新技术，都需要膨润土的润滑、 支承、悬浮作用，在地铁、隧道、矿 井等地下工程施工应用越来越广泛。
• 需要膨润土有高胶凝强度 、低滤失量、 低含砂量，并且配套合适的高分子聚 合物。
盾构工艺和设备
活性白土在油脂加工中的应用
活性白土的生产格局变化
膨润土宠物垫料产品-猫砂
• 作垫料用膨润土要求吸附 液体和臭味能力强，至少， 颗粒大小均匀，受潮后不 崩解。
• 目前最主要的市场是北美 地区，年需求量已达到 130万吨。
膨润土在防水材料中的应用进展
• 70年代试制成防水板,90 年代做成防水毯, 外层采 用高密度聚乙烯和土工布， 在防水工程中大量应用。 美国、加拿大等国近20年 所建的地铁、高速公路、 机场、水库、堤坝、建筑 工程都主要采用膨润土防 水。Naue Fasertechnik 和CETCO是主要的制造商。
日本膨润土产业状况
国外膨润土产业特点和趋势
• 全球膨润土开采加工主要集中在美洲和欧洲，企 业规模较大，许多企业跨国或跨地区开采加工销 售，资源配制合理，近年来不断向美洲和欧洲以 外地区扩展。
• 许多企业从事关联产品的生产，如高岭土、硅藻 土、凹凸棒土、海泡石和颜料填料等，并结合材 料的特点复配使用。
• BPM MINERALS LLC • CEBO HOLLAND • CETCO EUROPE LTD • DAMOLIN A/S • LAVIOSA CHIMICA MINERARIA SpA • OIL DRI CORP. • PELETICO LTD. • ROCKWOOD ADDITIVES LTD . • S&B INDUSTRIAL MINERALS S.A. • STEETLEY BENTONITE & ABSORBENTS Ltd. • SÜD-CHEMIE • TOLSA
• 纳米有机膨润土经历了研究高潮，取得了许多成 果，但市场化工作进展较为缓慢。
应用于造纸工业的主要膨润土产品
COLOR
DCCEVC-EPOLAOPRPEEERRACTAN T CC - PAPER
INKJET
PIGIMNEKNTJET PIGMENT
®
COPISIL® COPISIL
®
JETSIL® JETSIL
• 膨润土性能独特。对纯化后的膨润土进行改型改性处理， 能合成出吸水量大于50～100倍、触变性好、便于喷洒施 工的胶状固沙材料。此外，膨润土在加工过程中干燥作业 简单，可大大降低生产成本，每平方米固沙材料的整体成 本仅为0.50～0.75元，因而具有极为广阔的应用前景。
膨润土用于核废料控制
• 膨润土的低渗透性、高吸附能力及可塑性，通过 离子交换作用吸附铯、锶、铕等入射性物质使它 们成为放射性废物移动的有效固定剂。
• 目前全球膨润土开采量约1400万吨，其中美国超 过420 万吨，我国已超过340万吨。
• 主要应用市场是铸造业、宠物垫圈、钻井泥浆和 铁矿球团。其他消费领域是防水和密封材料、石 油化工、填料及其他。
• Roskill Information 公司报道 ，上年全球产量 第一位的是美国Amcol Co. 生产 145万吨，第二 位是希腊Silver and Baryte Co.生产100万吨。
®
OPAZIL PITCHBENT
RETENTION
DRARINEATGEE NTION DRAINAGE
®
OPAZIL® OPAZIL
ONLINE COOANTLININGE
COATING
MECHANICAL PUMLPECHANICAL
PULP DEINKING
DEINKING
PULPER PULPER
• 美国膨润土年消费量维持在300万吨以上，2019年消费 量达到340万吨。年消费量超过50万吨的消费领域是铸造 业（86.8万吨）、宠物垫圈（77.3万吨）、钻井泥浆 （66.4万吨）和铁矿球团（52.9万吨）。其他消费领域是 防水和密封材料（23.5万吨）、石油化工（10余万吨）、 填料等（48万吨）。
膨润土在造纸双元助留体系中的应用
• 汽巴嘉基公司（原英国联 合胶体）用改性膨润土开 发了造纸双助留助滤体 系—海德罗尔体系，分散 的膨润土与聚丙烯酰胺链 段间桥联成均一、致密的 絮团网络结构，获得以往 单一聚合物所不能达到的 纸料高留着率和高滤水率 并改善纸张干强度和页匀 度。
膨润土在造纸双助留系统中的应用
®
PRINTOSIL PIGFMIELNMTIZPINRGESS
®
PIGMENTIZING PRINTOSIL
PEROXID
®
PERSTAB BLEPACEHRINOGXID
STABILIZER
®
PERSTAB BLEACHING
STABILIZER
STICKY
FIGSHTTEIRCKY FIGHTER
国内外膨润土产业与技术 现状及进展概况
主要内容
• 膨润土产业近期进展 • 技术创新与知识产权 • 环境保护和职业健康 • 技术标准与市场规范 • 存在问题与对策建议
全球膨润土加工应用现状
• 膨润土于1888年在美怀俄明州开始开采，活性白 土于1906年在美国得克萨斯州首次开发，50年 代开始膨润土大量应用于铁矿球团。
• 产品附加值低，价格竞争激烈；生产品种单一， 应用开发薄弱；低价出口，高价进口问题尚未改 观。
膨润土中文文献年度发表数量
膨润土中文文献累计及行业关联
• 1994年-2019年共计发表膨润土相关学术论文3470篇 。 • 环境科学与资源利用(813) • 矿业工程(397) • 有机化工(375) • 石油天然气工业(329) • 轻工业手工业(290) • 化学(247) • 地质学(247) • 建筑科学与工程(181) • 冶金工业(147) • 无机化工(140) • 材料科学(126) • 金属学及金属工艺(112) • 一般化学工业(90) • 核科学技术(71) • 畜牧与动物医学(60)
美国的膨润土生产和市场概况
• 美国是世界上最大的膨润土生产国，其消费量出口量也同 样名列首位。据近年统计，美国膨润土年产量保持在400 万吨左右，有十九家公司在十一个州的60个矿山生产膨润 土。以钠基膨润土量最大，2019年钠基土产量360万吨， 钙基土仅为40万吨。
膨润土防水毯的应用
• 在国内外的地铁工程和建筑物地下室的防 水施工中，膨润土防水材料已经得到了广 泛的应用，使用总量已超过8,000万平方米。
• 我国在工程防水、垃圾填埋、水利工程、 高速公路等领域年需求膨润土防水毯在 5000-7000万平方米。
• 近年来我国膨润土防水毯产能发展迅速， 产品质量和施工技术规范急需改善。
膨润土用于钢铁球团
• 我国球团产能超过1亿吨， 球团膨润土添加量1.5— 4.5% ，每减少1%的膨润 土，品位增加0.6%，降低 焦比1.2%，提高产量 1.8% 。降低粘结剂用量 提高品位为主要发展方向。
膨润土在铸造中的应用
• 我国铸件总产量约3 千万 t,占全球总量 的31%，砂型铸造 的铸件大约占80%， 湿型粘土砂中有效 膨润土需保持在 3—6%。提高铸造 膨润土的热稳定性 和复用性是提高产 品质量的主要目标。
RHEOLOGICAL
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OPTIGEL ADDRITHIVEEOLOGICAL
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ADDITIVE
OPTIGEL
COATING KITCCOHAETNING
KITCHEN
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LIGHTCOAT PIGSMEIZNETIPZIRNGESS
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PIGMENTIZING LIGHTCOAT
FILMPRESS
北美工业矿物协会膨润土分会
• American Colloid Company • BPM Minerals LLC • SOUTHERN CLAY PRODUCTS • M-I SWACO • S&B Industrial Minerals GmbH • Wyo-Ben, Inc.
欧洲膨润土协会（EUBA)
膨润土技术创新成果和发展趋势
• 在造纸工业领域，膨润土在造纸助留剂、废纸脱 墨剂、氧漂稳定剂、反应性填充剂等方面取得了 较快的发展。
• 在日用化工领域，作为洗涤剂添加剂在宝洁、花 王和联合利华等得到了产业化应用。
• 在环境保护领域尤其是水处理应用方面，膨润土 产品对难处理、间断性及突发性污染处理具有较 大的优势，逐步获得了市场的认可。
• 企业开发能力较强，产品系列化，深度加工比例 和产品均价逐年上升。
我国膨润土生产经营现状
• 2019年总产量达340万吨，其中铸造型砂约110 万吨，用于钻井泥浆55万吨，用于冶金球团115 万吨，用于油脂脱色（活性白土）20万吨，用于 其他约40万吨。
• 我国膨润土行业多为小型企业，5万吨以上年产量 的企业较少，初级加工占很大比重。市场竞争激 烈，产品价格和行业效益低下，如325目膨润土 粉价格只达到同加工规格滑石粉的60%。
膨润土在水处理中的应用
• 膨润土经复合改性处 理制备高效水处理剂， 如BPM BARACLEAR ® P80、CETCO RM®10是水中油污、 重金属、、有机物和 胶质等污物的有效清 除剂，处理成本低且 快速简便。
膨润土在环境保护中的应用研究
• 我国在固沙研究及实际应用中主要采取了机械固沙、植被 固沙和化学固沙等方法，但固沙效果都不甚理想。为此， 将重点发展以膨润土为主要成分，开发具有优良的吸水性、 保水性、吸附性、稳定性且成本低廉的固沙保植材料。 “固沙植被用新材料与低成本制备技术”已列为国家“８ ６３”计划科技攻关项目。
• 2019年美国出口膨润土约60万吨，主要销往欧洲、加拿 大、日本、墨西哥、新加坡等。其中向加拿大和日本出口 量最大，分别为20万吨和16万吨。
欧洲的粘土产量及分布
• 欧洲膨润土生产企业 约40家，膨润土产量 约400万吨，
• 主要企业是希腊Silver and Baryte Co. 德国 SüD chemical CO.LTD ．意大利Soc. Sarda di Bentonite S.p.A.西班牙 Bentonitas Especiales SA ．
Laundrosil膨润土洗涤剂添加剂
膨润土洗涤剂柔软剂
• 织物纤维有断面、凹凸面 和空腔，容易造成相互缠 绕，影响滑润和柔软性， 膨润土的作用原理是胶体 粒子填充在这些部位里， 使纤维变得滑润和柔软。 膨润土规模化应用于洗涤 剂是在本世纪初，季铵盐 阳离子柔软剂洗涤工序复 杂，并产生COD和BOD 污染，影响水质，随着环 保理念的提升，使用较少 污染的膨润土柔软剂逐步 受到推崇。
膨润土在钻井液中的应用
• 《世界石油》2019年将油 田泥浆分成9个体系，6种 为水基,另为油基和合成基, 最后一种是以空气、雾、 泡沫和气体为循环介质。 钻井液在国内绝大部分为 水基泥浆体系，而国外油 基泥浆比例达到80%，膨 润土为钻井泥浆的主要处 理剂，万米钻井进尺的膨 润土平均用量约为50吨。
CHEMICAL AIDCSHEMICAL
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APPROACH PAPER FINISHING AFPLPORWOACH MAPCAHPINEER CFOINATISINHGING FLOW MACHINE COATING
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浙江华特集团
膨润土用于清洁剂
• 美国Auto Wax Company 近年开发了粘土润滑 液Clay Lube（左图）和粘土魔块Clay Magic Bar（右图）清洗车身的道路沥青、植物胶质、 刹车屑等比一般清洗剂更有效，并同时有优质的 抛光效果。
典型的蒙脱土有机插层修饰
• 插层材料：有机阳离子，如季胺盐、有机 磷嗡离子和偶极化合物等
• 修饰材料：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等
聚合物/蒙脱土复合-融体剥离
纳米膨润土的电镜图片
SEM
TEM
1 micron
塑料中应用实例
• 显著提高PET瓶的 结晶度和耐热性， 例如分别从20%和 85℃左右提高到 39%～42%和 120℃，阻透性比 PET瓶高3～4倍， 适于灌装后进行巴 氏灭菌啤酒的包装。
膨润土用wenku.baidu.com非开挖工程
• 盾构、HDD、顶管和穿越等现代非开 挖施工新技术，都需要膨润土的润滑、 支承、悬浮作用，在地铁、隧道、矿 井等地下工程施工应用越来越广泛。
• 需要膨润土有高胶凝强度 、低滤失量、 低含砂量，并且配套合适的高分子聚 合物。
盾构工艺和设备
活性白土在油脂加工中的应用
活性白土的生产格局变化
膨润土宠物垫料产品-猫砂
• 作垫料用膨润土要求吸附 液体和臭味能力强，至少， 颗粒大小均匀，受潮后不 崩解。
• 目前最主要的市场是北美 地区，年需求量已达到 130万吨。
膨润土在防水材料中的应用进展
• 70年代试制成防水板,90 年代做成防水毯, 外层采 用高密度聚乙烯和土工布， 在防水工程中大量应用。 美国、加拿大等国近20年 所建的地铁、高速公路、 机场、水库、堤坝、建筑 工程都主要采用膨润土防 水。Naue Fasertechnik 和CETCO是主要的制造商。
日本膨润土产业状况
国外膨润土产业特点和趋势
• 全球膨润土开采加工主要集中在美洲和欧洲，企 业规模较大，许多企业跨国或跨地区开采加工销 售，资源配制合理，近年来不断向美洲和欧洲以 外地区扩展。
• 许多企业从事关联产品的生产，如高岭土、硅藻 土、凹凸棒土、海泡石和颜料填料等，并结合材 料的特点复配使用。
• BPM MINERALS LLC • CEBO HOLLAND • CETCO EUROPE LTD • DAMOLIN A/S • LAVIOSA CHIMICA MINERARIA SpA • OIL DRI CORP. • PELETICO LTD. • ROCKWOOD ADDITIVES LTD . • S&B INDUSTRIAL MINERALS S.A. • STEETLEY BENTONITE & ABSORBENTS Ltd. • SÜD-CHEMIE • TOLSA
• 纳米有机膨润土经历了研究高潮，取得了许多成 果，但市场化工作进展较为缓慢。
应用于造纸工业的主要膨润土产品
COLOR
DCCEVC-EPOLAOPRPEEERRACTAN T CC - PAPER
INKJET
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• 膨润土性能独特。对纯化后的膨润土进行改型改性处理， 能合成出吸水量大于50～100倍、触变性好、便于喷洒施 工的胶状固沙材料。此外，膨润土在加工过程中干燥作业 简单，可大大降低生产成本，每平方米固沙材料的整体成 本仅为0.50～0.75元，因而具有极为广阔的应用前景。
膨润土用于核废料控制
• 膨润土的低渗透性、高吸附能力及可塑性，通过 离子交换作用吸附铯、锶、铕等入射性物质使它 们成为放射性废物移动的有效固定剂。
• 目前全球膨润土开采量约1400万吨，其中美国超 过420 万吨，我国已超过340万吨。
• 主要应用市场是铸造业、宠物垫圈、钻井泥浆和 铁矿球团。其他消费领域是防水和密封材料、石 油化工、填料及其他。
• Roskill Information 公司报道 ，上年全球产量 第一位的是美国Amcol Co. 生产 145万吨，第二 位是希腊Silver and Baryte Co.生产100万吨。
®
OPAZIL PITCHBENT
RETENTION
DRARINEATGEE NTION DRAINAGE
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OPAZIL® OPAZIL
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COATING
MECHANICAL PUMLPECHANICAL
PULP DEINKING
DEINKING
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• 美国膨润土年消费量维持在300万吨以上，2019年消费 量达到340万吨。年消费量超过50万吨的消费领域是铸造 业（86.8万吨）、宠物垫圈（77.3万吨）、钻井泥浆 （66.4万吨）和铁矿球团（52.9万吨）。其他消费领域是 防水和密封材料（23.5万吨）、石油化工（10余万吨）、 填料等（48万吨）。
膨润土在造纸双元助留体系中的应用
• 汽巴嘉基公司（原英国联 合胶体）用改性膨润土开 发了造纸双助留助滤体 系—海德罗尔体系，分散 的膨润土与聚丙烯酰胺链 段间桥联成均一、致密的 絮团网络结构，获得以往 单一聚合物所不能达到的 纸料高留着率和高滤水率 并改善纸张干强度和页匀 度。
膨润土在造纸双助留系统中的应用
®
PRINTOSIL PIGFMIELNMTIZPINRGESS
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PIGMENTIZING PRINTOSIL
PEROXID
®
PERSTAB BLEPACEHRINOGXID
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PERSTAB BLEACHING
STABILIZER
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FIGSHTTEIRCKY FIGHTER
国内外膨润土产业与技术 现状及进展概况
主要内容
• 膨润土产业近期进展 • 技术创新与知识产权 • 环境保护和职业健康 • 技术标准与市场规范 • 存在问题与对策建议
全球膨润土加工应用现状
• 膨润土于1888年在美怀俄明州开始开采，活性白 土于1906年在美国得克萨斯州首次开发，50年 代开始膨润土大量应用于铁矿球团。
• 产品附加值低，价格竞争激烈；生产品种单一， 应用开发薄弱；低价出口，高价进口问题尚未改 观。
膨润土中文文献年度发表数量
膨润土中文文献累计及行业关联
• 1994年-2019年共计发表膨润土相关学术论文3470篇 。 • 环境科学与资源利用(813) • 矿业工程(397) • 有机化工(375) • 石油天然气工业(329) • 轻工业手工业(290) • 化学(247) • 地质学(247) • 建筑科学与工程(181) • 冶金工业(147) • 无机化工(140) • 材料科学(126) • 金属学及金属工艺(112) • 一般化学工业(90) • 核科学技术(71) • 畜牧与动物医学(60)