一、膨潤(rùn)土化學(xué)成分及特性

      膨潤(rùn)土(英文名Bentonite)又名膨土巖、斑脫石等，俗名稱(chēng)觀(guān)音土。是以蒙脫石為主要成份的粘土礦物，其化學(xué)成份相當(dāng)穩(wěn)定，被譽(yù)為“萬(wàn)能石”。蒙脫石是由二層共頂聯(lián)接的硅氧四面體片夾一層共棱聯(lián)接的鋁（鎂）氧（氫氧）八面體片，構(gòu)成2:1型含結(jié)晶水的硅酸鹽礦物。是粘土類(lèi)礦物大家庭中晶體結(jié)構(gòu)變異最強(qiáng)的礦物之一。在多水條件下，膨潤(rùn)土晶體結(jié)構(gòu)非常微細(xì)，這一特殊的微細(xì)晶體結(jié)構(gòu)決定其有許多優(yōu)良特性，如高分散性、懸浮性、膨潤(rùn)性、粘結(jié)性、吸附性、陽(yáng)離子交換性等。因此，膨潤(rùn)土被稱(chēng)為“千種用途礦物”，國(guó)內(nèi)外將其廣泛用于冶金球團(tuán)、鑄造、鉆井泥漿、紡織印染、橡膠、造紙、化肥、農(nóng)藥、改良土壤、干燥劑、化妝品、牙膏、水泥、陶瓷工業(yè)、納米材料、無(wú)機(jī)化工等領(lǐng)域。

      中國(guó)膨潤(rùn)土礦以其分布廣、埋藏淺、易采掘及品種齊全為特點(diǎn)。除鈣基膨潤(rùn)土外，相繼發(fā)現(xiàn)了大型優(yōu)質(zhì)的鈉基膨潤(rùn)土。中國(guó)膨潤(rùn)土礦品位較好，平均蒙脫石含量為63％，明顯高于規(guī)范所要求的平均工業(yè)品位（大于或等于50％）。

      二、膨潤(rùn)土的常規(guī)應(yīng)用領(lǐng)域

      自然界的膨潤(rùn)土(Bentonite)絕大部分為鈣基膨潤(rùn)土。鈣基膨潤(rùn)土較鈉基膨潤(rùn)土性能差，所以生產(chǎn)廠(chǎng)常用人工鈉化的方法將鈣基膨潤(rùn)土改型為鈉基膨潤(rùn)土。

      1、鑄造用膨潤(rùn)土是鈉基膨潤(rùn)土最大的用戶(hù)。鈉基膨潤(rùn)土以其復(fù)用性好和濕壓強(qiáng)度高而受鑄造行業(yè)所歡迎。因具有良好的可塑性，可遏止鑄件夾砂、結(jié)疤、掉塊、砂型塌方等現(xiàn)象，加之成型性強(qiáng)、型腔強(qiáng)度高，便于金屬行業(yè)澆鑄濕態(tài)或干態(tài)型模，是精密鑄件首選的型砂粘結(jié)劑。

      2、鉆井泥漿用膨潤(rùn)土是鈉基膨潤(rùn)土第二大的用戶(hù)。在進(jìn)行油、氣鉆井等項(xiàng)工作時(shí)，要使用泥漿來(lái)冷卻鉆頭、清除碎屑、保護(hù)井壁及平衡地壓。膨潤(rùn)土具有強(qiáng)烈的吸水性，能吸收相當(dāng)于本身體積8倍的水，體積膨脹10～30倍，在水溶液中呈懸浮和膠凝狀態(tài)，分散性好、出漿量大，因此是制造鉆井泥漿的理想材料。

      3、鐵礦球團(tuán)用膨潤(rùn)土是膨潤(rùn)土第三大的用戶(hù)。鐵礦球團(tuán)用膨潤(rùn)土是現(xiàn)代冶金工業(yè)的重要附料之一，將精礦鐵粉加適量膨潤(rùn)土和水混合后在造球機(jī)中滾動(dòng)成球狀，然后干燥預(yù)熱、焙燒結(jié)成有高強(qiáng)度的球團(tuán)再進(jìn)行冶煉。

      4、膨潤(rùn)土干燥劑：膨潤(rùn)土干燥劑具有吸附活性，靜態(tài)減濕和異味去除等功效。廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、電子產(chǎn)品、醫(yī)學(xué)保健、食品包裝及軍工產(chǎn)品和民用產(chǎn)品的干燥空氣封存。與硅膠相比具有價(jià)格低廉，吸附速度快，制備成本低等優(yōu)點(diǎn)。與目前市售的其它類(lèi)型干燥劑相比較，不僅吸附速度快，吸附能力高且無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)接觸腐蝕性、無(wú)環(huán)境污染等特點(diǎn)，尤其應(yīng)用于食品包裝，對(duì)人體無(wú)損害。

      5、膨潤(rùn)土可做防水材料，如瓦楞紙板裝膨潤(rùn)土的防水板、兩層無(wú)紡布中間夾膨潤(rùn)土的防水氈和一層無(wú)紡布一層塑料板中間夾膨潤(rùn)土的雙重防水板，該材料已在地鐵、大壩底部、垃圾填埋場(chǎng)地下工程中大量使用。膨潤(rùn)土具有高度的水密性和自身修補(bǔ)復(fù)原的功能，其防水有密實(shí)性（鈉膨潤(rùn)土在水壓狀態(tài)下形成橫隔膜，厚度約5mm時(shí)，相當(dāng)于100倍的30cm厚度粘土的密實(shí)度）、自保水性能好（鈉膨潤(rùn)土和水反應(yīng)時(shí)，具有l(wèi)3－l6倍的膨脹力，因此能修補(bǔ)2mm以?xún)?nèi)混凝土表面的裂紋）和具有永久的防水性能（鈉膨潤(rùn)土不會(huì)發(fā)生老化或腐蝕現(xiàn)象）等特性。膨潤(rùn)土對(duì)人體無(wú)害，具有極佳的環(huán)保性能。施工簡(jiǎn)便。不需要加熱和粘貼，不受氣溫影響，施工工期短。

      三、膨潤(rùn)土的深加工應(yīng)用

       1、生產(chǎn)活性白土（顆粒白土） 
       活性白土是用膨潤(rùn)土為原料，經(jīng)活化處理，再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑，外觀(guān)為乳白色粉末，無(wú)臭，無(wú)味，無(wú)毒，吸附性能很強(qiáng)，能吸附有色物質(zhì)及有機(jī)物質(zhì)。在空氣中易吸潮，放臵過(guò)久會(huì)降低吸附性能。但是，加熱至３００攝氏度以上便開(kāi)始失去結(jié)晶水，是結(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(lèi)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(rùn)極小。廣泛用于礦物油、動(dòng)植物油脂、制蠟及有機(jī)液體的脫色精制。還可用作水分干燥劑，內(nèi)服藥物堿解毒劑，維生素Ａ、Ｂ吸附劑，潤(rùn)滑油重合接觸劑，汽油氣相精制劑等，還可用作中溫聚合催化劑、高溫聚合劑和制造顆粒白土的原料。

      2、生產(chǎn)有機(jī)膨潤(rùn)土（改性膨潤(rùn)土）

      有機(jī)膨潤(rùn)土(Organobentonite)是指有機(jī)陽(yáng)離子或機(jī)化合物取代蒙脫石層間可交換性陽(yáng)離子或吸附水，使其失去或部分失去吸附水生成的一種疏水親油的膨潤(rùn)土有機(jī)復(fù)合物，在有機(jī)溶劑中具有良好的膠體分散性、增稠性、粘結(jié)性、觸變性和懸浮穩(wěn)定性，可適用油漆、油墨、高溫潤(rùn)滑脂、化妝品等做增稠劑及適用于石油鉆井液配制以及精密鑄造涂料、密封膩?zhàn)印⒉ＡЮw維加工等，深受膨潤(rùn)土企業(yè)親睞，生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大。
膨潤(rùn)土白炭黑

      以膨潤(rùn)土為主要原料生產(chǎn)白炭黑生產(chǎn)工藝新穎先進(jìn)，流程合理，低能耗，原料價(jià)格低廉易得，是國(guó)家鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品，具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。用膨潤(rùn)土制備白炭黑能耗只為沉淀法（酸中和水玻璃）的1/5，原材料消耗成本只為沉淀法的1/3，與沉淀法生產(chǎn)的白炭黑相比每噸成本約低1000 -2000元左右。膨潤(rùn)土白炭黑用于彩色、淺色橡膠制品的補(bǔ)強(qiáng)，具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。同時(shí)膨潤(rùn)土制備出的白炭黑還是白炭黑/膨潤(rùn)土復(fù)合填料，具有著白炭黑、膨潤(rùn)土各自的功能性，可極大地開(kāi)拓橡膠制品的彩色、淺色化的應(yīng)用領(lǐng)域。

      中國(guó)膨潤(rùn)土的開(kāi)發(fā)應(yīng)用起步較晚，主要在機(jī)械鑄造、冶金球團(tuán)、石油鉆井等幾個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。近年來(lái)，已開(kāi)發(fā)出不少新產(chǎn)品，其市場(chǎng)需求潛力很大。除了傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域外，膨潤(rùn)土在農(nóng)業(yè)飼料、環(huán)境保護(hù)以及有機(jī)膨潤(rùn)土吸附脫色和化工催化劑等方面都將有大的發(fā)展。今后，中國(guó)膨潤(rùn)土將根據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，合理利用資源，重點(diǎn)發(fā)展人工改性鈉基膨潤(rùn)土、有機(jī)膨潤(rùn)土和活性白土等系列產(chǎn)品,改變對(duì)外貿(mào)易中的低出高進(jìn)局面。

（粉體圈 作者：沐恩）