我国膨润土资源开发应用现状_黄荣强

1、概述

膨润土是一种开发应用最早、最广泛、具有较高经济价值的非金属矿之一，又称膨润岩、膨胀土或斑脱盐，是以蒙脱石A12O 3•4SiO 2•H 2O为主要成分的层状粘土岩。膨润土常含少量石英、长石、云母、高岭石、绿泥石、方解石及有机物等，具有各种颜色，如白色、乳黄色、浅红色、黑色等。由于其具有优异的物化性能，在工农业生产24个领域的100多个部门中均有应用，因而素有“万能粘土”之称，与膨润土有关的产品多达300个以上。

2、我国膨润土矿产资源

2.1 我国膨润土储量及矿产特征

我国膨润土资源十分丰富，大型矿床、属性、属型配套基本齐全，已发现的大小矿床、矿点400多处，总探明储量为24.6亿吨，占世界的60％，预测资源量在80亿吨以上，居世界第一。天然膨润土主要分为钙基膨润土、钠基膨润土、锂基膨润土和氢基膨润土。我国90%以上属钙基土，其次为钠基土，锂基土和氢基土极为少见，属于过渡类型。我国膨润土的主要成分是SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3，含有一定量的水和少量的CaO、MgO、K 2O、P 2O 5等。

2.2 我国膨润土资源分布特征

据统计，我国在26个省（自治区）的80多个县（市）发现有膨润土矿，大、中型矿床有43个，主要分布在广西(26％)、新疆(14％)、内蒙(9％)、江苏(7

％)、河北(6％)、山东(5％)、湖北(5％)、安徽(5％)等地。其中性质较好、具有较高实用价值的是辽宁黑山、吉林九台、浙江临安、新疆托克逊、四川仁寿、安徽繁昌、山东胶州、甘肃金昌、内蒙古兴和等地的膨润土矿。

根据矿床(点)的成群、成带分布特点，将我国膨润土矿床划分为五个成矿带：

第一成矿带，松辽～燕山矿带，该矿带由黑龙江东部向华北平原延伸。

第二成矿带，沿海矿带，是我国的主要成矿带。其展布为：山东省东部～江苏省西部与安徽省东部～浙江省～福建省～广东省和海南省。

第三成矿带，豫、桂矿带，其主要矿床的展布为：河南省南部～湖北省～湖南省～广西壮族自治区。

第四成矿带，陕川、滇矿带，在这一带的主要矿床展布为：陕西～四川～云南的宣威羊场矿床。

第五成矿带，西北矿带，该矿带主要矿床展布于新疆和布克赛尔至托克逊，向东延伸至哈密，之后向东延伸至甘肃境内。

2.3 我国膨润土矿的地质成因

有关专家根据地质特征、生成环境、岩性及岩相特征和矿床规模等因素，将我国膨润土矿床划分为三种成因类型和六种亚类型。其中以沉积型最为重要，占全国储量的70%以上，其中又细分为陆相火山沉积亚类

◎ 广西国土资源规划院 黄荣强

◎ 广西冶金研究院 阙绍娟

我国膨润土资源开发应用现状

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资源发展

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型、海相火山沉积亚类型、沉积岩型亚类型，矿床实例如广西宁明、甘肃红泉、四川三台等；风化残积型又细分为火山玻璃岩风化残积亚类型、中酸性火山岩风化沉积亚类型，矿床实例如辽宁黑山、内蒙高庙子等；热液型仅见热液蚀变亚类型，该类型矿床有江苏平桥、湖南金沙洲等。

3、我国膨润土开发生产现状及存在问题

我国膨润土资源虽然丰富，但是矿物蒙脱石含量偏低，而采选加工方法较简单，产品质量受到影响，并且膨润土的开发利用程度很低，累计开采量不足已探明储量的百分之一，在国际市场上是一种“低出高进”的局面，即出口低级产品（原矿、铸造用、钻井用、低档活性白土等），进口高级产品（洗衣粉柔顺剂、高档有机土、膨润土防水毯等）。2000年我国膨润土年产量为250万吨，2003年年产量超过290万吨，2004年达到310万吨，以后每年都以几十万吨的速度增长。

我国目前生产的膨润土主要产品是原土、活性白土，其次为颗粒白土、凝胶、有机土、干燥剂、涂料、防水模板、猫砂等。从数量上看，供求基本平衡；但从品种上看，钙基膨润土供过于求，钠基膨润土供不应求；活性白土，因受硫酸原料供应限制和“三废”治理问题影响，阻碍了生产的发展，因此尚不能满足需要；有机膨润土的生产因受工艺技术水平不高，专用设备不配套，产品质量不稳定，加之生产有机覆盖剂价格昂贵，致使生产成本过高等问题所困扰，一直未有大的发展。要解决这一系列问题，就必须加大投入、加强研究力度，改进生产工艺，采用先进的设备和高效的药剂进行提纯、改性和改型等处理，生产出优质的膨润土产品。

4、膨润土在我国各领域的应用状况

4.1 冶金工业

膨润土在冶金行业中作为粘结剂主要用于铸造型砂和铁矿球团，其中铸造型砂是膨润土的最大用户，每年用量超过100万吨。对于高压造型、钢铸件及精密铸件，由于要求熔点高，耐用性好，通常选用钠基膨润土，而轻型铸件多采用钙基膨润土。研究资料表明，铁矿球团强度与蒙脱石含量有关，应用提纯土的铁矿球团强度大于应用原土的强度；在相同或类似属型的情况下，钠基土的强度大于钙基土；低层电荷型的强度大于高层电荷型。目前我国试验时球团的膨润土添加量以1%为标准，实际生产中为1.5％，而国外的添加量一般为0.5％～0.8％。

4.2 石油工业

在石油钻井中，以膨润土为原料配制成的钻井泥浆可以很好地保护井壁、上返岩屑、冷却钻头、平衡地压。张培丰、王达探讨了钻井液用膨润土LBM-SD 的性能及分散机理。LBM-SD膨润土是一种低黏度、低切力、低失水、高分散的造浆材料，平均粒径小于3μm，远小于岩屑平均粒径，在投加量为3%的条件下，泥浆性能满足井底动力钻具对泥浆性能的要求，能达到比一般钻井液常用膨润土更好的要求。

在精炼石油中，质地纯净、含铁量低的膨润土可用来作为裂化过程中的催化剂，这比单纯热解法生产石油的产量高出10倍；此外，膨润土在石油工业中还用于重整、异构、歧化、脱除烯烃和羟基化合物，用于粗苯、溶剂油、对二乙苯、航空煤油的脱色精制。

4.3 环境治理

由于膨润土具有价格低廉、改性和活化方法相对简单、有较高的物理、化学、生物稳定性和易再生性等许多优点，近年来被广泛用于环境的治理中。我国的膨润土及其制品作为吸附剂和絮凝剂已在多种废水的处理中得到了良好的应用，不仅能吸附大量的有机悬浮物、重金属离子、有机污染物，还能去除细菌、病毒等微生物，较天然膨润土，改性膨润土具有更好的性质。罗太安等研究比较了膨润土及改性膨润土对Cd2+的吸附性能，发现改性膨润土对Cd2+的吸附能力明显增强。

此外，在固体废弃物处理中也利用膨润土作为防渗材料以及处理放射性物质。在垃圾填埋中，利用膨润土的吸附和阻拦性能将其作为坑壁及坑底隔水混凝土的添加剂，能有效提高混凝土的隔水效果和防渗能力，防止有害物质污染地下水质。在利用膨润土净化气体方面，在卷烟复合过滤嘴的制造中加入膨润土可选择性地吸附烟雾中的焦油和尼古丁，用膨润土制成的排气管可吸附毒气，从而大大降低大气的污染。在这一方面日本等国已有相关的专利出现，我国尚处于实验研究阶段。

4.4 农业

4.4.1 用作非传统矿物肥料

膨润土经简单机械加工后可成为矿物肥料资源，直接作为肥料、土壤改良剂和添加剂等使用。膨润土施入土壤后能吸水膨胀，改变固体、液体、气体的比例，使土壤结构疏松，起到改良土壤性状的作用，使土壤保水、保肥又不污染环境。易杰祥等研究了膨润土作为土壤改良剂对土壤化学性质和作物生长的影响，结果表明：改良后的土壤酸度降低，交换性酸含量降低，阳离子交换量、盐基离子总量增加，作物产量、分蘖数、植株高度均大幅度增加。

4.4.2 作为饲料添加剂

膨润土含有硅、钾、钙、钠、铁、镁、铜、铝、锰、锌、钴、氯等畜禽所必需的常量和微量元素。膨润土中有些元素还是生命活动中酶、激素和各种活性物质的重要组成部分，对家禽家畜有增加食欲、助消化、调节机体平衡、增加免疫机能、防病保健等作用。膨润土不仅对畜禽的肉质无污染、无药残，而且对人体无危害。近年来，用膨润土作饲料添加剂对猪、鸡、牛、羊等饲喂，取得了较好的效果。在肉鸡饲料中添加膨润土，使出口的肉鸡平均增重、成活率提高、产蛋率

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