浅析粘土应用矿物学的研究

浅析粘土应用矿物学的研究

粘土矿物具有良好的过滤、吸附、离子交换等物理化学性能，粘土应用矿物学是一门新兴的、介于粘土矿物学和材科技之间的边缘学科。粘土应用矿物学的任务是：充分发掘粘土矿物的各种潜在性能，并通过利用和改善这些性能，达到研制出一系列新型材料的目的。

标签：粘土矿物;应用矿物学;新型材料

粘土矿物学是矿物学的、也是地质学的一个分支学科，当前的任务是通过对粘上矿物的化学、物理学、晶体结构的变化和变异的研究探索地壳表层演化历史及发展规律，并为寻找粘土类矿物资源和其它有用矿物原料，以及对于这些矿物的应用提供科学依据。

一、粘土应用矿物学的特点

地质工作者常用纯粘土矿物进行硅酸盐全分析，作矿物结构式计算，从结构式中研究了解元素在晶格中的赋存状态，以求探索矿物类质同象和层电荷的分布。但粘土应用研究者还得从同形置换的强弱所造成层电荷的高低去了解矿物的内在差异，从而去探词胶体性能、表面性能、热性能、离子交换性能产生差异的机理。

测定粘土的交换性阳离子容量，是研究粘土矿物的重要手段。粘土的应用需要研究电荷中的永久性电荷，如蒙脱石、蛙石产生物化性能可调和可变性电荷。当今粘土矿物鉴定，采用了由肉眼观察直到现代化微束分析的全部手段，来了解粘土矿物的结构和组成。但粘土应用研究，更要运用这些手段进行中间产品的监测和成品的检验。我们曾依靠x衍射对改型蒙脱石和酸化膨润土，成品进行分析，获得了指导性改进工艺的信息。并运用红外光谱和x衍射结合鉴别有机膨润土（胺化土）的质量，也取得初步效果。

粘土应用研究者还经常透过工艺性能测试方法的改进来探索制备工艺，例如，模拟现行活性白土制备工艺的脱色力测定，再如成陶后的白度测定。现行测试方法不能获得最佳自度，因而不断改变漂洗飞熔烧等条件，以求获得最佳白度。

从实践中，使我们认识到，要开发粘土应用领域，不仅需要研究它的物理化学性质和工艺性能，更重要的是要丛各方面去探索如何提高和改善下列五种效能，以便确定其主要的应用方向：①提纯效能;②水中的凝胶效能;逐）无机变型效能;④有机复合效能;⑤表面活性效能。例如浙江余杭亿山第一层膨润土矿，它的常规提纯效能差;水分散体系中凝胶效能较好;无机变型效能极佳;有机复合效能差;处理后表面活性可大为改善，因而亿山这层膨润土，只要抑制凝胶性能，充分发挥无机变型效能和表面活性，就可获得优良脱色剂和高效能的吸附剂。

从粘土矿物的特性看，根据其用途不同，各具优缺点，如作为纸张涂料，需

片状高岭石，作为吸附剂就得选择管状埃洛石。因此，“量材选用”是粘土应用研究者必须遵循的原则。

二、粘土应用研究应具有明确的目标

粘土应用研究的目的是提供人们需要的产品与新材料的制备工艺。而研究成果的优劣，则决定于它为社会提供经济效益的多寡。

（一）探索应用途径

目前的工作是如何将粘土矿产资源变成有价值的商品，就需在科技部门支持下，将资源优势转化为经济优势。这类项目的目标单纯，只要求能提供具市场价值的适销商品即可。

（二）寻找具特定性能的原材料

我国因急缺纸张涂布用的片状高岭石，每年靠近口片状高岭石供应国内需要，浙江地质测试中心利用地开石进行选矿和加工，

试作纸张涂料成功，为纸张涂布提供了一种新材料。浙江地质科研所利用米糠油精炼成

“营养油”的过程，需要脱色去杂，还需要保持油中z%以上的谷维素和更多的皂石i容物。因此，该所研究了谷维素和皂石溶物在油中的特性，筛选了各种脱色去杂剂，然后选出了用中性的活性粘土，在脱色去杂保营养三方面取得了成效。以上实例说明粘土应用研究者，对粘土矿物性能研究的突破，可以带动一个矿种或者一个领域的开发。

（三）看准国外产品，从引进走向创新

我国粘土资源利用水平低，很多应用领域还未开发，因此，我们借鉴国外商品是发展粘土应用的途径。介绍两个实例：浙江地质科研所分析了美国Veegnm （高级化妆品用凝胶），就用国内蒙皂石制出了类似的XVT凝胶，并已获得日用化工部門承认;通过对日本高炉炮泥用绢云石的分析，发现它是层状硅酸盐的棍合物，随后就在钱塘江南岸找到了适合大型高炉炮泥用的绢云母供应地。从而为我国粘土中、高档制品进入国际市场作出了贡献。

人类赖以生存和活动的地球表层的演化历史和发展规律的研究有着密切的连系。在内、外地质营力的作用下，地球表层的岩石、矿物发生变化，它们直接影响到广泛分布的粘土类矿物的化学性质、物理性质和晶体鬓构，它们的变化与变异则成为环境演化历史的良好记录。粘土矿物学的进步无疑将促进与今日人们急待解决的环境污染、能源、资源问题有关的环境科学、海洋科学的发展。粘土矿物是新近出现的环境矿物学、海洋矿物学的重要研究对象。粘土矿物的研究不仅对探讨石油的形成环境及条件，同时对讨论石油的成因问题具有重要意义。

我国粘土应用矿物学的研究尚处在发展初期，但由于我们有较多粘土矿物学方面的技术积累，地矿系统从事该工作的同志的共同努力下，粘土应用研究的技术力量，日趋壮大，经过艰苦努力，今后一定能在扩大粘土应用领域中发挥应有的作用。

参考文献：

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