我国各地膨润土的矿物学性质

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膨润土

一、矿物性质1)物理性质：膨润土一般为白色，淡黄，因含铁量变化又呈浅灰、淡绿粉红、褐红、黑杂等色。

具蜡状、土状或油脂光泽。

膨润土有的松散如土，也有的致密坚硬。

2)化学组成：膨润土的主要化学组分是二氧化硅，三氧化二铝和水。

氧化铁和氧化镁含量有时也较高。

此外，钙、钠、钾等常以不同含量存在于膨润土中。

膨润土的Na2O 和CaO 含量对膨润土的物理化学性能和工艺技术性能影响颇大。

3)理化性能：膨润土具有吸湿性，能吸附8-15 倍于本体积的水量。

吸水后膨胀，能膨胀数倍，可达30 余倍。

在水介质中能分散呈胶体悬浮液，具有一定的粘滞性、触变性和润滑性。

它和水、泥或砂等细碎屑物质的掺合物有可塑性和粘结性。

有较强的阳离子交换能力，最大吸附量可达5 倍于它的重量，具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色物质。

膨润土的理化性能主要取决于它所含的蒙脱石种类和含量。

一般钠基膨润土较之钙基或镁基膨润土的物理化学性质和工艺技术性能优越。

主要表现在：吸水速度慢，但吸水率和膨胀倍数大；阳离子交换量高；在水介质中分散性好，胶质价高；它的胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好，PH 值高；热稳定性好；有较高的可塑性和较强的粘结性；热湿拉强度和干压强度高。

所以钠基膨润土的使用价值和经济价值较高。

二、主要用途由于膨润土具有吸水性、膨胀性、阳离子交换性、触变性、粘结性、吸附性、增稠性、润滑性、稳定性、脱色性等性能，被广泛应用于各个工业部门。

其主要用途是铁精矿球团、钻井泥浆、铸造型砂粘结剂、动植物油脱色净化。

三、产品质量标准钻井泥浆用膨润土标准，国内现有两个标准可供参照执行，一个是地矿部部颁标准( 草案，1983 年修订 ) ；另一个是石油部泥浆用钙基膨润土建议指标。

这两个标准均参照美国A.P.I 和 O.C.M.A 标准制订。

四、膨润土的加工改型由于各种膨润土的矿物组成不同，它们的物化性能有很大差异，因而工业利用的和度也不一样。

为了改善膨润土的物化性能，提高其工业利用程度，膨润土的加工改型已成为当前膨润土生产的一个值得重视的课题。

中国膨润土矿物资源概况

膨润土矿物资源概述膨润土的广泛定义为“主要由蒙脱石类矿物组成的岩石，不考虑成因和产地”。

与蒙脱石经常伴生的粘土矿物有伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、水铝英石以及一些间层粘土矿物。

伴生的非粘土矿物有石英、长石、沸石、石膏、方解石、黄铁矿、氧化铁矿物以及岩屑等。

膨润土还常有钾、钠、钙、镁的盐类矿物。

膨润土( Bentonnite )一词源于1898年美国怀俄明州一粘土产地名。

中国出现的译名有斑脱岩、搬土、皂土、膨土岩等名称。

膨润土是人类利用最早的矿产之一，古代主要用于制陶。

近代工业有十分广泛的用途，铸造、能源、钻探、造纸、化工、建筑、医药、纺织等几十个部门，与膨润土有关的产品多达400~500种，被誉为万能的矿物原料，因此在国民经济中有独特的作用。

一、矿石矿物原料特点膨润土矿的颜色有白色、乳酪色、淡灰色、淡黄绿色、淡红色、褐红色以及黑色、斑杂色等。

油脂光泽、蜡状光泽，有的为土状光泽。

断口常为贝壳状或锯齿状。

结构构造多种多样，有块状、微层纹状、角砾状、土状及斑杂状构造；泥质结构为主，尚有变余火山碎屑、角砾凝灰及粉砂状结构。

膨润土的主要矿物成分是蒙皂石(Smectite)族矿物，为有益组分。

蒙皂石族矿物包括二八面体和三八面体两个亚族，而膨润土所含通常为二八面体亚族中的矿物，有以下三种矿物：蒙脱石E+0.33(Al1.67Mg0.33)S i4O10(OH)2·nH2O贝得石E+0.33Al2(Si3.67Al0.33) O10(OH)2·nH2O绿脱石E+0.33Fe3+2(Si3.67Al0.33) O10(OH)2·nH2O其中E+为可交换的层间阳离子。

二八面体亚族的晶体化学通式为：M u+V+Z(Al x Fe y3+Mg z)2.00(Si4-(u+v)Fe v3+、Al u)O10(OH)2·nH2O。

式中u+v+z为层间电荷，蒙脱石一般为22，贝得石的y、v、z为零，绿脱石v、x、z为零。

八家子膨润土矿地质特征分析

八家子膨润土矿地质特征分析摘要：八家子镇膨润土矿属陆相火山—沉积蚀变型矿床，赋存于膨润土矿即赋存于侏罗-白垩系义县组上部的沉积岩层中，矿床具沉积特征，矿体形态受矿体底部地形控制，膨润土层赋存于火山沉积碎屑岩中，底板常为灰色凝灰岩、凝灰质碎屑岩、碎屑角砾岩、安山质角砾岩，顶板常为灰色凝灰岩、凝灰质碎屑岩及第四系粘土。

矿石有两种自然类型：地表为粘土状膨润土，灰—灰绿、粉红色，变余晶屑凝灰结构，土状构造，蜡状或丝绢光泽；地下为块状膨润土，灰绿、粉红色，变余含火山角砾凝灰结构和变余晶屑、岩屑凝灰结构，块状构造。

关键词：八家子；膨润土；沉积岩层；一、区域地质特征八家子镇膨润土矿区，其大地构造位于华北地台北缘，八道壕—彰武沉降带北东缘陆相火山盆地中，其构造呈NNE向展布，主要为中生代火山岩系。

区内火山活动强烈，火山沉积岩发育，有利于形成膨润土矿床，其成矿条件优越。

另外矿区区周边有多处膨润土矿（化）点。

区域上的构造以褶皱为主，以南北向或近北东及北西缓向斜或缓背斜为主。

区域上的岩浆岩主要是燕山期的花岗岩（γ52-3）和部分印支晚期的黑云母花岗岩(γ43);多呈岩株状产出,并伴有次火山岩相的安山岩(αc)、流纹岩（λ）等。

二、矿区地质特征（一）地层侏罗—白垩系义县组（JKy）该组底部为一套中基性—中酸性火山熔岩，以玄武岩、安山岩及流纹岩为主，中上部为火山碎屑沉积岩，主要有凝灰岩、凝灰质砂岩、砂砾岩、凝灰岩角砾岩。

凝灰岩及凝灰质角砾岩成分以火山岩屑、火山晶屑、火山玻璃为主，蚀变后形成沸石、膨润土。

该套沉积岩沉积层理和层序分明，与下伏火山熔岩构成一套完整的火山喷发—沉积旋迴。

膨润土矿即赋存于义县组（JKy）上部的沉积岩层中。

第四系（Q4）分布范围较广，由灰褐色粘土、砂质粘土、亚砂土、砂和砾石组成。

（二）构造矿区构造简单，以复式小型缓褶皱为主。

断裂构造次之，不发育。

矿区总体为一北东向小型缓向斜盆地，长约5Km，宽约3 Km，向斜西翼及东翼均较缓，倾角<5°，在矿区中部<2°，近似水平，矿体的分布明显受向斜盆地控制。

膨润土概述

膨润土概述摘要：膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。

国内外已在工农业生产广泛应，其被称为万能土。

本文主要从膨润土的性质、用途、选别提炼方法、在我国应有发展情况等进行阐述。

关键字：膨润土蒙脱石性质用途一、膨润土的性质膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿。

蒙脱石的化学成分为:（Al2,Mg3）[Si4O10][OH]2•nH2O,常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等；一般为白色、淡黄色，因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等；具蜡状、土状或油脂光泽；膨润土有的松散如土，也有的致密坚硬。

主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素，Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。

蒙脱石矿物属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色。

光泽暗淡。

硬度1～2，密度2～3g/cm3。

按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层电荷大小，膨润土可分为钠基膨润土、钙基膨润土、天然漂白土，其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。

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；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；有较强的阳离子交换能力；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色离子。

二、膨润土的用途膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿具有特殊的性质，有膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性。

所以广泛用于各个工业领域。

1、铸造行业铸造行业是膨润土最大的用户，每年用量为110万吨。

我国各地膨润土化学组成及其矿床矿样间差异性

收稿日期:2002205227;修回日期:2002211220基金项目:国家自然科学基金(40001009);广东省自然科学基金(000196);广东省农业环境综合治理重点实验室第一作者简介:侯梅芳(1976—),女,博士生,近年来主要从事硅酸盐化学以及环境催化方面的研究。

文章编号:100820244(2003)0120070-04我国各地膨润土化学组成及其矿床矿样间差异性侯梅芳1,马北雁2,李芳柏2,万洪富2,马毅杰3(1.中国科学院华南植物研究所,广东　广州510650;2.广东省农业环境综合治理实验室　广东省生态环境与土壤研究所,广东　广州　510650;3.中国科学院南京土壤研究所,江苏　南京　210008)摘　要:考察了我国各地膨润土的化学组成以及各类型矿床矿样间的差异性,并对膨润土各化学组分间的相关性进行了分析。

研究表明,硅和铝相对含量的变化是控制膨润土化学成分最主要的因素,富镁环境有利于蒙脱石形成,钛含量在供试样品间差异较小。

关键词:膨润土;蒙脱石;化学组成中图分类号:X 142; 文献标识码:A 众所周知,膨润土的许多物理化学性质,诸如CEC 和热性质在不同的样品之间存在着差异,并且这种差异与样品的化学组成有着非常重要的关系[1]。

近年来的研究表明,膨润土的工业应用在某种程度上依赖于其矿物化学性质[2]。

因此,对膨润土的矿物化学特征进行研究受到国内外学者的关注。

化学成分分析是研究膨润土的基本方法之一,是评价矿石质量的一个重要依据;同时对研究矿石矿物组成和成因也具有重要的意义。

当前有关我国各地膨润土化学组成较为详细的考察非常少,仅有我国部分膨润土矿的化学组成分析结果[3,4]。

鉴于此,本文考察了我国各地具有代表性的矿床矿样的化学组成,并对供试膨润土矿物化学组成的特征和差异性进行了研究。

1　样品与测试方法1.1样品来源本文选择的原矿石采自矿体主矿脉(表1),其中对矿石颜色差异明显的样品进行了分别取样,得到如表2所示的23个样品。

膨润土的组成分类和性质

膨润土的组成分类和性质膨润土是一种具有独特性质和广泛应用的粘土矿物，由于其具有良好的吸附性、离子交换能力和胶体性质，被广泛用于建筑材料、地质工程、环境保护、农业等领域。

本文将介绍膨润土的组成、分类和性质。

一、膨润土的组成膨润土是由一种或多种粘土矿物组成的，其中主要成分是伊利石矿物。

伊利石是一种黏土矿物，其化学式为Al2O3·4SiO2·xH2O，其中x代表结晶中的水分。

膨润土中的伊利石通常含有较高的水合离子和阳离子，使得其具有较强的吸附和离子交换能力。

此外，膨润土中还常含有少量的其他矿物成分，如方解石、云母等。

二、膨润土的分类根据膨润土的矿物组成和性质，可以将其分为四类：钙基膨润土、钠基膨润土、镁基膨润土和混合基膨润土。

1.钙基膨润土：主要成分是伊利石，含有较高的钙离子，如蒙脱石、硅藻土等。

其吸湿性较弱，膨胀能力较差，不易在水中分散。

2.钠基膨润土：主要成分是伊利石，含有较高的钠离子。

如膨润土矿物物种蒙脱石、混合极辉石等。

其具有较强的吸湿性和膨胀能力，能很好地在水中分散。

3.镁基膨润土：主要成分是伊利石，含有较高的镁离子。

如膨润土矿物物种紫苏中，主要由累氧化镁构成。

其吸湿性和膨胀能力较弱，相对稳定性较高。

4.混合基膨润土：主要成分是伊利石，含有多种离子。

如高岭土，由硅酸、铝酸和水合离子组成。

其吸湿性和膨胀能力较弱，但具有较高的离子交换能力。

三、膨润土的性质1.吸附性：膨润土具有较强的吸附性，能吸附和固定气体、有机物和无机物。

其特殊结构和电荷性质使其在环境保护领域具有广泛应用，如吸附污染物、净化废水等。

2.离子交换性：膨润土具有良好的离子交换能力，能与溶液中的阳离子和阴离子发生交换反应。

通过调控膨润土的离子交换性，可以改变其物理和化学性质，如增加黏土的粘稠性、增强材料抗水性等。

3.胶体性：膨润土以胶体、胶体分散体和胶体溶液的形式存在。

其粒子细小、表面活性高，形成胶体颗粒，能很好地吸附水分并形成均匀稳定的胶体溶液。

中国膨润土矿物资源概况

中国膨润土矿物资源概况
中国膨润土（又称粘土、黏土）是一种广泛存在的热带、亚热带及温
带热水流动或流动过程中的交代发生的粉状矿物质，主要构成元素是陶粒、硅藻、钙镁长石、黏晶、钙硅石和铁镁氧化物。

中国膨润土主要分布在河流、湖泊及出露山丘附近，在地质学上，一般可以分为黑色膨润土、灰色
膨润土、红色膨润土、橙色膨润土和绿色膨润土五种类型。

中国膨润土资源丰富，全国各地可以开发利用，主要分布在广西、四川、贵州、云南、吉林、山东、江苏、湖南、河南、湖北、浙江、安徽、
江西等省份，另外，在中国西部的新疆、甘肃和宁夏也有膨润土资源的开发。

根据国家矿业局的统计，2024年，我国膨润土总资源量达到99亿吨，膨润土开采量达到3.5亿吨，其中满足工业用途的量为3.0亿吨，其它用
途的量达到0.5亿吨，其中建筑用量约为0.3亿吨，可畅销总量约为8.7
亿吨。

膨润土资源概述及主要用途

一、资源状况中国膨润土矿资源非常丰富，预测资源量在70亿t以上。

种类齐全，既有钙基膨润土，又有钠基膨润土，此外还有氢基、铝基、钠钙基和未分类的膨润土。

至1996年底，全国保有储量24．6亿t（详见表1）。

最多的为广西壮族自治区，占全国总储量的26％；其次是新疆自治区，占总储量的14％；依次有内蒙古自治区，占9％，江苏省占7％，河北省占6％，山东省、湖北省、安徽省各占5％。

世界上膨润土资源主要分布在中国、美国和原苏联，三国探明储量约占世界总储量的4／5。

中国储量居世界首位，占世界总量的60％。

二、资源特点中国膨润土矿以其分布广、埋藏浅、易采掘及品种齐全为特点。

除钙基膨润土外，相继发现了大型优质的钠基膨润土。

钠基膨润土保有储量58633．4万t，占总储量的24％。

此外还有钠基膨润土远景储量35158．6万t。

除钙、钠基膨润土之外的铝、氢基等类型约占42％。

据43个矿床统计，平均蒙脱石含量为63％，明显高干规范所要求的平均工业品位（大于或等于50％）。

其中四川的膨润土矿4个矿床平均品位为88％。

特大型矿床以广西宁明县宁明矿床最高，达62．67％，中型以广西田东县田东矿床最高，达72．5％。

而新疆和布克赛尔蒙古自治县乌兰林格-日月雷矿为品位最低的特大型矿床，蒙脱石含量仅为48％。

大型、中型矿床共计43个，占全部矿床数50％，而其保有储量则占绝大部分，表明矿床规模之大。

与膨润土伴生的矿产以高岭石和伊利石最为普遍，有的矿床与凹凸棒石共生，如盱胎县雍山凹凸棒石粘土矿区。

东北一些膨润土矿则与沸石共生，如黑龙江的勃利县团山及海林县的沸石-膨润土矿床，吉林省的九台市羊草沟和银矿山膨润土-沸石矿床等。

华东一带有与残留母岩-珍珠岩伴生矿床，如江苏丹徒县垂山和安徽省宣州市水东的珍珠岩矿床。

中国膨润土矿床多位于丘陵区，埋藏较浅，覆盖层厚度一般1～15m，适于露天开采，少数矿可用地下开采。

矿石一般可选性能良好，部分矿山曾进行干法或湿法选矿试验。

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。

膨润土矿物学的分类和特征

膨润土矿物学的分类和特征膨润土是一种非常重要的矿物，它在冶金、建筑、土壤改良和水处理等领域都有广泛的应用。

但是，由于膨润土的复杂性质和结构特征，对其进行分类和研究一直是矿物学的一个重要课题。

本文将深入探讨膨润土的分类和特征，以期加深对这一矿物的认识。

一、膨润土的分类1. 按照矿物学分类根据膨润土矿物的成分和结构，可以将其分为蒙脱石型、滑石型、伊利石型、高岭石型、半水石型和孔隙水膨润土型等六种类型。

其中，蒙脱石、滑石和伊利石为三大类膨润土矿物，它们的结构和性质存在显著的差异。

2. 按照化学成分分类根据膨润土中不同离子的占比和有机质的含量，可以将其分为钙型、钠型、氢型和有机物质型四种类型。

其中，钙型和钠型膨润土在水处理和饲料添加剂等方面具有广泛的应用。

二、膨润土的特征1. 非常细小的颗粒膨润土是由一种或多种结构特殊的混合矿物组成的颗粒，大小一般在0.1-2微米之间。

由于颗粒非常细小，表面积很大，因此具有优良的吸附性和保水性等特征。

2. 优秀的膨胀性膨润土的最大特征是具有优秀的膨胀性，即在水分存在的情况下可以膨胀数倍乃至数十倍。

这一特征使得膨润土在钻井和土壤改良等领域具有广泛的应用。

3. 咬合结构膨润土的结构比较复杂，是由几层压在一起的层状结构组成。

每一层中，都有形状和大小相同的负电荷离子（如硅酸盐离子）相互排列，形成咬合结构。

这种结构是膨润土拥有优良吸附性和交换性质的基础。

4. 易受到外界影响由于膨润土颗粒很小，结构复杂，并且阳离子交换能力强，因此很容易因为温度、湿度或遇到化学物质等外界因素影响而发生变化。

所以在使用膨润土前，需要了解其颗粒大小、结构和化学成分等信息，以便更好地掌握其性能和使用方法。

总之，作为一种重要的矿物，膨润土具有丰富的分类和特征。

对于深入研究和广泛应用膨润土而言，掌握其分类和特征是非常必要的。

希望通过本文的介绍，能够增强对膨润土的了解和认识。

膨润土简介

2 Theta/Degree
TG：通过失重曲线计算改性剂的含量，确定分解温度； BET：比表面积，孔径，孔容。
5. 应用
废水处理
处理含重金属废水：Cu2+、Zn2+、Pb2+、Ni2+、 Cd2+、Cr6+等。处理含有机污染物废水：酚类化合物、多环芳烃、印染废水、农药中的有机污染物等。
钻井泥浆、涂料、造纸、催化剂、日用化工等领域。
2. 膨润土的结构与性质
四面体片层八面体片层
d1=0.96nm d2 层间距 (XRD表征)
H2O H 2O
H2O H2 O
H2 O
层间域
低价离子置换现象造成晶层间存在永久性负电荷
: Si
: Al
:O
: Mx+(Na+,Ca2+,K+,Mg2+)
2. 膨润土的结构与性质
性质: 良好阳离子交换能力大比表面积表面-OH的存在
Thank you !
eal2xsial膨润土因其具有良好的膨胀性吸附性阳离子交换性悬浮性分散性触变性稳定性无毒性以及丰富的储量低廉的价格等优点使其作为一种理想的材料被广泛地用在污水处理钻井泥浆铸造冶金涂料造纸日用化工等行业
膨润土简介
目录
前言膨润土结构和性质目前膨润土主要改性方法结构表征方法应用
1. 前言
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的含水粘土矿，具有层状晶体结构。其主要化学成分为：Ex(H2O)4(Al2-x, Mgx)2[(Si, Al)4O10] (OH)2，其中E代表可交换阳离子，如Ca2+，Mg2+，Na+，K+等。膨润土因其具有良好的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、悬浮性、分散性、触变性、稳定性、无毒性以及丰富的储量，低廉的价格等优点，使其作为一种理想的材料被广泛地用在污水处理，钻井泥浆，铸造冶金，涂料，造纸，日用化工等行业。我国是膨润土的主要矿产地之一，已探明钠基膨润土储量就达50亿吨，居世界第一。

膨润土的性质和用途

15
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。

膨润土

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；
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。
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。
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。
长石
斜发沸石
15~30%
陆源碎屑
20~25%
主要：蒙脱石
次要：
岩屑：硅质岩
凝灰岩

膨润土的八大性质

对于不同价离子，高价阳离子被交换能力大于低价阳离子；对于同价离子，水化离子半径小的被交吸附能力大。介质的酸碱度对阳离子交换量也产生影响，当pH ＞7时，蒙脱石表面带负电荷。阳离子交换量变大，pH＜7时，蒙脱石表面带正电荷，阳离子交换量变小。
六、对有机物的吸附性：
蒙脱石中硅氧四面体或铝氧八面体中的Si4+离子或Al离子被其他低价离子取代的晶格置换引起内部电荷不平衡，形成负电性吸附中心，从而具有吸附各种阳离子和极性分子的能力，因此，蒙脱石晶层间和晶包表面能吸附更多种有机分子。
一般pH＜7时，晶格中八面体上的离子溶解度大于四面体，酸溶时，碱金属离子、碱土金属离子溶解较快，其次是铁离子。铝溶解较慢，当Al2O3被酸溶解量占总量的 75%～80%以上时，晶格被破坏。 pH＞8时，四面体上少量可溶性硅酸盐上SiO2被溶解下来，其溶解度随碱的浓度增大而增加。
在中性溶液中，蒙脱石上交换性阳离子即反离子也有一定溶出。蒙脱石硅酸盐为极性分子，故不溶于有机溶剂。
对多元醇的吸附量，钙基蒙脱石大于钠基蒙脱石，而且取得复合物的吸附时的温度也高。前者 260～265℃，或者是165～205℃，同价离子，半径小的吸附能力大，如K+＜Na+＜Ca2+。
七、稳定性：
如100℃加热时离子交换量能达到 90mmol/100g以上。继续加热，交换容量逐渐降低。蒙脱石晶层间吸附水（H2O-）于300℃左右完全释出，结构水（H2O+）于500℃大量释出，于800℃完全释出，生成无水蒙脱石。蒙脱石的熔点与化学成分有关。高铁蒙脱石在 1000℃一下融化，贫铁蒙脱石在 1200～1300℃尚不能融化，碱金属和碱土金属的存在使蒙脱石耐

山西灵丘膨润土矿物学特征分析

Ｐ２Ｏ５０．０２０．０００．００
表２理化指标分析结果
样品
吸蓝量
白度
胶质价
膨胀容
ＣＥＣ
ＥＫ＋
ＥＮａ＋
ＥＣａ２＋
ＥＭｇ２＋
／（ｍｏｌ／１００ｇ）／％／（ｍＬ／１５ｇ）／（ｍＬ／ｇ）／（ｍｍｏｌ／１００ｇ）／（ｍｍｏｌ／１００ｇ）／（ｍｍｏｌ／１００ｇ）／（ｍｍｏｌ／１００ｇ）／（ｍｍｏｌ／１００ｇ）
式（晶体化学式）。最常用的是氧原子计算法，即以单位分子中氧原子数（Ｏｆ．ｕ．）为基准来计算。蒙脱石晶格内广泛存在着异价类质同象置换。四面体中的Ｓｉ４＋可以被Ａｌ３＋置换，而八面体中的Ｓｉ４＋、Ａｌ３＋可以被Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｋ＋、Ｎａ＋等置换［１］。因此依置换关系假设分子结构式：
致密块状构造、斑杂构造，部分呈角砾状构造、条纹状或条痕状构造。原矿样、提纯样、理论标准样化学多元素分析结果见表１［２］，原矿样、提纯样理化指标见表２［３４］。
表１化学多元素分析结果
％
样品原矿样提纯样理论标准样
ＳｉＯ２６７．３２６３．１０６０．３２
Ａｌ２Ｏ３１３．４９１７．２７１８．７９
堆垛状，部分剥离呈片状。
２．３晶体化学式［５］
矿物化学式有两种表示方法，即实验式和结构
图２提纯样ＳＥＭ分析
由图１、图２可知，原矿样、提纯样ｄ（００１）分别为１．５３８４ｎｍ，１．５５４６ｎｍ，一般钙基蒙脱石ｄ（００１）为１５５ｎｍ［１］，因此判定原矿样、提纯样均属钙基膨润土；提纯后，ＸＲＤ图谱的方解石、石英等杂质矿物特征衍射峰消失，但仍保留着难以剔除的方英石特

不同产地膨润土的矿物学及物化性能研究

【试验研究】许凤林，徐传云，李春生，刘清辉（浙江省地质矿产研究所，浙江杭州 310007）摘要：针对不同产地膨润土的矿物学、化学成分以及物化性能特点，对其进行了系统的研究；同时，对蒙脱石的矿物结构特点与物化性能的关系进行了探讨。

关键词：膨润土；矿物结构；物化性能中图分类号：P619.255;P574 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2009)04-0023-03The Mineralogy 、Chemical Composition and Physical-Chemical Properties Study of Bentonite Occured in Different RegionsXu Fenglin, Xu Chuanyun, Li Chunsheng, Liu Qinghui(Zhejiang Institute of Geology and Mineral Resources,Hangzhou,310007, China)Abstract: The mineralogy, chemical composition and physical-chemical properties of bentonite occured in different regions are studied systematically in this paper. The relationships between montmorillonite mineral structure and physical-chemical properities are also discussed.Key words: bentonite; mineral structure; physical-chemical properties膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土岩。

由于天然膨润土大多纯度不高，杂质含量较多，对膨润土的物化性能影响较大。

钻井液膨润土黏土矿物的性质

黏土矿物的性质一、黏土矿物的带电性在微晶型晶体结构的黏土矿物地质成岩的过程中，原来存在于黏土晶层内的硅氧四面体层中的一些Si被周围环境中的Al取代；另外，原来存在于黏土晶层铝氧四面体层中的Al被周围环境中的Mg、Fe或Zm取代。

这种取代作用的结果，就使黏土矿物晶片具有了一定的负电荷，这就是黏土矿物的晶格取代作用（Grystal Lattice Substitution)。

这种黏土矿物的晶格取代作用发生在几百万年以前的黏土矿物成岩和沉积过程，黏土矿物因晶格取代作用而获得的负电荷称为永久性负电荷（Permanent 印lectric Negative Chare)，这种永久性负电荷只具有科学研究和理论意义。

而黏土矿物所具有的实际负电荷是由黏土矿物在成岩过程以后，经它与周围环境中的阳离子的吸附和交换作用而形成的。

晶格取代和阳离子交换吸附是黏土形成和黏土发育两个不同时期的两种不同的反应，晶格取代作用在黏土矿物形成以后已不可能再现，而黏土矿物在它存在的电解质环境一旦发生改变时，随时可发生新的阳离子交换吸附作用，使黏土颗粒的实际负电荷发生变化。

不同的黏土矿物在成岩过程中发生的晶格取代作用有很大的差异，虽然伊利石的晶格取代作用最强，但由于K嵌入它的晶格中的硅氧四面体的氧六角环，所以它因晶格取代作用生成的永久负电荷部分被中和，使它的电性减弱。

蒙皂石的晶格取代作用虽然比伊利石稍弱，但它的永久负电荷最高，平均每个单位晶胞有0.25~0.60 单位，伊利石的永久负电荷较弱，而高岭石因几乎没有晶格取代作用，它的永久负电荷很低。

黏土在水中首先吸水膨胀，然后在一定的剪切作用下，它的晶层沿z方向的分解和x-y方向的断裂，分散成细小的颗粒。

因此，黏土除了在它层面上有负电荷外，在它边角的某些位置会有弱的正电荷或负电荷。

黏土矿物的负电荷主要在它的层面上，故黏土颗粒从整体来说是显负电性。

在溶液中或潮湿环境中，黏土颗粒总会与环境中的阳离子进行阳离子交换吸附，它带电的强弱会随之变化。