凹凸棒石黏土简介

凹凸棒石黏土简介

凹凸棒石黏土是指以凹凸棒石（Attapulgite）为主要组成成分的一种黏土矿物，凹凸棒石在矿物学分类上隶属于海泡石族，为一种晶质水合镁铝硅酸矿物。1862年俄国学者隆夫钦科夫最早于乌拉乐矿区的热液蚀变产物中发现了这一矿物，并将其命名为坡缕（Palygorskite）.法国学者拉巴朗特（https://www.wendangku.net/doc/0012509937.html,porent）于1935年又在美国佐治亚州凹凸堡（Attapulays）和法国莫摩隆（Mormoriron）沉积岩中发现了此种矿物，并命名为凹凸棒石（Attapulgite）。习惯上人们将沉积成因的呈土状者称为凹凸棒石，将热液成因的呈绒状，纤维状的称作坡缕石。具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，故晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状、纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、搞盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，并具有一定的可塑性及粘结力，Bradley(1942年)提出了凹凸棒石理想晶体化学式：Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4?4H2O。

凹凸棒石具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散。悬浮遇电解质不絮凝沉淀。

一、名称：凹凸棒石黏土，又名坡缕缟石、山软木、漂白土和白土等。

二、理想结构式：

Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4?4H2O

三、氧化物组成：

四、矿物组成：

以凹凸棒石和蒙脱石为主，含有少量伊利石、硅酸盐矿物（白云石、方解石）、硅氧化物（石英、蛋白石、玉髓、方英石）、长石、微量磁铁矿、磷灰石、金红石、透辉石、电气石等碎屑。

五、凹凸棒石黏土类型：

蒙脱石凹凸棒石黏土、凹凸棒石黏土或海泡石黏土、白云石凹凸棒石黏土。

六、晶体结构图：

七、晶体结构模型图：

八、电镜照片：

九、凹凸棒石矿物研究：

(一)差热分析图(二)X-射线衍射图(三)红外吸收光谱图十、理化性能：

１、吸蓝量：≤24g/100g土

２、胶质价：５５-６５ml/15g土

３、比表面积：≥350m2/g土

４、膨胀容：４-６ml/g土

５、内部孔道：３.7 X 6.4A。

６、阳离子交换容量：25-50mg/100g土

７、导热系数：0.06w/m2.。C

８、吸水率≥150%

９、吸油率≥80%

10、PH值：８-９

11、脱色力：原矿≥110 活化后≥170

12、吸附能力

水>醇>醛>酮>正稀>中性脂>芳烃>环烷烃>烷烃

十一、凹凸棒石黏土的主要用途：

高岭石(Kaolinite)

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 高岭石(Kaolinite) Al4［Si4O10］(OH)8 高岭石名称来自我国江西景德镇的高岭(山名)，因该 地所产的高岭石质地优良，在国内外久享盛名。 【化学组成】常有少量的Mg、Fe、Cr、Cu 等代替八面体配位中的Al。Al、 Fe3+代Si 的数量通常很低。碱及碱土金属元素多为机械混入物。 【晶体结构】常见多型为1Tc 型，三斜晶系； a0=0.154nm,b0=0.893nm,c0=0.737nm;α=91°48′,β=104&de g;42′,γ=90°;Z=1。结构属TO 型，二八面体型。层间域没有 阳离子或水分子存在，氢键(OOH=0.289nm)加强了结构层之间的联结。在实际 的高岭石结构中，由于八面体片(a0=0.506nm,b0=0.862nm)与［SiO4］四面体片(a0=0.514nm,b0=0.893nm)的大小不完全相同，因此，四面片中的四面体必须经 过轻度的相对转动和翘曲才能与八面体片相适应。 【形态】多为隐晶质致密块状或土状集合体。电镜下呈平行于(001)的假六方 板状、半自形或他形片状晶体，集合体为鳞片状，通常鳞片大小为0.2～ 5μm，厚度为0.05～2μm。结晶有序度高的2M1 型高岭石鳞片可达 0.1～0.5μm，结晶有序度高的2M2 型鳞片可达5mm。 【物理性质】纯者白色，因含杂质可染成深浅不同的黄、褐、红、绿、蓝等 各种颜色；致密块体呈土状光泽或蜡状光泽。｛001｝极完全解理。硬度2.0～ 3.5。相对密度2.60～263。土状块体具粗糙感，干燥时具吸水性(粘舌)，湿态具 可塑性，但不膨胀。阳离子交换性能差，只能由颗粒边缘的破键而引起微量交 换。 【成因及产状】高岭石是粘土矿物中分布最广、最主要的组成之一。主要是 由富含铝硅酸盐的火成岩和变质岩，在酸性介质的环境里，经受风化作用或低

凹凸棒石黏土简介

凹凸棒石黏土简介 凹凸棒石黏土是指以凹凸棒石（Attapulgite）为主要组成成分的一种黏土矿物，凹凸棒石在矿物学分类上隶属于海泡石族，为一种晶质水合镁铝硅酸矿物。1862年俄国学者隆夫钦科夫最早于乌拉乐矿区的热液蚀变产物中发现了这一矿物，并将其命名为坡缕（Palygorskite）.法国学者拉巴朗特（https://www.wendangku.net/doc/0012509937.html,porent）于1935年又在美国佐治亚州凹凸堡（Attapulays）和法国莫摩隆（Mormoriron）沉积岩中发现了此种矿物，并命名为凹凸棒石（Attapulgite）。习惯上人们将沉积成因的呈土状者称为凹凸棒石，将热液成因的呈绒状，纤维状的称作坡缕石。具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，故晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状、纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、搞盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，并具有一定的可塑性及粘结力，Bradley(1942年)提出了凹凸棒石理想晶体化学式：Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4?4H2O。 凹凸棒石具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散。悬浮遇电解质不絮凝沉淀。 一、名称：凹凸棒石黏土，又名坡缕缟石、山软木、漂白土和白土等。 二、理想结构式： Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4?4H2O 三、氧化物组成： 四、矿物组成：

凹凸棒土的应用与研究

1 食品行业 凹凸棒石粘土本身无毒，价格低廉且使用效率高，是一种优良的脱色剂，能截留或吸附带色物质和杂质。使用凹凸棒石粘土可替代当前的活性炭和活性白土，用于植物油、动物油脂、明胶等粘稠度较高的产品脱色和精制。用盐酸活化后的凹凸棒石粘土对菜油、豆油等食用油的脱色能力可提高2倍以上。脱色净化的色拉油，酸价较低，可省去脱水工序。过滤后的滤饼（植物油、动物脂等）可以再生利用，不污染环境。 凹凸棒石粘土也可用作糖浆、蔗汁、甜菜汁、低浊度天然水、矿泉水、以及啤酒、麦芽汁、果汁、葡萄酒、果酒等饮料的过滤剂和澄清剂，它既能脱色，又能清除其中的微生物及其他杂质（如果汁、葡萄酒中的农药）。其还具有特殊专一的吸附性，能吸附植物油中强致癌物质—黄曲霉毒素并且使用十分简便，无需改变原有生产工艺。 2 农业 利用凹凸棒土比表面积大、吸附力强、粘结性好和密度低的特点，可作颗粒农药造粒剂，不仅可以提高颗粒肥料成粒率，增强复混肥的造粒速度，而且造粒强度高，不结块，不返潮，颗粒均匀，表面光滑，色泽度好；利用凹凸棒土生产的农药在土壤中释放缓慢，可以延长药效，粒状和粉状凹凸棒石粘土已广泛用作杀虫剂、杀菌剂、除草剂等的载体。用酸处理过的凹凸棒石粘土能有效地防止硝酸铵、硫酸铵、尿素等氮肥中的氨的损失，具有固氨作用，可减少肥料流失，延缓养分的释放期，提高肥料利用率，改良土壤活性；利用凹凸棒土的阳离子交换能力，使其在土壤中起到保水，调节PH值的作用，并可为植物提供一定的微量元素，促进植物生长。利用它的悬浮性、增稠性可用作粉剂农药、液体农药的悬浮剂、增稠剂，便于飞机大面积喷洒。 凹凸棒土承载性能好，酸碱度适中，粒度均匀，土中汞、铅、砷等有毒元素分别低于国家标准，可替代玉米粉作为饲料添加剂使用，可以节约粮食，降低饲料成本，提供动物必须的微量元素，并可防止动物拉稀，同时能改善饲养场环境。另外，凹凸棒土中含有鱼类生长必需的多种微量元素，作为添加剂应用在鱼类颗粒配合饵料的生产中，可以减少无机盐用量，部分取代常用的粘结剂，而且制成的颗粒饵料有良好的漂浮性和粘结性，符合鱼类颗粒饵料的质量要求。 3 轻工业 凹凸棒土具有链层状结构，不同于蒙脱土等层状硅酸盐，这种特殊的结构使它具有一些特殊的性能。但由于受自身亲水性及传统生产工艺的局限，通常凹凸棒土产品粒径大，与聚合物复合往往只能起到填充增量作用，不能发挥其应有的作用。通过机械剪切力可以将凹凸棒土以纳米尺度分散到橡胶中，复合物的性能有很大提高。将凹凸棒土以纳米尺度填充到塑料制品中将会使材料的性能得以提高，而且还有望得到具有特殊性能如优异的光学性能的纳米复合材料。 凹凸棒土经硅烷偶联剂处理后填充PP的综合性能优于填充CaCO3的PP材料，经理化处理制得的填充剂可完全替代轻质CaCO3、部分替代炭黑并降低了成本。经有机化合物表面改性后的凹凸棒土可用作弹性体和聚氨酯泡沫等的增强活性填料，用在泡沫中还能改善其压缩性，增加其体积。以凹凸棒土为填充剂的人造革产品质量高于国家标准，同时可以减少发泡剂、流平剂的用量，从而降低生产成本。凹凸棒土作为聚氨酯填充剂的情况国外也有类似的报道。 凹凸棒土经过镍、铁、锌、钡、钙等二价金属盐溶液处理，在印刷行业中可用作无碳纸；凹凸棒土具有符合印染、编织要求的良好化学稳定性，在较高的温度下，无絮凝、变稀、发霉、变质、发酵现象，可用于活性染料印花的增稠剂。 4 建材业 近几年，凹凸棒土的应用范围扩大到建材和装饰材料上，利用其吸附力大，具有很大

三种主要黏土矿物的性质

(１) 高岭石（１：１型铝硅酸盐矿物） 由一个硅氧片和一个水铝片，通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。 每个晶层的一面是OH离子组（水铝片上的），另一面是O离子（硅氧片上的），因而叠加时晶层间可形成氢键，使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒，晶粒多呈六角形片状。 其分子结构外形特征为 ＯＨＯＨＯＨ .......ＯＨ 顶层───────────── 底层───────────── ＯＯＯ ........Ｏ 许多晶片相互重叠形成高岭矿物 特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少，单位个体小，分散度低。多出现于酸性土壤。如高岭石类。 高岭石的性质特点： 晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代， 因此无永久性电荷。但水铝片上的--ＯＨ在一

定条件下解离出氢离子，使高岭石带负电。 晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固，水分子及其他离子难以进入层间，并且形成较大的颗粒。因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱，富含高岭石的土壤保肥性差。 （2）蒙脱石类（２：１型铝硅酸盐矿物） 由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片（层）单元，再相互叠加而成的。 每个晶层的两面均由O离子组（硅氧片上的），因而叠加时晶层间不能形成氢键，而是通过“氧桥”联结，这种联结力弱，晶层易碎裂，其晶粒比高岭石小。 特点： 胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+，有时可在硅铝片中，一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附负离子。 如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。 （３）水云母类（２：１型粘土矿物）

结构与蒙脱石相类似，只是同晶替代产生的负电荷主要被钾离子中和,而少量被钙镁离子中和. 特点： a、永久性电荷数量少于蒙脱石。 b、层与层之间由钾离子中和，使得各层相互紧密结合。形成的颗粒相对比蒙脱石粗而比高岭石细。其粘结性、可塑、胀缩性居中。 c、钾离子被固定在硅氧片的六角形网孔中，当晶层破裂时，可将被固定的钾重新释放出来，供植物利用。 三种主要粘土矿物的性质比较

三种主要黏土矿物(高岭石、水云母、蒙脱石)的性质。

1、试比较三种主要黏土矿物（高岭石、水云母、蒙脱石）的性质。 (１) 高岭石（１：１型铝硅酸盐矿物） 由一个硅氧片和一个水铝片，通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。 每个晶层的一面是OH离子组（水铝片上的），另一面是O离子（硅氧片上的），因而叠加时晶层间可形成氢键，使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒，晶粒多呈六角形片状。 其分子结构外形特征为 ＯＨＯＨＯＨ .......ＯＨ 顶层───────────── 底层───────────── ＯＯＯ ........Ｏ 许多晶片相互重叠形成高岭矿物 特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少，单位个体小，分散度低。多出现于酸性土壤。如高岭石类。 高岭石的性质特点：

晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代， 因此无永久性电荷。但水铝片上的--ＯＨ在一 定条件下解离出氢离子，使高岭石带负电。 晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固，水分子及其他离子难以进入层间，并且形成较大的颗粒。因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱，富含高岭石的土壤保肥性差。 （2）蒙脱石类（２：１型铝硅酸盐矿物） 由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片（层）单元，再相互叠加而成的。 每个晶层的两面均由O离子组（硅氧片上的），因而叠加时晶层间不能形成氢键，而是通过“氧桥”联结，这种联结力弱，晶层易碎裂，其晶粒比高岭石小。 特点： 胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+，有时可在硅铝片中，一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附负离子。

如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。 （３）水云母类（２：１型粘土矿物） 结构与蒙脱石相类似，只是同晶替代产生的负电荷主要被钾离子中和,而少量被钙镁离子中和. 特点： a、永久性电荷数量少于蒙脱石。 b、层与层之间由钾离子中和，使得各层相互紧密结合。形成的颗粒相对比蒙脱石粗而比高岭石细。其粘结性、可塑、胀缩性居中。 c、钾离子被固定在硅氧片的六角形网孔中，当晶层破裂时，可将被固定的钾重新释放出来，供植物利用。 三种主要粘土矿物的性质比较

凹凸棒石粘土沉降分散行为研究

第41卷　第4期2005年7月 南京大学学报(自然科学) J OU RNAL OF NANJ IN G UN IV ERSIT Y (NA TU RAL SCIENCES ) Vol.41,No.4 J uly ,2005 凹凸棒石粘土沉降分散行为研究 Ξ 金叶玲1ΞΞ ,陈　静1,钱运华1,赵宇培2,姚虎卿2 (1.淮阴工学院化工系,江苏淮安,223001;2.南京工业大学化工学院,南京,210009) 摘　要:　采用重力沉降分析法研究了酸碱度、表面活性剂、溶剂等对凹凸棒石粘土沉降分散行为的影响,并进行了理论分析.研究表明,溶液的p H 、表面活性剂浓度和分散介质类别均影响凹凸棒石粘土的沉降分散行为;凹凸棒石粘土表面及介质的极性变化是凹凸棒石粘土沉降分散行为改变的重要因素.凹凸棒石粘土的沉降分散行为具有规律性:即溶液的酸碱电解质浓度越大,凹凸棒石粘土分散稳定性越好.分散介质的极性越大,凹凸棒石粘土的分散状况越好.表面活性剂能明显促进凹凸棒石粘土在低介电常数有机介质中的分散状况,高浓度的表面活性剂促进凹凸棒石粘土分散及其稳定性的增强.凹凸棒石粘土表面及介质的极性增大会使凹凸棒石粘土粒子间斥力增强,促进粒子破碎,改善粒子的粒径分布,同时使粒子在电斥力作用下分散稳定性增高.关键词:　凹凸棒石粘土,沉　降,分　散中图分类号:　TQ 17 Deposition and Dispersion of Attapulgite Clay Ji n Ye-L i ng 1 ,Chen Ji ng 1 ,Qian Y un-Hua 1 ,Zhao Y u-Pei 2 ,Y ao Hu-Qi ng 2 (1.Institute of Huaiying Technology ,Huai ′an Jiangsu ,223001,China ; 2.Nanjing University of Technology ,Nanjing ,210009,China ) Abstract :　A gravitational depositional experiment was established to study the effects of acidity ,surface-active agent and solvent on sedimentation and dis persional behavior of attapulgite clay in various media.The results shows that p H values of solution ,concentration of surface-active agent and the kind of solvent can efectively influence the dis persional behavior of attapulgite particles.The variation of the polarities of the attapulgite surface and the media is the main reason that causes changes of depositional and dis persional behaviors of the attapulgite particles.It is clear that the higher the concentration of acid or alkaline electrolytes ,the better the dis persional stability ,and the stronger the polarity of dispersants ,the better the dispersional stability.Surface-active agents can probably facilitate the decentralization of atta pulgite clay in organic dispersants with low dielectric constant ,and thus the com paratively high concentration of surface-active agents is crucial to the decentralization of attapulgite clay.The polarity augmentation of either the attapulgite surface or the media will increase the strong repulsive power ,which facilitates the crush of the particles ,thus improving the distribution of particle bulk.At the same time ,the action of electronic re pulsive power heightens the sus pension stability of attapulgite solution.K ey w ords :　attapulgite clay ,deposition ,dispersion ΞΞΞ通讯联系人,E -mail :jinyl @https://www.wendangku.net/doc/0012509937.html, 基金项目:江苏省科技攻关项目(BE2004387) 收稿日期:2005-03-01

高岭石、蒙脱石和伊利石特性(精)

颜色光泽硬度相对密度其它 高岭石Al4[Si4O10]·(OH8晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿 物。多呈隐晶质、 分散粉末状、疏松 块状集合体。 白或浅灰 、浅绿、 浅黄、浅 红等颜色 土状光泽2-2.5 2.60~2.63 ①折射率:α 1.553 - 1.565, β 1.559 - 1.569, γ 1.569 - 1.570。②透明 性:透明至半透明。③吸水 性强,和水具有可塑性,粘 舌,干土块具粗糙感。 纳米高岭石可以做成涂料。另 外,还可以制成不同用途的特种

纳米涂料,如抗紫外线涂料、隐身涂料等。纳米高岭石还可用于造纸、环保、纺织、高档化妆品、高温耐火材料的制造。 蒙脱石Ex(H2O4{(Al2- x,Mgx2[(Si,Al4O1 0](OH2} E为层间可交换阳离 子,主要为Na+、 Ca2+,其次有K+、 Li+等 单斜晶系;C32h- C2/m;a0=0.523 nm,b0=0.906 nm,c0=0.96~2.05 nm之间变化。 白色,有 时为浅灰 、粉红、

浅绿色 土状光泽 或蜡块光 泽 2~2.52~2.7 ①甚柔软,有滑感。②加水 膨胀,体积能增加几倍,并 变成糊状物。③具有很强的 吸附力及阳离子交换性能。 利用其阳离子交换性能制成蒙脱石有机复合体,广泛用于高温润脂、橡胶、塑料、油漆;利用其吸附性能,用于食油精制脱色除毒、净化石油、核废料处理、污水处理;利用其粘结性可作铸造型砂粘结剂等;利用其分散悬浮性用于钻井泥浆。蒙脱石在医药、畜类(猪,兔养殖中应用广 泛。

伊利石K0.75(Al1.75R[Si3 .5Al0.5O10](OH2晶体主要属单斜晶系的含水层状结构 硅酸盐矿物。属于2 ﹕1型结构单元层的 二八面体型 纯者洁 白,因含 杂质而呈 浅绿、浅 黄或褐色 块状者油 脂光泽 1~2 2.5~2.8 伊利石是介于云母和高岭石 及蒙脱石间的中间矿物 可用于制作钾肥、高级涂料及填料、陶瓷配件、高级化妆品、土 壤调整剂、家禽饲料添加剂、高

凹凸棒土介绍

凹凸棒土介绍凹凸棒石（Attapulgite） 又称坡缕石（Palygorskite）或坡缕缟石，是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物。其结构属2：1型粘土矿物。在每个2：1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状。在四面体条带间形成与链平行的通道，通道横断面约3.7*6.3A°。通道中充填沸石水和结晶水，见凹凸棒石粘土晶体结构图。 凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石（attapulgite ）为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格臵换，帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力。并具有一定的可塑性及粘结力，其理想的化学分子式为：Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4〃4H2O。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色，灰白色，青灰色，灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。 凹凸棒石形态呈毛发状或纤维状，通常为毛毯状或土状集合体。莫氏硬度2—3，加热到700～800°C，硬度>5。比重为2.05～2.32。 由于凹凸棒石独特的晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能。主要物化性能和工艺性能有：阳离子可交换性、吸水性、吸附脱色性，大的比表面积（9.6～36m2/g）以及胶质价和膨胀容。这些物化性能与蒙脱石相似。 凹凸棒土应用 工艺特性 凹凸棒石粘土具有阳离子可交换性，江苏盱眙等地各类凹凸棒石粘土可交

凹凸棒土简介

凹凸棒土简介 一．名称 正式名：凹凸棒土。 别名：坡缕石、坡缕缟石。 俗名：凹土、漂白土、白土、山软木。 号称：千土之王、万用之土。 归类：非金属稀有矿物质 二．分布及储量 凹凸棒石矿物几乎遍及世界各地，但具有工业意义的矿床所占比例不大，仅限于美国、中国、西班牙、法国、土耳其、塞内加尔、南非、澳大利亚、巴西、以色列、沙特阿拉伯、瑞士、英国、俄罗斯（Irkutsk ,伊尔库茨克）、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦、乌克兰、亚美尼亚、阿塞拜疆、白俄罗斯、尼日尔等20余国。

(数据来源：2009年11月经济参考报) 1982年中国江苏盱眙县发现凹土，之后相继在全国另14个省区发现凹土矿。盱眙地区探明储量在6700万吨以上，分布在32个矿山,但仅可供35年左右消耗量。凹土粘土(凹土粘土品质低于凹土)储量5亿吨以上，居世界首位，可供350年以上消耗。(数据来源：盱眙县凹凸 棒土资源综合利用支柱产业建设“十一五”规划纲要) (数据来源：2009年11月经济参考报) 盱眙地区的矿石储量占全国的74%和全球的50%。 0.511.5 22.5全球总量 国外20余国 中国盱眙(Xū Yí) 中国另14个省区 2009年全球凹土储量(亿吨) 国外20余国 59% 中国盱眙30% 中国另14个省区 11% 全球凹土分布

三．2004年全球产量 (数据来源：盱眙县凹凸棒土资源综合利用支柱产业建设“十一五”规划纲要) 2004年，盱眙县凹土产量18万吨，占全国凹土总产量的72%，占世界的18%。 四．用途 凹土最主要特性是：强吸附性。类似活性炭。用途有2000种以上，例如：市面上出售的色拉油，在生产中，要在原油中加入凹土，过滤掉黄曲霉素等有害成分和杂质；医院在制氧中，需要加入凹土，吸附氮氧分离时产生的水汽；在高档宾馆的中空窗户四边，要填上凹土，窗户不会因为内外温差而起雾；在石油钻探中，填充了凹土的输油管道像血液一样循环往复，让原油不会“心肌梗死”；凹土甚至被用进了面膜、洗发水、牙膏……加入了凹土的面膜，很快的让人产生“拉皮”的感觉；加入了凹土的洗发水，泡沫极其细腻极易清洗；加入了凹土的牙膏，不像现在加滑石粉的牙膏，会给牙釉质带来伤害；加入凹土的冰袋在零下４０度时仍

高岭石

高岭石是长石和其他硅酸盐矿物天然蚀变的产物，是一种含水的铝硅酸盐。高岭石为或致密或疏松的块状，一般为白色，如果含有杂质便呈米色。高岭石经风化或沉积等作用变成高岭土，而高岭土则是制作陶瓷的原料。除此以外，高岭土还可作化工填料、耐火材料、建筑材料等等，用途十分广泛。 高岭石属于粘土矿物，其化学组成为Al4[Si4O10]·(OH)8，理论组成(wB%)：Al2O3 41.2，SiO2 48.0，H2O 10.8。成分常较简单，只有少量Mg、Fe、Cr、Cu 等代替八面体中的Al。Al、Fe代替Si数量通常很低。碱和碱土金属元素多是机械混入物。由于晶格边缘化学键不平衡，可引起少量阳离子交换。晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。摩氏硬度2-2.5，比重2. 6-2.63。吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感。 高岭石是组成高岭土的主要矿物，常见于岩浆岩和变质岩的风化壳中。中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、河北唐山、湖南醴陵等。世界其它著名产地有英国的康沃尔和德文、法国的伊里埃、美国的佐治亚等。高岭石是陶瓷的主要原料，高岭石粘土除用作陶瓷原料、造纸原料、橡胶和塑料的填料、耐火材料原料等外，还可用于合成沸石分子筛以及日用化工产品的填料等。 高岭石多呈隐晶质致密块状或土状集合体。电镜下呈自形六方板状、半自形或它形片状晶体。鳞片大小一般为0.2~5μm，厚度0.05~2μm。有序度高的2M1高岭石鳞片可达0.1~ 0.5mm，有序度最高的2M2高岭石鳞片可达5mm。集合体通常为片状、鳞片状、放射状等。 【鉴定特征】致密土状块体易捏碎成粉末、粘舌、加水具可塑性，在密闭的试管内加热后失去水分。灼烧后与硝酸钴作用呈蓝色反应（Al）。高岭石及其多型可用X射线衍射和热分析加以区分。埃洛石与高岭石的不同点是在100~20 0℃范围存在着明显的吸热效应，即相当于脱去层间水。 [工业应用]。 【物理性质】纯者白色，因含杂质可染成深浅不同的黄、褐、红、绿、蓝等各种颜色；致密块体呈土状光泽或蜡状光泽。｛001｝极完全解理。硬度2.0～3.5。相对密度2.60～263。土状块体具粗糙感，干燥时具吸水性(粘舌)，湿态具可塑性，但不膨胀。 【主要用途】高岭石自古以来就被应用于陶瓷工业，它是陶瓷制品的最基本原料，主要利用的是它的可塑性(在陶瓷坯体中易成型),烧结性(在加热过程中易熔物产生液相充填于未熔颗粒空隙中，使气孔率下降而致密、坚硬)，耐高温性，呈洁白色等性能。此外，在电器、建材、日用品及橡胶、造纸业等工业也有广泛应用。高岭石的粒度对其工艺性能有很大影响，粒度越细，可塑性越好，越易烧结。如纸张涂布、高光洁油漆、油墨、特种陶瓷和橡胶用的一级涂布高岭石粘土，其粒度小于2μm的部分不应低于80%。

黏土介绍

黏土 粘土含沙粒很少、有黏性的土壤，水分不容易从中通过才具有较好的可塑性。一般的粘土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。一般在原地风化，颗粒较大而成分接近原来的石块的，称为原生黏土或者是一次黏土。这种黏土的成分主要为氧化硅与氧化铝，色白而耐火，为配制瓷土之主要原料。 黏土，又作粘土，是颗粒非常小的可塑的硅铝酸盐。除了铝外，黏土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙，是一种重要的矿物原料。黏土一般由硅铝酸盐矿物在地球表面风化后形成。但是有些成岩作用也会产生黏土。在这些过程中黏土的出现可以作为成岩作用进展的指示。 黏土是一种重要的矿物原料。由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。 黏土矿物的颗粒细小，常在胶体尺寸范围内，呈晶体或非晶体，大多数是片状，少数为管状、棒状。 黏土矿物用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状，而且比表面积大，颗粒上带有负电性，因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有与其他阳离子交换的能力。 粘土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。一般在原地风化，颗粒较大而成分接近原来的石块的，称为原生黏土或一次黏土。这种黏土的成分主要为氧化锡与氧化铝，色白而耐火，为配制瓷土之主要原料。 而黏土再继续风化而变幼，再经流水及风力迁移，而在下游形成一层厚厚的黏土，称为次生黏土或二次黏土。这种黏土因受污染，含金属氧化物较多，色深而耐火度较低。因黏性及可塑性佳，为配制陶土之主要原料。 高岭土是以高岭石亚族矿物为主要成分的软质黏土。主要由高岭石矿物组成。自然界中,组成高岭土的矿物有黏土矿物和非黏土矿物两类。颜色为白色,最高白度大于95%,硬度为1~4。

三种主要黏土矿物高岭石水云母蒙脱石的性质。

1、试比较三种主要黏土矿物(高岭石、水云母、蒙脱石)的性质。 (１) 高岭石(１:１型铝硅酸盐矿物) 由一个硅氧片与一个水铝片,通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。 每个晶层的一面就是OH离子组(水铝片上的),另一面就是O离子(硅氧片上的),因而叠加时晶层间可形成氢键,使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒,晶粒多呈六角形片状。 其分子结构外形特征为 ＯＨＯＨＯＨ、、、、、、、ＯＨ 顶层───────────── 底层───────────── ＯＯＯ、、、、、、、、Ｏ 许多晶片相互重叠形成高岭矿物 特点:晶层与晶层间距离稳定,连接紧密,内部空隙小,电荷量少,单位个体小,分散度低。多出现于酸性土壤。如高岭石类。 高岭石的性质特点:

晶格内的水铝片与硅氧片很少发生同晶替代, 因此无永久性电荷。但水铝片上的--ＯＨ在一 定条件下解离出氢离子,使高岭石带负电。 晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固,水分子及其她离子难以进入层间,并且形成较大的颗粒。因此其吸湿性、粘结性与可塑性较弱,富含高岭石的土壤保肥性差。 (2)蒙脱石类( ２:１型铝硅酸盐矿物) 由两片硅氧片与一片水铝片结合成的一个晶片(层)单元,再相互叠加而成的。 每个晶层的两面均由O离子组(硅氧片上的),因而叠加时晶层间不能形成氢键,而就是通过“氧桥”联结,这种联结力弱,晶层易碎裂,其晶粒比高岭石小。 特点: 胀缩性大,吸湿性强,易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+,有时可在硅铝片中,一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附负离子。 如蒙脱石,这类矿物多出现于北方土壤。如东北、华北的栗钙土、黑钙土与褐土等。 (３)水云母类 (２:１型粘土矿物)

[高岭石,性能,结构]反复插层对高岭石结构和性能的影响浅析

反复插层对高岭石结构和性能的影响浅析 高岭石是一种重要的粘土矿物，已被广泛应用于橡胶、塑料、环保等领域。同时，纳米级高岭石是一种重要的化工原料，可显著提高产品的档次，增加产品的附加值，目前，插层法是最有希望也是最有效的制备纳米级高岭石的方法。经过多次插层与脱嵌得到的高岭石具有足够的活性，可与部分2价盐类发生插层反应，但插层与脱嵌的重复次数与高岭石类型有关，不同的高岭石可能要经过2次甚至几十次不等的插层与脱嵌循环。Thompson等通过多次插层与脱嵌反应得到无定形高岭石，其比表面积由5 m2/g增至45 - 400 m2/g离了交换容量由0.10 mmol/g增至3 mmol/g，且该材料可与多种金属离了发生反应。此外，Patakfalvi 等在65 0C直接利用二甲基亚飒CDMSO对高岭石进行插层，多次插层后使高岭石完全解体，最终达到了剥片的目的。Singh等为了验证在水合作用下片状高岭石是否会发生卷曲，利用醋酸钾对高岭石进行多次插层与水洗反应，不仅证实了该假设，并最终得到了埃洛石状高岭石。 尽管前人对高岭石多次插层与脱嵌进行了研究，但多集中在对产物的加工，而对多次插层与脱嵌后高岭石结构及性能研究甚少。本研究分别利用二甲基亚飒CDMSO和去离了水对高岭石进行重复的插层与水洗，并采用X射线衍射CXRD、傅立叶变换红外光谱FT-IRS旋转魔角核磁共振MAS NMR扫描电镜SEMI对插层和水洗产物进行表征，以期确定重复插层与脱嵌对高岭石结构及性能的影响。 1实验方法 1.1原料及仪器 高岭土选白张家口宣化市沙岭了镇，高岭石含量达95 %，含少量石英。无水乙醇，分析纯;二甲基亚飒CDMSO，分析纯;上述两种试剂均由西陇化工股份有限公司生产。 X射线衍射CXRD分析采用日本理学公司的Rigaku D/MAX 2500 PC型X射线衍射分析仪，测试条件:扫描步宽:0.020，管流40 mA，电压150 V，扫描速度4 (0)/min狭缝系统:DS=SS=10，RS=0.3 mm. 红外光谱(FT-IR)测试采用Nicolet 6700傅立叶红外光谱仪，采用KBr压片法制样，波数测试范围:600-4000 cm，分辨率4 cm. 核磁共振测试采用德国Bruker公司MSL-300型谱仪在室温条件下记录的，a9Si的谐振频率分别为59.6 Hz, 78.2 Hz，转了转速5kHz, 29Si的化学位移参照物分别为四甲2样品制备 称取50 g高岭石(K)置于100 mL质量分数为90%的DMSO溶液中，60 0C搅拌12h，得到高岭石/DMSO插层复合物(KD。将KD 置于去离了水中，常温搅拌1 d，离心分离获得水洗后产物. 2结果与讨论

高岭石族

高岭石族 高岭石族（Kaolinite group ）六环层状硅酸盐矿物，是长石和其他硅酸盐矿物天然蚀变的产物，是一种含水的铝硅酸盐。它们总是以极微小的微晶或隐晶状态存在，并以致密块状或土状集合体产生。高岭石为或致密或疏松的块状，一般为白色，如果含有杂质便呈米色。高岭石经风化或沉积等作用变成高岭土，而高岭土则是制作陶瓷的原料。除此以外，高岭土还可作化工填料、耐火材料、建筑材料等等，用途十分广泛。 高岭石族化学式：Al 2Si 2O 5(OH)4，晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。摩氏硬度2-2.5，比重2.6-2.63。吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感。 高岭石是组成高岭土的主要矿物，常见于岩浆岩和变质岩的风化壳中。中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、湖南醴陵等。世界其它著名产地有英国的康沃尔和德文、法国的伊里埃、美国的佐治亚等。 理论组成：Al 2O 3 为41.2%，SiO 2为48.0%，H 2O 为10.8%。成分常较简单，只有少量Mg 、Fe 、Cr 、Cu 等代替八面体中的Al 。Al 、Fe 代替Si 数量通常很低。碱和碱土金属元素多是机械混入物。由于晶格边缘化学键不平衡，可引起少量阳离子交换。 高岭石分布很广，主要是由富铝硅酸盐在酸性介质条件下，经风化作用或低温热液交代变化的产物。在低温热液作用下，当含CO 2的酸性水溶液作用于不含碱的铝硅酸盐和硅酸盐时，可引起高岭石化作用，形成的高岭石常依长石、云母、黄玉等成假象。 高岭石 (Kaolinite) - Al 2Si 2O 5(OH)4 地开石（Dickite ）- Al 2Si 2O 5(OH)4 珍珠石 (Nacrite) - Al 2Si 2O 5(OH)4 禾乐石 (Halloysite) - Al 2Si 2O 5(OH)4 c a i y z

盱眙县凹凸棒石粘土产业简介

盱眙县凹凸棒石粘土产业简介 一、盱眙凹凸棒石粘土开发利用回顾 自凹凸棒石粘土在盱眙发现以来，盱眙凹凸棒石粘土开发应用经历了几个阶段： 1、初步开发应用期(1980年-1989年)。1983年地方国营盱眙凹凸棒石粘土公司成立，标志着盱眙县、也是我国第一次开始了凹凸棒石粘土工业化生产。接着全国性凹凸棒石粘土测试应用研讨会在盱眙召开，推动了盱眙县凹凸棒石粘土开发从无到有。但是这个时期因缺少资金、资料、技术和经验，凹凸棒石粘土开发应用难度很大。到89年底，盱眙凹凸棒石粘土公司的年产量不过万吨，主要生产外墙涂料、复合肥料粘结剂及饲料添加剂等技术含量较低的初级产品。 2、市场成长期(1990年-1999年)。随着凹凸棒石粘土广泛被人们所认识，各地兴办凹凸棒石粘土加工厂的热情空前高涨。这一时期全国新上凹凸棒石粘土企业约100家，绝大部分集中在苏皖地区，其中盱眙县达50余家。这时由于借鉴国外实例，国内科研院所的一些科研新成果逐步投入生产，促使这一时期开发应用领域有较大的拓展，一些生产厂家也投入资金进行了产品研发，市场上出现了一些利用凹凸棒石粘土为原料生产的具有较高附加值的产品，如优质高粘剂、抗盐粘土、高效吸附剂、以及干燥剂、防暑凉垫、外用药物、纺织浆料替代品等。但这一时期企业的生产规模较小，主要靠

产量而不是靠技术和质量拼市场，主要资源产地矿山采富弃贫现象比较突出。 3、依靠科技、依法整顿、理性发展期( 2000年至今)。在各级政府的关心下，盱眙县开始将凹凸棒石粘土产业作为一个优势产业进行重点培育，加大了科技投入，加大了应用开发力度，加强了产品宣传，同时也加强了产业管理，形成了政府调控、市场运作，产品上档次、企业上规模的新局面，扭转了一度比较混乱的开采市场，调整了生产企业布局，关闭了小作坊式的30多个小厂，控制了新上凹凸棒石粘土企业的数量，提高了生产的技术含量和市场开拓能力，为全县凹凸棒石粘土支柱产业的良性发展奠定了基础。 二、近年盱眙凹土产业的发展状况 2000年以来面对丰富的凹凸棒石粘土资源和新一轮高涨的开发热潮，盱眙县政府保持清醒的头脑，认识到凹凸棒石粘土是不可再生的稀缺资源，作为主要产地，盱眙不能再走过去只重开采、不重技术和市场的老路，也不能再重复过去那种“遍地开花、作坊式”的粗放、简陋和无序的开发模式，必须摒弃那种破坏、浪费资源和环境的目光短浅、后患无穷的开采方式。为此，盱眙县采取了一系列符合盱眙地方实际情况的措施，制订并出台了《关于凹凸棒石粘土资源开发利用的十项规定》，彻底整顿凹凸棒石粘土的开采、生产和市场秩序，推动凹凸棒石粘土矿业权的市场化，将资源、环境保护与开发、生产紧密结合。从保护资源、加大开发力度、做大企业规模、建立公平竞争的市场机制、依法规范管理出发，要求进入

高岭石／二甲基亚砜插层复合物的制备及影响因素

罗旌旺等：偏高岭土对硅酸盐水泥浆体干燥收缩行为的影响及机理· 1637 ·第39卷第10期 高岭石/二甲基亚砜插层复合物的制备及影响因素 张印民，刘钦甫，伍泽广，郑启明 (中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院，北京 100083) 摘要：以高岭土为原料，制备了高岭土/二甲基亚砜(dimethylsulfoxide，DMSO)插层复合物。利用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)，Fourier红外光谱(Fourier transform infrared spectracopy，FTIR)，热重–差热分析(thermogravimetric–differential thermal analysis，TG–DTA)对制备的样品进行了表征。采用正交实验分析了反应温度、反应时间、水以及高岭土固含量等因素对插层效率的影响。XRD和FTIR分析显示，DMSO进入高岭石层间，并以高度取向的形式存在，高岭石的层间距由0.714nm增大到1.120nm。TG–DTA显示，层复合物在130℃左右开始分解，发生脱嵌反应；正交分析显示温度对插层率的影响最为显著，反应时间和水的影响次之，高岭石固含量的影响最小，最优化条件为：反应温度75℃；反应时间36h；含水量为10%；高岭石固含量15%。 关键词：高岭石：二甲基亚砜：插层：正交分析 中图分类号：P578.964；TQ324.4 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2011)10–1637–07 网络出版时间：2011–09–27 13:49:21 DOI：CNKI:11-2310/TQ.20110927.1349.020 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/0012509937.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20110927.1349.020.html Preparation and Influencing Factors of Kaolinite/Dimethylsulfoxide Intercalation Composite ZHANG Yinmin，LIU Qinfu，WU Zeguang，ZHENG Qiming (School of Geosciences and Survey Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China) Abstract: The kaolinite/dimethylsulfoxide intercalation composite was synthesied and using kaolinite from Zhangjiakou as raw ma-terial. The sample was characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectracopy (FTIR) and thermogravim-etry (TG) and differential thermal analysis (DTA). The effects of reaction temperature, time, water content and solid content on the intercalation were investigated by orthogonal experiments. The analysis of XRD and FTIR show that the interlameller space of kao-linite was expanded from 0.714nm to 1.120nm, which display that the DMSO molecules was intercalted into kaolinite and exist in highly oriented arrangement in the interlayer of kaolinite. TG–DTA shows the composite is stable until 130℃and starts derinteca-lated. The results of orthogonal analysis show that the temperature is the most ramarkable factor, the others followed are the reaction time, water contents, and the solid cotents. The optimum process conditions are the reaction temperature of 75℃, the reaction time of 36h, water content of 10% and the solid content of 15%. Key word: kaolinite; dimethylsulfoxide; intercaltion; orthogonal analysis 采用插层的方法可以使有机分子插入高岭石层间，形成高岭石有机复合物。在保持高岭石结构的同时，使高岭石层间的作用力减弱，达到层与层之间剥离，从而使其粒径减小，降低高岭土颗粒的粒度甚至达到纳米级[1–2]，在功能陶瓷材料、环境工程材料纳米复合材料、催化剂、选择型吸附剂等领域具有广阔的应用前景[3]。 高岭石属于高岭石亚族，是典型的1:1型二八面体层状硅酸盐。高岭石的基本晶层单元是由一层硅氧四面体[SiO4]和一层铝氧八面体[AlO2(OH)4]通过共同的氧连接成，每个晶层单元四面体中的氧原子与相邻晶层单元的八面体羟基形成氢键，单元层与单元层间通过氢键及van der Waal力连接，层间几乎没有外来的离子[4]。由于高岭石的空间结构和 收稿日期：2011–03–21。修改稿收到日期：2011–03–31。基金项目：国家自然基金重点(51034006)资助项目。 第一作者：张印民(1985—)，男，博士研究生。 通信作者：刘钦甫(1964—)，男，教授。Received date:2011–03–21. Approved date: 2011–03–31. First author: ZHANG Yinmin (1985–), male, postgraduate student for doctor degree. E-mail: pzqm163@https://www.wendangku.net/doc/0012509937.html, Correspondent author: LIU Qinfu (1964–), male, professor. E-mail: lqf@https://www.wendangku.net/doc/0012509937.html,.dn 第39卷第10期2011年10月 硅酸盐学报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 39，No. 10 October，2011