膨潤土

       膨潤土也叫斑脫巖，皂土或膨土巖。我國開發(fā)使用膨潤土的歷史悠久，原來只是做為一種洗滌劑。(四川仁壽地區(qū)數(shù)百年前就有露天礦，當(dāng)?shù)厝朔Q膨潤土為土粉)。真正被廣泛使用卻只有百來年歷史。美國較早發(fā)現(xiàn)是在懷俄明州的古地層中，呈黃綠色的粘土，加水后能膨脹成糊狀，后來人們就把凡是有這種性質(zhì)的粘土，統(tǒng)稱為膨潤土。其實(shí)膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石，含量在85-90%，膨潤土的一些性質(zhì)也都是由蒙脫石所決定的。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成致密塊狀，也可為松散的土狀，用手指搓磨時(shí)有滑感，小塊體加水后體積脹大數(shù)倍至20-30倍，在水中呈懸浮狀，水少時(shí)呈糊狀。蒙脫石的性質(zhì)和它的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。

        膨潤土的層間陽離子種類決定膨潤土的類型，層間陽離子為Na+時(shí)稱鈉基膨潤土；層間陽離子為Ca2+時(shí)稱鈣基膨潤土；層間陽離子為H+時(shí)稱氫基膨潤土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)；層間陽離子為有機(jī)陽離子時(shí)稱有機(jī)膨潤土。

       活性白土

       活性白土是用粘土（主要是膨潤土）為原料，經(jīng)無機(jī)酸化處理，再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑，外觀為乳白色粉末，無臭，無味，無毒，吸附性能很強(qiáng)，能吸附有色物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)。在空氣中易吸潮，放置過久會(huì)降低吸附性能。但是，加熱至300攝氏度以上便開始失去結(jié)晶水，使結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響褪色效果。活性白土不溶于水、有機(jī)溶劑和各種油類中，幾乎完全溶于熱燒堿和鹽酸中，相對(duì)密度2．3——2．5，在水及油中膨潤極小。

       天然漂白土

       即天然產(chǎn)出的本身就具有漂白性能的白土，是以蒙脫石、鈉長石、石英為主要組分的白色、白灰色粘土，是膨潤土的一種。

       主要是玻璃質(zhì)火山巖分解后的產(chǎn)物，它吸水后不膨脹、懸浮液的pH值為弱酸性與堿性膨潤土相區(qū)別；其漂白性能比活性白土差。顏色一般有淡黃色、綠白色、灰色、檄欖色、褐色、奶白色、桃紅色、藍(lán)色等。純白色的很少。密度2．7-2．9g/cm。視密度由于多孔性關(guān)系而常常較低。化學(xué)成分和普通粘土差不多，主要化學(xué)成分是三氧化二鋁、二氧化硅、水及少量鐵、鎂、鈣等。無可塑性，有較高吸附性。因含大量含水硅酸，對(duì)石蕊呈酸性。水中易裂解，含水量很大。一般細(xì)度越細(xì)則脫色力越高。

       在勘探階段進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，需測(cè)定其漂白性能、酸度、過濾性能、吸油量等項(xiàng)目

       有機(jī)

       有機(jī)膨潤土是一種無機(jī)礦物/有機(jī)銨復(fù)合物，以膨潤土為原料，利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結(jié)構(gòu)及其能在水或有機(jī)溶劑中溶脹分散成膠體級(jí)粘粒特性，離子交換技術(shù)插入有機(jī)覆蓋劑而制成的。有機(jī)膨潤土在各類有機(jī)溶劑、油類、液體樹脂中能形成凝膠，具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、潤滑性、成膜性，耐水性及化學(xué)穩(wěn)定性，在涂料工業(yè)中有重要的應(yīng)用價(jià)值。在油漆油墨、航空、冶金、化纖、石油等工業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用。

       土礦

       膨潤土礦是一種多種用途的礦產(chǎn)，其質(zhì)量和應(yīng)用領(lǐng)域主要取決于其中蒙脫石含量和屬性類型及其晶體化學(xué)特性。因而，其開發(fā)利用必須因礦而異，因作用而異。如生產(chǎn)活性白土，鈣基轉(zhuǎn)鈉基，供石油鉆探用的鉆井注漿，代替淀粉用于紡紗、印染的漿料，建材上用內(nèi)外墻涂料,制備有機(jī)膨潤土,用膨潤土合成4A沸石、生產(chǎn)白炭黑等等。

       鈣基和鈉基區(qū)別

       膨潤土的層間陽離子種類決定膨潤土的類型，層間陽離子為Na+時(shí)稱鈉基膨潤土;層間陽離子為Ca+時(shí)稱鈣基膨潤土.鈉質(zhì)蒙脫石（或鈉膨潤土）的性質(zhì)比鈣質(zhì)的好。但世界上鈣質(zhì)土的分布遠(yuǎn)廣于鈉質(zhì)土，因此除了加強(qiáng)尋找鈉質(zhì)土外就是要對(duì)鈣質(zhì)土進(jìn)行改性，使它成為鈉質(zhì)土。

       勘探研究表明，我國膨潤土的儲(chǔ)量世界位，種類齊全，分布廣，遍布26個(gè)省市，產(chǎn)量和出口均居世界前列。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國膨潤土年產(chǎn)量已超過350萬噸，而總儲(chǔ)量占世界總量的60%。到目前為止已累計(jì)探明儲(chǔ)量50．87億噸以上，保有儲(chǔ)量大于70億噸。

       現(xiàn)已探明的100多個(gè)膨潤土礦產(chǎn)地主要集中分布于新疆、廣西、內(nèi)蒙以及東北三省，其中新疆和布克賽爾蒙古自治縣境內(nèi)的膨潤土礦儲(chǔ)量已突破23億噸，是目前已探明儲(chǔ)量的全國較大膨潤土礦區(qū)。據(jù)新疆地礦部門證實(shí)，和布克賽爾蒙古自治縣境內(nèi)有7處膨潤土礦床，其中有4處大型礦床(烏蘭英格、日月雷、德侖山南和德侖山西南)。烏蘭英格礦區(qū)膨潤土礦地質(zhì)儲(chǔ)量為5．728億噸，其中表內(nèi)C—D級(jí)膨潤土礦儲(chǔ)量22948萬噸，表外D級(jí)儲(chǔ)量248萬噸，占全國同級(jí)膨潤土儲(chǔ)量的13．74%。日月雷礦區(qū)膨潤土礦地質(zhì)儲(chǔ)量8億噸，德侖山南及德侖山西南膨潤土礦地質(zhì)儲(chǔ)量分別為2．1億噸及O．8億噸。

       估計(jì)，烏蘭英格地區(qū)膨潤土礦藏遠(yuǎn)景儲(chǔ)量可望超過50億噸。廣西產(chǎn)地有寧明、田東、崇左、桂平、橫縣等處，蘊(yùn)藏量較大的是寧明，達(dá)6．4億噸，其次是田東，達(dá)4000萬噸，總儲(chǔ)量超過ll億噸。內(nèi)蒙古的寧城、興和、霍林、固陽等地都有十分豐富的膨潤土礦，儲(chǔ)量較大是赤峰寧城，達(dá)10億噸以上。其余分布于江蘇、四川（南充）河北、湖北、山東、安徽、浙江、江西、河南、陜西和甘肅等省(區(qū))。可見，膨潤土礦資源高度集中，這有利于組建大型企業(yè)集團(tuán)，建立大型生產(chǎn)基地，向?qū)I(yè)化、規(guī)模化、集約化發(fā)展。

       據(jù)預(yù)測(cè)，我國膨潤土礦資源量已超過80億噸，為新產(chǎn)品的開發(fā)和研究、市場的開拓、競爭力的提高等奠定了資源基礎(chǔ)。但是我國膨潤土開發(fā)利用的程度很低，累計(jì)開采量不足已探明儲(chǔ)量的1%。在國際市場上是一種“低出高進(jìn)”的局面，即出口低級(jí)產(chǎn)品（原礦、鑄造用、鉆井用、低檔活性白土等），進(jìn)口有檔次產(chǎn)品（洗衣粉柔順劑、有檔次有機(jī)土、膨潤土防水毯等）。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國膨潤土產(chǎn)品年產(chǎn)銷量約270萬噸，其中用于鑄造型砂100——110萬噸，用于鉆井泥漿70萬噸，用于冶金球團(tuán)45萬噸，用于油脂脫色（活性白土）20萬噸，用于別的20——30萬噸。行業(yè)特點(diǎn)是企業(yè)規(guī)模小（年產(chǎn)萬噸以上的企業(yè)寥寥可數(shù)）、技術(shù)水平低、由于是資源型行業(yè)而競爭不是很劇烈、產(chǎn)銷量與價(jià)格均逐年上升。

       供需形勢(shì)

       膨潤土用途極廣，其中消費(fèi)用量較大的是鉆井泥漿、鐵礦球團(tuán)和鑄造三大行業(yè)。美國是世界膨潤土的較大生產(chǎn)國和消費(fèi)國，消費(fèi)比例為：鐵礦球團(tuán)占23%；鉆井泥漿占22%；鑄造占17%；別的占38%。近年來，美國膨潤土的消費(fèi)結(jié)構(gòu)有所變化，用于環(huán)境保護(hù)工程領(lǐng)域的消費(fèi)量正日漸增加，其中用于混凝土模板和污水處理的膨潤土近5年來增長了10%～20%。日本膨潤土的消費(fèi)領(lǐng)域是：鑄造業(yè)占35%；土木建筑占20.50％；鉆井泥漿占6.5%；農(nóng)藥載體占3%；土壤改良等占35%。20世紀(jì)70、80、90年代世界膨潤土的總消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化情況見表4.23.10。表4.23.10世界膨潤土的總消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化情況(%)t4-23-10.jpg

       中國膨潤土的應(yīng)用目前已達(dá)24個(gè)領(lǐng)域，其中：鑄造業(yè)占52％；鉆井泥漿占24％；鐵礦球團(tuán)占8％；剩余16％主要消費(fèi)在石化、輕工、農(nóng)業(yè)、建筑等領(lǐng)域，盡管這部份領(lǐng)域用量小，但價(jià)值高，經(jīng)濟(jì)效益好。例如：在紡織用的染料中代替部分淀粉；用作礦物凝膠可以全部取代淀粉凝膠；作涂料用的膨潤土可部分取代聚乙烯醇，以及用作無紡布、石膏板顆粒的粘結(jié)劑，路面、屋面乳化瀝青，農(nóng)藥載體，防水密封材料和各種填料等。

       中國目前生產(chǎn)的膨潤土，從數(shù)量上看，供求基本平衡；但從品種上看，鈣基膨潤土供過于求，鈉基膨潤土供不應(yīng)求；活性白土，因受硫酸原料供應(yīng)限制和“三廢”治理問題影響，阻礙了生產(chǎn)的發(fā)展，因此尚不能滿足需要；有機(jī)膨潤土的生產(chǎn)因受工藝技術(shù)水平不高，專用設(shè)備不配套，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，加之生產(chǎn)有機(jī)覆蓋劑價(jià)格昂貴，致使有機(jī)土生產(chǎn)成本過高等問題所困擾，一直未有大的發(fā)展。目前中國國內(nèi)使用的有機(jī)膨潤土仍以進(jìn)口為主。

      中國膨潤土進(jìn)出口量，雖然近年來有些增加，但多是低價(jià)出口精選原料和初級(jí)產(chǎn)品，高價(jià)進(jìn)口成品。中國膨潤土的主要出口國是日本、韓國、新加坡、泰國和香港，其出口產(chǎn)品主要是鈣基膨潤土。但因該產(chǎn)品用途有限(主要用于動(dòng)植物油脫色和液體凈化等)，因此，中國膨潤土出口量始終不大。中國主要從美國等進(jìn)口精加工的有機(jī)膨潤土等產(chǎn)品，主要用在石油鉆井(制取油基泥漿)、油漆(防沉劑、流變劑)、油墨(高速印刷油墨的觸變劑)、潤滑脂(稠化劑)，以及用于化妝品等方面。