土的定義：土是地表巖石經(jīng)長期風(fēng)化、搬運(yùn)和沉積作用，逐漸破碎成細(xì)小礦物顆粒和巖石碎屑，是各種礦物顆粒的松散集合體。

土壤是水、礦物質(zhì)(巖石,系列的硅酸鹽等)、有機(jī)物、空氣的混合物

土的用途？

膨 潤 土一、礦產(chǎn)名稱膨潤土（ Bentonite），又稱斑脫巖、膨土巖等，是以蒙脫石為主要成分的粘土巖—蒙脫石粘土巖。二、礦床類型及其分布1．礦床的成因類型膨潤土礦的成因分為火山巖型礦床、火山巖—沉積型礦床、沉積礦床、侵入巖型礦床?；鹕綆r型礦床實(shí)例有遼寧黑山、吉林九臺、浙江仇山、河南信陽、山東涌泉莊等；火山巖—沉積巖型礦床實(shí)例有浙江平山、安徽新潭、內(nèi)蒙高廟子等；沉積礦床實(shí)例如廣西寧明、甘肅紅泉、四川三臺等；侵入巖型礦床如江蘇平橋、湖南金沙洲等。2．礦床的工業(yè)類型膨潤土的目的礦物是蒙脫石（Montmorillonite）亦稱微晶高嶺石或膠嶺石，是含少量堿及堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物，其化學(xué)通式為：Nax(H2O)4{（Al2-xMgX）[Si4O10](OH)2}ENa++EK+ECa2++EMg2+根據(jù)蒙脫石層間可交換陽離子種類、含量將膨潤土劃分為鈉基膨潤土（堿性土）、鈣基膨潤土（堿土性土）和天然漂白土（酸性土）三種。其中鈣基膨潤土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤土。鈣基膨潤土和鈉基膨潤土這二種工業(yè)類型是根據(jù)礦石的堿性系數(shù)劃分的。堿性系數(shù)（ ）大于或等于1的為鈉基膨潤土礦，小于1的為鈣基膨潤土礦，天然漂白土則是以交換陽離子為H+、Al 3+確定的。3．礦產(chǎn)的分布情況世界膨潤土資源豐富，分布甚廣。世界膨潤土總儲量約為25億噸，其中美國、原蘇聯(lián)和中國的儲量占世界儲量的3/4，其次是意大利、希臘、澳大利亞和德國。鈣基膨潤土約占70~80%，鈉基膨潤土儲量不足5億噸。因此，世界膨潤土資源雖然十分豐富，但用量最大的優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土卻十分短缺。我國膨潤土90%為鈣基膨潤土。膨潤土礦產(chǎn)遍布全國23個省，大型礦床20多個。大多數(shù)礦床集中在東北三省及東部沿海各省，以及新疆、四川、甘肅、河南、廣西等省。主要礦區(qū)有：遼寧黑山礦、浙江臨安礦、浙江仇山礦、四川三臺、甘肅酒泉、吉林雙陽、福建連城、吉林九臺、山東濰縣涌泉、河南信陽、河北張家口和宣化、新疆托克遜礦等。三、礦床的主要工業(yè)指標(biāo)膨潤土礦石質(zhì)量的一般工業(yè)要求以礦石中蒙脫石含量來衡量：邊界品位：≥ 40%；工業(yè)平均品位：≥50%。蒙脫石含量一般是用吸藍(lán)量換算，即：M=B/K ′100式中M-膨潤土礦石中蒙脫石相對含量，%；B-吸藍(lán)量，毫克當(dāng)量/100克樣；K-換算系數(shù)，150。可采厚度：1~2m；夾石剔除厚度：≥1m。礦石儲量>5000萬噸的為大型礦床，中型礦床為500~5000萬噸，<500萬噸的為小型礦床。膨潤土礦石的測試分基本性能測試和工藝性能測試。基本性能測試項(xiàng)目包括：吸藍(lán)量、陽離子交換總量及分量、膠質(zhì)價、膨脹容、PH值等。工藝性能測試項(xiàng)目是按其用途確定的，常見的測試項(xiàng)目有：機(jī)械制造 濕壓強(qiáng)度、干壓強(qiáng)度、熱濕拉強(qiáng)度、透氣性；冶金球團(tuán) 抗壓強(qiáng)度、落下次數(shù)、爆裂溫度、2小時和24小時吸水率；鉆井泥漿 造漿率、失水率、粘度計讀數(shù)、視粘度、塑性粘度、動切力、濕篩分析等；石油化工 脫色力、比表面積、游離酸、活性度、水分、粒度等。具體指標(biāo)見六、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。四、礦石性質(zhì)1．礦石的礦物組成根據(jù)礦石的礦物組合及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將膨潤土礦石劃分成為粘土狀、粉砂狀、砂狀、角礫狀等類型，見表1。表1 膨潤土礦石的礦物組成礦石類型粘土狀膨潤土粉砂狀膨潤土砂狀膨潤土含“礫”膨潤土角礫狀膨潤土顏色青灰色夾紫紅色青灰色或磚紅色磚紅色青灰或磚紅色雜色，以青灰色為主結(jié)構(gòu)變余晶屑凝灰結(jié)構(gòu)，變余沉凝灰結(jié)構(gòu)變余凝灰結(jié)構(gòu)，變余粉砂狀沉凝灰結(jié)構(gòu)變余凝灰結(jié)構(gòu)粉砂-細(xì)砂結(jié)構(gòu)變余沉火山角礫結(jié)構(gòu)，變余火山角礫結(jié)構(gòu)角礫沉凝灰結(jié)構(gòu)組成主要：蒙脫石，玻屑次要：晶屑：石英長石斜發(fā)沸石15~30%陸源碎屑20~25%主要：蒙脫石次要：巖屑：硅質(zhì)巖凝灰?guī)r熔結(jié)凝灰?guī)r安山巖霏細(xì)巖晶屑：石英、斜長石、黑云母玻屑陸源碎屑：粉砂、砂、泥主要：蒙脫石、斜發(fā)沸石30~50%次要：巖屑：硅質(zhì)巖、凝灰?guī)r、安山巖5~20%晶屑：10~20%陸源碎屑：黃鐵礦、方解石主要：蒙脫石火 山巖角礫次要：礫石-硅質(zhì)巖晶屑：石英斜發(fā)沸石<10%，石英，火山巖，“礫”少量主要：蒙脫石玻屑次要：巖屑：熔結(jié)凝灰?guī)r凝灰?guī)r斜發(fā)沸石少量陸源碎屑>10%2．目的礦物的礦物特征膨潤土礦的目的礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是二層硅氧四面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結(jié)合形成晶層，構(gòu)成2：1型結(jié)構(gòu)。晶層具有水分子和可交換性陽離子，見圖1。八面體空隙中的陽離子為Al3+離子，剩下兩個空位，為二八面體型。蒙脫石晶體化學(xué)特點(diǎn)是類質(zhì)同象種類多，使之化學(xué)成分復(fù)雜，變化大。八面體空隙中的Al3+常被低價的Mg2+、Fe2+置換；四面體空隙中的Si4+被Al3+置換，由于低價陽離子替代高價陽離子，使結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生多余的負(fù)電價。為了保持電中性，在結(jié)構(gòu)層之間，除水分子外，存在較大半徑的陽離子Na1+、Ca2+、Mg2+等。這些陽離子是可交換的，使蒙脫石族礦物具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結(jié)性、吸附性等一系列很有價值的特性。（圖1待掃描）圖1 蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)五、工藝特性及主要用途由蒙脫石的晶體化學(xué)和晶體結(jié)構(gòu)決定了膨潤土具有以下工藝特性，這些特性使膨潤土在24個領(lǐng)域100多個部門得到了應(yīng)用。1． 工藝特性陽離子交換性 在蒙脫石晶層中的陽離子具有可交換性能，在一定的物理—化學(xué)條件下，不僅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交換，而且H+、多核金屬陽離子（如羥基鋁十三聚體）、有機(jī)陽離子（如二甲基雙十八烷基氯化銨）也可交換晶層間的陽離子。陽離子交換性是膨潤土的重要工藝特性，利用這一特性，進(jìn)行膨潤土的改型，由鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土；制取活性白土、鋰基膨潤土、有機(jī)膨潤土、柱撐蒙脫石等產(chǎn)品。測定膨潤土礦陽離子交換容量和交換性陽離子，是判斷膨潤土礦質(zhì)量和劃分膨潤土礦屬型的主要依據(jù)。陽離子交換容量是指PH值為7的條件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等陽離子總量，單位為mmol/100g土。陽離子交換容量的英文名稱為Cation Exchange Capacity，簡稱為CEC。膨潤土的CEC值愈大表示其帶負(fù)電量愈大，其水化、膨脹和分散能力愈強(qiáng)；反之，其水化、膨脹和分散能力愈差。目前測定CEC的方法分為兩大類：一類是定氮蒸鎦法，另一類是氯化鋇-硫酸法。吸水性 膨潤土能吸附8~15倍于本體積的水量，吸水后體積膨脹，體積能膨脹增大幾倍到十幾倍。以吸水率和吸水比表示膨潤土的吸水性。單位重量的膨潤土所能吸附水的重量稱為吸水率，以百分?jǐn)?shù)表示。在初始階段，它隨時間的增長而增長，最后達(dá)到飽和。前十分鐘的吸水量和二小時的吸水量的百分比稱為吸水比。膨潤土的膨脹性能以膨脹容表示，膨潤土在稀鹽酸溶液中膨脹后的容積稱為膨脹容，以毫升/克樣表示。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膨脹容高；同一屬型的膨潤土，含蒙脫石愈多，膨脹容愈高。膨脹容是鑒定膨潤土礦石屬型和估價膨潤土質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)之一。吸附脫色性 膨潤土對各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)具有一定的吸附能力，最大吸附量可達(dá)5倍于它的重量，尤其是酸性膨潤土和經(jīng)酸處理活化的活性白土對各種油類具有良好的脫色性能。以往是以脫色率和脫色力表征膨潤土的吸附脫色能力，目前趨于以脫色力和比表面積來表征。在相同的測試條件下，在脫色效果相同的情況下，標(biāo)準(zhǔn)土用樣量與試樣用樣量之比，乘以標(biāo)準(zhǔn)土的脫色力值即為試樣的脫色力。以下式表示：T=T0′W1/W2式中T—試樣的脫色力；T0 –-標(biāo)準(zhǔn)土的脫色力；W1—與試樣消光量相等時的標(biāo)準(zhǔn)土重量（克）；W2—試樣重量（克）。采用一定量的膨潤土對煤油瀝青溶液脫色，脫色前后溶液的消光值之差與脫色前溶液的消光值之比稱為脫色率，以百分?jǐn)?shù)表示。即：A=（E0-E2）/E0′100式中A—脫色率（%）；E0 –煤油瀝青標(biāo)準(zhǔn)溶液的消光值；E2—脫色后煤油瀝青溶液的消光值。1克固體所具有的總面積為比表面。測定固體比表面的常用方法有BET（Brunauer—Emmett—Teller三人）法、電子顯微鏡法和氣相色譜法。膠質(zhì)價 膨潤土在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，以膠質(zhì)價表征這些性能。膨潤土與水按比例混合后，加適量氧化鎂，靜置24小時后形成的凝膠層體積稱為膠質(zhì)價。以15克樣形成的凝膠體體積的毫升數(shù)表示。膠質(zhì)價是評價膨潤土形成膠體體系及其穩(wěn)定性的一種指標(biāo)，是分散性、親水性和膨潤性的綜合表現(xiàn)。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膠質(zhì)價高；同一屬型的膨潤土，含蒙脫石愈多，膠質(zhì)價愈高。粘結(jié)性和可塑性 膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性，一般以濕態(tài)抗壓強(qiáng)度（濕壓強(qiáng)度）、熱濕拉強(qiáng)度表示。濕壓強(qiáng)度是評價膨潤土的濕態(tài)粘結(jié)能力。將膨潤土與標(biāo)準(zhǔn)砂（內(nèi)蒙通遼縣大林型砂廠產(chǎn)）和水按一定比例混碾，形成粘土膜將砂粒包裹，制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測單位面積上所能承受的極限載荷，單位為kg/cm2。將膨潤土與標(biāo)準(zhǔn)砂和水按比例混碾后，制成標(biāo)準(zhǔn)試件，在試件一端加熱，使之形成一定厚度的干砂層及其后的水分凝聚區(qū)，然后加載拉力負(fù)荷，測定試件在水分凝聚區(qū)的抗拉強(qiáng)度，為熱濕拉強(qiáng)度，以kg/cm2表示。熱濕拉強(qiáng)度是鑄造工業(yè)評價膨潤土質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。造漿性能 膨潤土的主要用途之一是用作鉆井液材料。衡量膨潤土的造漿性能的主要指標(biāo)之一是造漿率，即單位重量的膨潤土可以配制成具有表觀粘度為15mPa?s的懸浮液體積數(shù)（單位為m3/t）。2． 主要用途由于膨潤土具有上述工藝特性，使其作為粘結(jié)劑、吸附劑、催化劑、增稠劑、觸變劑、脫色劑等廣泛應(yīng)用于冶金球團(tuán)、鑄造、鉆井、化工、食品等24個領(lǐng)域100多個部門，見表2。但其主要消費(fèi)領(lǐng)域是鑄造型砂、鐵礦球團(tuán)、鉆井泥漿，消費(fèi)量約占世界總產(chǎn)量的75%。我國膨潤土主要應(yīng)用領(lǐng)域的消耗量為：鑄造用膨潤土90.41萬噸（占73.5%），鉆井泥漿8.61萬噸（占7%），石油化工（包括脫色）用膨潤土7.75萬噸（占6.3%），鐵礦球團(tuán)用膨潤土3.69萬噸（占3%），輕工建材、農(nóng)藥和印染等10.1萬噸（占8.2%）。表2 膨潤土的主要用途應(yīng)用領(lǐng)域主要用途適用膨潤土種類鑄造型砂粘結(jié)劑鈉基或鈣、鎂基土水化型砂的粘結(jié)劑，表面穩(wěn)定劑有機(jī)膨潤土、鋰基土冶金鐵精礦球團(tuán)粘結(jié)劑鈉基土為主鉆井泥漿配制具有高流變和觸變性能的鉆井泥漿懸浮液鉆機(jī)解卡劑鈉、鈣、鎂 基土有機(jī)膨潤土食品動植物油的脫色和凈化葡萄酒和果汁的澄清，啤酒的穩(wěn)定處理，糖化處理，糖汁凈化漂白土鈣、鎂基膨潤土石油石油、油脂、石臘、石蠟油（煤油的精煉）脫色和凈化石油裂化的催化劑載體漂白土鈣、鎂基膨潤土制備焦油-水的乳化液鈉基土（活化的或天然的）瀝青表層的穩(wěn)定劑潤滑油（油脂）的稠化劑有機(jī)膨潤土農(nóng)業(yè)土壤改良劑混合肥料的添加劑動物飼料的添加料，粘合劑，提高飼料利用率家禽產(chǎn)肉、蛋率、動物圈墊土（去味消毒）鈣基膨潤土最好，其他膨潤土也可用紡織印染填充、漂白抗靜電涂層代替淀粉上漿及做印花糊料漂白土鈉基土（活化或天然的）化工催化劑、殺蟲劑、農(nóng)藥和殺菌劑的載體橡膠和塑料的填料干燥劑、過濾劑、洗滌劑、香皂、牙膏等日用化工用品的添加劑顏料、原漿涂料的觸變和和增稠，在合成樹脂及鐵、鉛、鋅等系列顏料的油漆中防塵沉降助劑漂白土鈉基土（活化或天然）鋰基、鎂基膨潤土防油墨沉降助劑有機(jī)膨潤土水凈化和污水處理處理工業(yè)廢水（液）游泳池水的凈化食品工業(yè)廢料處理放射性廢物的吸附劑漂白土鈉基膨潤土（活化或天然）民用及建筑泥漿槽的懸浮液、土的穩(wěn)定劑、打夯的潤滑劑、混凝土的增塑劑和添加劑水泥混合材料水池防滲漏各種膨潤土造紙復(fù)寫紙的染色劑、顏料填料漂白土、鈣、鎂基膨潤土陶瓷工業(yè)陶瓷原料的增塑劑（提高陶瓷坯體的抗壓強(qiáng)度）制造釉料及搪瓷各種膨潤土醫(yī)藥、化妝品藥物的吸著劑和藥膏、藥丸的粘結(jié)劑、化妝品的底料鎂、鈣、鋰、鈉基土機(jī)械工業(yè)高溫潤滑劑有機(jī)膨潤土

膨潤土一、礦產(chǎn)名稱膨潤土(Bentonite)，又稱斑脫巖、膨土巖等，是以蒙脫石為主要成分的粘土巖-蒙脫石粘土巖。二、礦床類型及其分布1.礦床的成因類型膨潤土礦的成因分為火山巖型礦床、火山巖-沉積型礦床、沉積礦床、侵入巖型礦床?；鹕綆r型礦床實(shí)例有遼寧黑山、吉林九臺、浙江仇山、河南信陽、山東涌泉莊等;火山巖-沉積巖型礦床實(shí)例有浙江平山、安徽新潭、內(nèi)蒙高廟子等;沉積礦床實(shí)例如廣西寧明、甘肅紅泉、四川三臺等;侵入巖型礦床如江蘇平橋、湖南金沙洲等。2.礦床的工業(yè)類型膨潤土的目的礦物是蒙脫石(Montmorillonite)亦稱微晶高嶺石或膠嶺石，是含少量堿及堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物，其化學(xué)通式為:Nax(H2O)4{(Al2-xMgX)[Si4O10](OH)2}ENa++EK+ECa2++EMg2+根據(jù)蒙脫石層間可交換陽離子種類、含量將膨潤土劃分為鈉基膨潤土(堿性土)、鈣基膨潤土(堿土性土)和天然漂白土(酸性土)三種。其中鈣基膨潤土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤土。鈣基膨潤土和鈉基膨潤土這二種工業(yè)類型是根據(jù)礦石的堿性系數(shù)劃分的。堿性系數(shù)()大于或等于1的為鈉基膨潤土礦，小于1的為鈣基膨潤土礦，天然漂白土則是以交換陽離子為H+、Al3+確定的。3.礦產(chǎn)的分布情況世界膨潤土資源豐富，分布甚廣。世界膨潤土總儲量約為25億噸，其中美國、原蘇聯(lián)和中國的儲量占世界儲量的3/4，其次是意大利、希臘、澳大利亞和德國。鈣基膨潤土約占70~80%，鈉基膨潤土儲量不足5億噸。因此，世界膨潤土資源雖然十分豐富，但用量最大的優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土卻十分短缺。我國膨潤土90%為鈣基膨潤土。膨潤土礦產(chǎn)遍布全國23個省，大型礦床20多個。大多數(shù)礦床集中在東北三省及東部沿海各省，以及新疆、四川、甘肅、河南、廣西等省。主要礦區(qū)有:遼寧黑山礦、浙江臨安礦、浙江仇山礦、四川三臺、甘肅酒泉、吉林雙陽、福建連城、吉林九臺、山東濰縣涌泉、河南信陽、河北張家口和宣化、新疆托克遜礦等。三、礦床的主要工業(yè)指標(biāo)膨潤土礦石質(zhì)量的一般工業(yè)要求以礦石中蒙脫石含量來衡量:邊界品位:≥40%;工業(yè)平均品位:≥50%。蒙脫石含量一般是用吸藍(lán)量換算，即:M=B/K′100式中M-膨潤土礦石中蒙脫石相對含量，%;B-吸藍(lán)量，毫克當(dāng)量/100克樣;K-換算系數(shù)，150。可采厚度:1~2m;夾石剔除厚度:≥1m。礦石儲量>5000萬噸的為大型礦床，中型礦床為500~5000萬噸，<500萬噸的為小型礦床。膨潤土礦石的測試分基本性能測試和工藝性能測試?；拘阅軠y試項(xiàng)目包括:吸藍(lán)量、陽離子交換總量及分量、膠質(zhì)價、膨脹容、PH值等。工藝性能測試項(xiàng)目是按其用途確定的，常見的測試項(xiàng)目有:機(jī)械制造濕壓強(qiáng)度、干壓強(qiáng)度、熱濕拉強(qiáng)度、透氣性;冶金球團(tuán)抗壓強(qiáng)度、落下次數(shù)、爆裂溫度、2小時和24小時吸水率;鉆井泥漿造漿率、失水率、粘度計讀數(shù)、視粘度、塑性粘度、動切力、濕篩分析等;石油化工脫色力、比表面積、游離酸、活性度、水分、粒度等。具體指標(biāo)見六、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。四、礦石性質(zhì)1.礦石的礦物組成根據(jù)礦石的礦物組合及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將膨潤土礦石劃分成為粘土狀、粉砂狀、砂狀、角礫狀等類型，見表1。表1膨潤土礦石的礦物組成礦石類型粘土狀膨潤土粉砂狀膨潤土砂狀膨潤土含“礫”膨潤土角礫狀膨潤土顏色青灰色夾紫紅色青灰色或磚紅色磚紅色青灰或磚紅色雜色，以青灰色為主結(jié)構(gòu)變余晶屑凝灰結(jié)構(gòu)，變余沉凝灰結(jié)構(gòu)變余凝灰結(jié)構(gòu)，變余粉砂狀沉凝灰結(jié)構(gòu)變余凝灰結(jié)構(gòu)粉砂-細(xì)砂結(jié)構(gòu)變余沉火山角礫結(jié)構(gòu)，變余火山角礫結(jié)構(gòu)角礫沉凝灰結(jié)構(gòu)組成主要:蒙脫石，玻屑次要:晶屑:石英長石斜發(fā)沸石15~30%陸源碎屑20~25%主要:蒙脫石次要:巖屑:硅質(zhì)巖凝灰?guī)r熔結(jié)凝灰?guī)r安山巖霏細(xì)巖晶屑:石英、斜長石、黑云母玻屑陸源碎屑:粉砂、砂、泥主要:蒙脫石、斜發(fā)沸石30~50%次要:巖屑:硅質(zhì)巖、凝灰?guī)r、安山巖5~20%晶屑:10~20%陸源碎屑:黃鐵礦、方解石主要:蒙脫石火山巖角礫次要:礫石-硅質(zhì)巖晶屑:石英斜發(fā)沸石<10%，石英，火山巖，“礫”少量主要:蒙脫石玻屑次要:巖屑:熔結(jié)凝灰?guī)r凝灰?guī)r斜發(fā)沸石少量陸源碎屑>10%2.目的礦物的礦物特征膨潤土礦的目的礦物蒙脫石是一種含水的層狀鋁硅酸礦物。晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是二層硅氧四面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結(jié)合形成晶層，構(gòu)成2:1型結(jié)構(gòu)。晶層具有水分子和可交換性陽離子，見圖1。八面體空隙中的陽離子為Al3+離子，剩下兩個空位，為二八面體型。蒙脫石晶體化學(xué)特點(diǎn)是類質(zhì)同象種類多，使之化學(xué)成分復(fù)雜，變化大。八面體空隙中的Al3+常被低價的Mg2+、Fe2+置換;四面體空隙中的Si4+被Al3+置換，由于低價陽離子替代高價陽離子，使結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生多余的負(fù)電價。為了保持電中性，在結(jié)構(gòu)層之間，除水分子外，存在較大半徑的陽離子Na1+、Ca2+、Mg2+等。這些陽離子是可交換的，使蒙脫石族礦物具有離子交換性、吸水性、膨脹性、觸變性、粘結(jié)性、吸附性等一系列很有價值的特性。(圖1待掃描)圖1蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)五、工藝特性及主要用途由蒙脫石的晶體化學(xué)和晶體結(jié)構(gòu)決定了膨潤土具有以下工藝特性，這些特性使膨潤土在24個領(lǐng)域100多個部門得到了應(yīng)用。1.工藝特性陽離子交換性在蒙脫石晶層中的陽離子具有可交換性能，在一定的物理-化學(xué)條件下，不僅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交換，而且H+、多核金屬陽離子(如羥基鋁十三聚體)、有機(jī)陽離子(如二甲基雙十八烷基氯化銨)也可交換晶層間的陽離子。陽離子交換性是膨潤土的重要工藝特性，利用這一特性，進(jìn)行膨潤土的改型，由鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土;制取活性白土、鋰基膨潤土、有機(jī)膨潤土、柱撐蒙脫石等產(chǎn)品。測定膨潤土礦陽離子交換容量和交換性陽離子，是判斷膨潤土礦質(zhì)量和劃分膨潤土礦屬型的主要依據(jù)。陽離子交換容量是指PH值為7的條件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等陽離子總量，單位為mmol/100g土。陽離子交換容量的英文名稱為CationExchangeCapacity，簡稱為CEC。膨潤土的CEC值愈大表示其帶負(fù)電量愈大，其水化、膨脹和分散能力愈強(qiáng);反之，其水化、膨脹和分散能力愈差。目前測定CEC的方法分為兩大類:一類是定氮蒸鎦法，另一類是氯化鋇-硫酸法。吸水性膨潤土能吸附8~15倍于本體積的水量，吸水后體積膨脹，體積能膨脹增大幾倍到十幾倍。以吸水率和吸水比表示膨潤土的吸水性。單位重量的膨潤土所能吸附水的重量稱為吸水率，以百分?jǐn)?shù)表示。在初始階段，它隨時間的增長而增長，最后達(dá)到飽和。前十分鐘的吸水量和二小時的吸水量的百分比稱為吸水比。膨潤土的膨脹性能以膨脹容表示，膨潤土在稀鹽酸溶液中膨脹后的容積稱為膨脹容，以毫升/克樣表示。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膨脹容高;同一屬型的膨潤土，含蒙脫石愈多，膨脹容愈高。膨脹容是鑒定膨潤土礦石屬型和估價膨潤土質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)之一。吸附脫色性膨潤土對各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)具有一定的吸附能力，最大吸附量可達(dá)5倍于它的重量，尤其是酸性膨潤土和經(jīng)酸處理活化的活性白土對各種油類具有良好的脫色性能。以往是以脫色率和脫色力表征膨潤土的吸附脫色能力，目前趨于以脫色力和比表面積來表征。在相同的測試條件下，在脫色效果相同的情況下，標(biāo)準(zhǔn)土用樣量與試樣用樣量之比，乘以標(biāo)準(zhǔn)土的脫色力值即為試樣的脫色力。以下式表示:T=T0′W1/W2式中T-試樣的脫色力;T0–-標(biāo)準(zhǔn)土的脫色力;W1-與試樣消光量相等時的標(biāo)準(zhǔn)土重量(克);W2-試樣重量(克)。采用一定量的膨潤土對煤油瀝青溶液脫色，脫色前后溶液的消光值之差與脫色前溶液的消光值之比稱為脫色率，以百分?jǐn)?shù)表示。即:A=(E0-E2)/E0′100式中A-脫色率(%);E0–煤油瀝青標(biāo)準(zhǔn)溶液的消光值;E2-脫色后煤油瀝青溶液的消光值。1克固體所具有的總面積為比表面。測定固體比表面的常用方法有BET(Brunauer-Emmett-Teller三人)法、電子顯微鏡法和氣相色譜法。膠質(zhì)價膨潤土在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，以膠質(zhì)價表征這些性能。膨潤土與水按比例混合后，加適量氧化鎂，靜置24小時后形成的凝膠層體積稱為膠質(zhì)價。以15克樣形成的凝膠體體積的毫升數(shù)表示。膠質(zhì)價是評價膨潤土形成膠體體系及其穩(wěn)定性的一種指標(biāo)，是分散性、親水性和膨潤性的綜合表現(xiàn)。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膠質(zhì)價高;同一屬型的膨潤土，含蒙脫石愈多，膠質(zhì)價愈高。粘結(jié)性和可塑性膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性，一般以濕態(tài)抗壓強(qiáng)度(濕壓強(qiáng)度)、熱濕拉強(qiáng)度表示。濕壓強(qiáng)度是評價膨潤土的濕態(tài)粘結(jié)能力。將膨潤土與標(biāo)準(zhǔn)砂(內(nèi)蒙通遼縣大林型砂廠產(chǎn))和水按一定比例混碾，形成粘土膜將砂粒包裹，制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測單位面積上所能承受的極限載荷，單位為kg/cm2。將膨潤土與標(biāo)準(zhǔn)砂和水按比例混碾后，制成標(biāo)準(zhǔn)試件，在試件一端加熱，使之形成一定厚度的干砂層及其后的水分凝聚區(qū)，然后加載拉力負(fù)荷，測定試件在水分凝聚區(qū)的抗拉強(qiáng)度，為熱濕拉強(qiáng)度，以kg/cm2表示。熱濕拉強(qiáng)度是鑄造工業(yè)評價膨潤土質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。造漿性能膨潤土的主要用途之一是用作鉆井液材料。衡量膨潤土的造漿性能的主要指標(biāo)之一是造漿率，即單位重量的膨潤土可以配制成具有表觀粘度為15mPa?s的懸浮液體積數(shù)(單位為m3/t)。2.主要用途由于膨潤土具有上述工藝特性，使其作為粘結(jié)劑、吸附劑、催化劑、增稠劑、觸變劑、脫色劑等廣泛應(yīng)用于冶金球團(tuán)、鑄造、鉆井、化工、食品等24個領(lǐng)域100多個部門，見表2。但其主要消費(fèi)領(lǐng)域是鑄造型砂、鐵礦球團(tuán)、鉆井泥漿，消費(fèi)量約占世界總產(chǎn)量的75%。我國膨潤土主要應(yīng)用領(lǐng)域的消耗量為:鑄造用膨潤土90.41萬噸(占73.5%)，鉆井泥漿8.61萬噸(占7%)，石油化工(包括脫色)用膨潤土7.75萬噸(占6.3%)，鐵礦球團(tuán)用膨潤土3.69萬噸(占3%)，輕工建材、農(nóng)藥和印染等10.1萬噸(占8.2%)。表2膨潤土的主要用途應(yīng)用領(lǐng)域主要用途適用膨潤土種類鑄造型砂粘結(jié)劑鈉基或鈣、鎂基土水化型砂的粘結(jié)劑，表面穩(wěn)定劑有機(jī)膨潤土、鋰基土冶金鐵精礦球團(tuán)粘結(jié)劑鈉基土為主鉆井泥漿配制具有高流變和觸變性能的鉆井泥漿懸浮液鉆機(jī)解卡劑鈉、鈣、鎂基土有機(jī)膨潤土食品動植物油的脫色和凈化葡萄酒和果汁的澄清，啤酒的穩(wěn)定處理，糖化處理，糖汁凈化漂白土鈣、鎂基膨潤土石油石油、油脂、石臘、石蠟油(煤油的精煉)脫色和凈化石油裂化的催化劑載體漂白土鈣、鎂基膨潤土制備焦油-水的乳化液鈉基土(活化的或天然的)瀝青表層的穩(wěn)定劑潤滑油(油脂)的稠化劑有機(jī)膨潤土農(nóng)業(yè)土壤改良劑混合肥料的添加劑動物飼料的添加料，粘合劑，提高飼料利用率家禽產(chǎn)肉、蛋率、動物圈墊土(去味消毒)鈣基膨潤土最好，其他膨潤土也可用紡織印染填充、漂白抗靜電涂層代替淀粉上漿及做印花糊料漂白土鈉基土(活化或天然的)化工催化劑、殺蟲劑、農(nóng)藥和殺菌劑的載體橡膠和塑料的填料干燥劑、過濾劑、洗滌劑、香皂、牙膏等日用化工用品的添加劑顏料、原漿涂料的觸變和和增稠，在合成樹脂及鐵、鉛、鋅等系列顏料的油漆中防塵沉降助劑漂白土鈉基土(活化或天然)鋰基、鎂基膨潤土防油墨沉降助劑有機(jī)膨潤土水凈化和污水處理處理工業(yè)廢水(液)游泳池水的凈化食品工業(yè)廢料處理放射性廢物的吸附劑漂白土鈉基膨潤土(活化或天然)民用及建筑泥漿槽的懸浮液、土的穩(wěn)定劑、打夯的潤滑劑、混凝土的增塑劑和添加劑水泥混合材料水池防滲漏各種膨潤土造紙復(fù)寫紙的染色劑、顏料填料漂白土、鈣、鎂基膨潤土陶瓷工業(yè)陶瓷原料的增塑劑(提高陶瓷坯體的抗壓強(qiáng)度)制造釉料及搪瓷各種膨潤土醫(yī)藥、化妝品藥物的吸著劑和藥膏、藥丸的粘結(jié)劑、化妝品的底料鎂、鈣、鋰、鈉基土機(jī)械工業(yè)高溫潤滑劑有機(jī)膨潤土