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凹凸棒粘土的提纯及应用陈学祥安徽巢湖水泥集团一、凹凸棒粘土的介绍凹凸棒号称万土之王，其分子式为Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2单个矿物结构是一种以Si-O八面体为基本晶体单元形成链状结构的棒束，晶体呈针状、纤维状、或纤维状集合体。
矿物含水富镁，由于其特殊结构而具有良好的吸附性能，和粘结性能，具备多种用途。
在国外，凹凸棒产品已开发出千余种以上用途的产品。
产品不仅涉及化工、机械、能源、汽车、轻工、冶金、建材等传统产业，而且进入以信息、生物、航空、海洋开发、新材料和新能源为代表的高技术产业。
全球凹凸棒产品约年200万吨左右，美国近十年基本保持在90万吨／年。
我国一直在10万吨左右，由于发现较晚和其他因素，相关的应用开发远远落后其他拥有国，其应用也仅限于石油钻井、动物饲料、各类粘结剂、化肥农药油脂脱色等少数领域。
二、凹凸棒粘土的提纯凹凸棒粘土颗粒是自然存在的胶体尺寸，高长经比的针状晶体集束，这些集束又聚结成簇。
发现凹凸棒矿藏的同时也会发现其他粘土种类，它们通过空气和水的流动而引入，其他共存的粘土形式如蒙脱石、海泡石、膨润土和高岭土等其他矿物也有存在。
安徽明光凹凸棒粘土总储量约1亿吨，矿量比较集中，主要有四种类型，按其非凹凸棒矿物的含量主要分为蒙脱石型、凹凸棒型、白云石型、碳酸钙型。
其中凹凸棒含量高的可达80%以上。
凹凸棒粘土的传统加工方式是磨研，然后进行颗粒尺寸分离，再干燥至10%左右的含水量，研磨过程会破碎集束簇，也会导致破裂单个凹凸棒颗粒的不理想结果。
美国专利6,130,179介绍，凹凸棒矿石在开采后被粉碎到足够小的尺寸使它们可以被倒进泥浆中。
聚丙烯酰铵化钠（sodium polyacrylates），其分子重在4000～5000之间，被提前混合在水里。
聚丙烯酰铵化钠的浓度最好是在凹凸棒粘土含量的1%～4% 的重量比，将凹凸棒粘土逐渐地进行入聚丙烯酰铵化钠和水的溶液里，并进行中度到高度的剪切，直到完全分解，凹凸棒的集束和集簇被分解成胶体颗粒，而其他共生的粘土形式则以保持集合前较大的颗粒，没有分解的非凹凸棒粘土和其他非粘土物质被用物理手段去除，将去除石屑的凹凸棒粘土除水或干燥直到达到需要的潮湿度，干燥的过程最好是在大气压下，温度在85℃～210℃之间，在干燥过程中，凹凸棒粘土“自我凝聚”成松散连结的球粒。
凹凸棒石粘土简介成分与结构由来及资源分布特性及应用领域加工手段成分与结构凹凸棒石又名坡缕石或坡缕缟石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。
凹凸棒石粘土晶体形状为棒状、纤维状，长0.5-5微米，宽0.05-0.15微米，为2∶1型粘土矿物,即两层硅氧四面体,一层铝氧八面体,其分子式为:Mg5Si8O20(HO)2(OH2)4·4H2O。
由来及资源分布1862年萨夫钦科发现于苏联乌拉尔，1913年，费父斯曼根据所发现的矿区把它命名为Palygorskite。
后来在美国佐治亚洲的凹凸堡地区和法国的莫尔摩隆地区的漂白土中也发现了该种矿物，并由第拉白连特1935年采用Attapulgite之名。
1976年，中国学者许冀泉根据凹凸堡之者同时兼顾该矿的晶体结构特征，译成“凹凸棒石”，近年来在国内传用。
八十年代初，中国在江苏省盱眙地区首次发现凹凸棒石粘土矿。
凹凸棒石是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、南非及澳大利亚等国，探明储量约1.3亿吨。
美国：是世界上最大的凹凸棒石矿资源国和生产国，大量矿床分布在佐治亚－－佛罗里达边境地区。
典型矿床La Camelia凹凸棒石矿位于佛罗里达州北部，属典型的陆相矿床，形成于半咸水泻湖和潮汐环境中。
中国：在全国十余个省份有所发现，但重点分布于江苏省六合、盱眙和安徽省明光地区。
其中又以盱眙地区的品位为高、储量为大，该地区优质凹凸棒石粘土储量在5000万吨以上。
西班牙：是世界上凹凸棒石的主要生产国之一，已探明的储量约有2400万吨。
典型矿床主要有：Torrejon 盆地凹凸棒石矿－－位于西班牙西部，塔霍河流域，面积250平方公里，最早发现于二十世纪六十年代早期，属典型的湖相沉积型，储量达1500万吨，无论从开采历史、矿石质量，还是从矿床规模、经济意义，均闻名于世。
Lebrija 凹凸棒石矿－－位于塞维利亚省的西南部，靠近瓜达尔基维尔河的入海口，属由海向陆变化的过渡相沉积环境中形成的，储量约900万吨。
粘土干燥剂也叫矿物干燥剂
粘土干燥剂（蒙脱石）---外观形状为灰色小球，活性矿物干燥剂采用纯天然原料矿物及活性吸湿剂精炼而成，绿色环保，无毒无味，对人体无损害。
产品在室温及一般湿度下吸附性能良好，具有吸附活性，静态减湿和异味去除等功效。
亚新威矿物干燥剂是由数种天然矿物组成，外观为灰白色小球。
它无毒无害，是可降解的环保型干燥剂。
也叫矿物干燥剂，最适宜在50℃以下的环境中吸湿。
当温度高于50℃，粘土的放水程度便大于吸水程度。
但粘土的优势在于价格便宜。
分子筛干燥剂---它是人工合成且对水分子有较强吸附性的干燥剂产品。
分子筛的孔径大小可通过加工工艺的不同来控制，除了吸附水气，它还可以吸附其它气体。
在230℃以上的高温情况下，仍能很好的容纳水分子。
干燥剂 编辑:hyyfwm。
凹凸棒石粘土简介成分与结构由来及资源分布特性及应用领域加工手段成分与结构凹凸棒石又名坡缕石或坡缕缟石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。
凹凸棒石粘土晶体形状为棒状、纤维状，长0.5-5微米，宽0.05-0.15微米，为2∶1型粘土矿物,即两层硅氧四面体,一层铝氧八面体,其分子式为:Mg5Si8O20(HO)2(OH2)4·4H2O。
由来及资源分布1862年萨夫钦科发现于苏联乌拉尔，1913年，费父斯曼根据所发现的矿区把它命名为Palygorskite。
后来在美国佐治亚洲的凹凸堡地区和法国的莫尔摩隆地区的漂白土中也发现了该种矿物，并由第拉白连特1935年采用Attapulgite之名。
1976年，中国学者许冀泉根据凹凸堡之者同时兼顾该矿的晶体结构特征，译成“凹凸棒石”，近年来在国内传用。
八十年代初，中国在江苏省盱眙地区首次发现凹凸棒石粘土矿。
凹凸棒石是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、南非及澳大利亚等国，探明储量约1.3亿吨。
美国：是世界上最大的凹凸棒石矿资源国和生产国，大量矿床分布在佐治亚－－佛罗里达边境地区。
典型矿床La Camelia凹凸棒石矿位于佛罗里达州北部，属典型的陆相矿床，形成于半咸水泻湖和潮汐环境中。
中国：在全国十余个省份有所发现，但重点分布于江苏省六合、盱眙和安徽省明光地区。
其中又以盱眙地区的品位为高、储量为大，该地区优质凹凸棒石粘土储量在5000万吨以上。
西班牙：是世界上凹凸棒石的主要生产国之一，已探明的储量约有2400万吨。
典型矿床主要有：Torrejon 盆地凹凸棒石矿－－位于西班牙西部，塔霍河流域，面积250平方公里，最早发现于二十世纪六十年代早期，属典型的湖相沉积型，储量达1500万吨，无论从开采历史、矿石质量，还是从矿床规模、经济意义，均闻名于世。
Lebrija 凹凸棒石矿－－位于塞维利亚省的西南部，靠近瓜达尔基维尔河的入海口，属由海向陆变化的过渡相沉积环境中形成的，储量约900万吨。
凹凸棒简介一、凹凸棒概念凹凸棒又名坡缕石或坡缕缟石。
凹凸棒石粘土（简称凹土）具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体和吸附性能，具有广泛的应用领域，有“千土之王”、“万用之土”等美誉。
外观及色泽：中细颗粒状，颗粒直径为 1.5~5mm，颜色呈棕褐色，部分为深褐色。
凹凸棒矿物质中含有多种养分的综合体，它除了含氮、磷、钾等大量营养元素外还富含钙、硫、锌、铁、硼等二十多种作物必需的“品质元素”，尤其富含硒、锌、碘等人体所需的有益元素，加之其特有的链层纤维状结构和一维纳米级孔穴通道的微观构造特性，具有很强的吸附性、缓释性、分散性、悬浮性和阳离子交换性，能有效的吸附、固化土壤中有害元素（重金属）的浓度，提高农作物的品质，增加农作物抗逆性，提高肥料的利用率，达到增产、增色、增质之目的，完全可以取代化学肥料，长期使用可有效改良土壤，降解土壤里的重金属，极利无公害、绿色食品的生产。
凹凸棒微生物营养肥是矿物晶体，成微细棒状，能使板结的土壤疏松多孔，能改善土壤的结构，抑制化肥污染，提升农产品质量产量，生产无公害绿色有机食品的“营养配餐肥”。
施用凹凸棒复合微生物有机肥可使番茄的茄红素、维生素C、钙增加30%以上，保鲜期延长3-5天，糖酸比的变化使得口感更好；枸杞鲜果的维生素C增加 31.89%、可溶性糖增加8.68%、鲜果含水量降低0.46%～4.60%，改善枸杞品质。
增加枸杞地土壤有机质 3.55%～11.15%，降低土壤容重3.62%～11.55%。
，增大土壤孔隙度3.70%～13.74%。
产投比达到了4.46。
二、凹凸棒复合微生物有机肥特点（一）固氮、增菌、解磷、解钾：凹凸棒复合微生物有机肥配方独特，富含有机质、氮、磷、钾、中微量元素和复合微生物发酵菌。
能够增加土壤中有益微生物菌群的繁殖，分解土壤中磷素和钾素，活化土壤，防止土壤板结及化肥残留导致土壤盐渍化。
（二）抗旱、保水、抗重茬：凹凸棒复合微生物有机肥中含有大量活化凹凸棒，有效地提高土壤的孔隙度和透气性，从而达到了抗旱、保水的功效，同时在有益微生物菌和有机质的作用下，解决大量化学肥料不合理施用造成的作物连年危害，达到了抗重茬的目的。
矿物干燥剂有两种可作干燥剂使用：蒙脱石干燥剂，凹凸棒石干燥剂。
其中，蒙脱石干燥剂为天然的矿物干燥原料进行加工而制作成的，外观呈现破碎状态，容易出现粉化，此种干燥剂具有较强的吸湿率，同时，其吸湿率受剂中所含蒙脱石多少的影响，但其缺点是吸湿后会产生膨胀的情况，容易发生破袋的问题，但因其天然的无腐蚀性，还是深收各界用户青睐。
凹凸棒石干燥剂则是由天然的凹凸石矿物进行精炼而来的了，具有可调节的吸湿性，外观多为球状，更易包装，对人体无毒无害，可用于食品行业，但其对金属具一定的接触性腐蚀，所以在凹凸石干燥剂初期使用，极少用于精密仪器等干燥。
干燥剂 编辑:hyyfwm。
凹凸棒粘土（食品级）的使用范围和化学成分
凹凸棒粘土（食品级）
江苏脱色砂科技有限公司生产的凹凸棒粘土是采用我国稀有的非金属矿资源――凹凸棒石粘土为主原料,经特殊生产工艺加工制成。
外观为灰白色粉末,不溶于水.与同类产品比较，具有脱色率高、过滤速度快、残油率低等特点。
是一种性能好、价格低，是代替活性炭和活性白土的新型脱色产品。
用途及使用范围：
1、用于去除植物油中的各种色素、磷脂、胶质、皂类等物质。
其酸价低，脱色后的油品透明洁净、品质稳定、不返色。
同时其
过滤速度快，可为生产企业提高产能、降低成本。
2、具有专一吸附性能，能100%吸附食用油中的强致癌物—黄曲
霉毒素B1（AFTB1），3，4--苯芮芘，保证其食用油的卫生安全
指标。
3、可用于糖类及柠檬酸脱色。
4、可用于水质净化处理及污水处理。
产品主要指标
脱色率，%
水分，%
游离酸，%
PH值
目粒度（目）
≥90
（AOCS检测标准）
≤5
≤0.10
5.5—
6.5
200目90%通过
产品卫生指标：符合《食品安全国家标准食品添加剂凹凸棒粘土》标准
凹凸棒粘土主要氧化物含量成份SiO2 55.6-60.5；Al2O3 9.0-10.1；Fe2O3 5.7-6.7；Na20 0.03-0.11；
K2O 0.96-1.30；CaO 0.42-1.95 MgO 10.7-11.35；MnO 0.61；TiO2 0.32-0.6；灼减10.53-11.8 凹凸棒粘土的卫生指标(mg/kg) ：砷(以As计)≤0.5 铅(Pb计)≤1 汞(以Hg计)≤0.3。
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（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。
