膨润土矿地质特征及经济意义

各种膨润土的性能及其综合利用现状（膨润土）又名膨土岩、斑脱石，是以蒙脱石为重要成分的粘土矿物,其化学成分相当稳定,被誉为“万能石”。

蒙脱土（Montmorillonite）是属于蒙脱土族的矿物，蒙脱土是典型的层状硅酸盐矿物之一,但是与其他层状硅酸盐矿物不同之点是层与层之间空隙特别大,这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交换性阳离子。

蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四周体片夹一层共棱联接的铝（镁）氧（氢氧）八面体片,构成2:1型含结品水的硅酸盐矿物。

是粘土类矿物大家庭中品体结构变异最强的矿物之一。

通过衍射仪慢速扫描的试验结果表明蒙脱土的粒度己接近纳米级,是天然纳米材料。

1重要类型及用途我国的膨润土资源极为丰富,遍布26个省市,储量世界第一。

目前我国膨润十进展较快,应用已达24个领域。

2000年我国膨润十年产量为250万吨,2023年我国膨润土年产量已超过290万吨,其中铸造业占38%；钻井泥浆占24%；铁矿球团占16%；活性白土占15%；剩余7%重要消费在轻工、农业、建筑等领域,尽管这部份领域用量小,但价值高,经济效益好。

天然膨润十一般多为钙基膨润土,其物化性质不甚理想,如将其加工成钠基膨润土、提纯膨润土、颗粒膨润土、有机膨润土、活性白土（颗粒白土）、白炭黑等膨润土深加工产品,可广泛用于石油化工、油脂、医药、建筑、日化、纺织、涂料、冶金、环保等各领域中。

1.1钠基膨润土自然界产出的膨润土,绝大为钙基膨润土。

钙基膨润土较钠基膨润土性能差,所以生产厂常用人工钠化的方法将钙基膨润土改型为钠基膨润土。

钠基膨润土在铸造行业、钻井泥浆、铁矿球团、干燥剂、污水处理、建筑工程防水材料、涂料等7种行业需求用量较大。

铸造用膨润土是钠基膨润土最大的用户,每年用量不少于110万吨。

钠基膨润土以其复用性好和湿压强度高而受铸造行业所欢迎。

因具有良好的可塑性,可防止铸件夹砂、结疤、掉块、砂型塌方等现象,加之成型性强、型腔强度高,便于金属行业浇铸湿态或干态型模,是精密铸件首选的型砂粘结剂。

膨润土的性质和用途膨润土是一种具有特殊性质的黏土矿物，它的主要成分是硅酸盐和铝酸盐矿物。

膨润土因为其特殊的吸附和吸水性能，被广泛应用于各个领域。

首先，膨润土具有很高的吸附能力。

由于其具有大量的层状结构和很大的比表面积，膨润土可以将溶液中的有害物质、重金属离子、有机物等吸附到其表面上，从而起到净化水体和土壤的作用。

由于这一特性，膨润土被广泛应用于水处理和环境保护领域。

其次，膨润土还具有很强的吸水性能。

由于膨润土中的层状结构可以吸附和致使水分子，使其膨胀，因此膨润土在干燥状态下可以吸水膨胀，形成胶体物质。

有些膨润土甚至可以吸收自身体积数百倍的水。

这种特性使得膨润土被广泛应用于建筑材料、陶瓷制造和地基处理等方面。

在建筑材料方面，膨润土可以用作各类油漆、涂料、胶粘剂、胶凝材料等的添加剂，可以提高产品的稳定性和黏着性。

此外，膨润土还可以用作混凝土的添加剂，改善混凝土的工艺性能和力学性能，改善混凝土的凝结时间和强度发展规律。

膨润土在纸张制造和印刷行业也有广泛的应用，可以起到改善纸张质量和印刷性能的作用。

在陶瓷制造方面，膨润土可以用作制备陶瓷的原料。

由于膨润土具有较高的塑性和良好的流动性，可以使得陶瓷的成型过程更加顺利，并且可以增强陶瓷体的结构强度和抗裂性能。

此外，膨润土还可以用作陶瓷的釉料成分，在烧制过程中可以形成致密的釉面。

在地基处理方面，由于膨润土的吸水膨胀特性，它可以用来填充地基并改善土壤的工程性质。

在土壤工程领域，膨润土常常被用作防水层、隔离层和土壤改良剂。

此外，膨润土还可以用于制备各类高分子复合材料和纳米材料。

由于膨润土具有独特的层状结构和优异的阻隔性能，可以用作载体材料嵌入不同类型的聚合物和纳米粒子，并且可以对这些复合材料的性能进行调控和增强。

综上所述，膨润土具有较高的吸附能力和吸水性能，被广泛应用于水处理、环境保护、建筑材料、陶瓷制造、地基处理、高分子复合材料和纳米材料等领域。

膨润土的独特性质和广泛应用前景使得膨润土成为一种非常重要的矿产资源。

膨润土矿物资源概述膨润土的广泛定义为“主要由蒙脱石类矿物组成的岩石，不考虑成因和产地”。

与蒙脱石经常伴生的粘土矿物有伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、水铝英石以及一些间层粘土矿物。

伴生的非粘土矿物有石英、长石、沸石、石膏、方解石、黄铁矿、氧化铁矿物以及岩屑等。

膨润土还常有钾、钠、钙、镁的盐类矿物。

膨润土( Bentonnite )一词源于1898年美国怀俄明州一粘土产地名。

中国出现的译名有斑脱岩、搬土、皂土、膨土岩等名称。

膨润土是人类利用最早的矿产之一，古代主要用于制陶。

近代工业有十分广泛的用途，铸造、能源、钻探、造纸、化工、建筑、医药、纺织等几十个部门，与膨润土有关的产品多达400~500种，被誉为万能的矿物原料，因此在国民经济中有独特的作用。

一、矿石矿物原料特点膨润土矿的颜色有白色、乳酪色、淡灰色、淡黄绿色、淡红色、褐红色以及黑色、斑杂色等。

油脂光泽、蜡状光泽，有的为土状光泽。

断口常为贝壳状或锯齿状。

结构构造多种多样，有块状、微层纹状、角砾状、土状及斑杂状构造；泥质结构为主，尚有变余火山碎屑、角砾凝灰及粉砂状结构。

膨润土的主要矿物成分是蒙皂石(Smectite)族矿物，为有益组分。

蒙皂石族矿物包括二八面体和三八面体两个亚族，而膨润土所含通常为二八面体亚族中的矿物，有以下三种矿物：蒙脱石E+0.33(Al1.67Mg0.33)S i4O10(OH)2·nH2O贝得石E+0.33Al2(Si3.67Al0.33) O10(OH)2·nH2O绿脱石E+0.33Fe3+2(Si3.67Al0.33) O10(OH)2·nH2O其中E+为可交换的层间阳离子。

二八面体亚族的晶体化学通式为：M u+V+Z(Al x Fe y3+Mg z)2.00(Si4-(u+v)Fe v3+、Al u)O10(OH)2·nH2O。

式中u+v+z为层间电荷，蒙脱石一般为22，贝得石的y、v、z为零，绿脱石v、x、z为零。

膨润土和膨胀土膨润土和膨胀土是土壤工程领域中常用的两种土壤材料。

本文将分别对膨润土和膨胀土进行介绍和分析。

一、膨润土膨润土是一种具有特殊物理和化学性质的土壤材料。

它的主要成分是硅酸盐矿物，具有较强的吸湿性和膨胀性。

膨润土分布广泛，常见的有膨润土矿、淤泥和膨润土矿石。

1. 物理性质膨润土具有较大的比表面积和极强的吸附能力。

当接触到水分时，膨润土颗粒会吸收水分并膨胀，使土壤体积增大。

这种膨胀性使膨润土在土壤工程中具有重要的应用价值。

2. 工程应用膨润土在土壤工程中广泛应用于土壤改良、防水、填充和加固等方面。

由于其吸湿膨胀的特性，膨润土被广泛用于制作防水层、防渗墙和防渗带等工程结构。

此外，膨润土还可以用作土壤改良剂，增加土壤的稳定性和抗冻性。

二、膨胀土膨胀土是一种在吸湿膨胀和干燥收缩过程中发生体积变化的土壤材料。

膨胀土主要由粘土矿物组成，具有较强的持水性和膨胀性。

膨胀土广泛分布于干旱地区和高寒地区。

1. 物理性质膨胀土具有较高的含水量，并且在吸湿膨胀和干燥收缩过程中会发生体积变化。

这种膨胀性使膨胀土容易受到水分的影响，对土壤工程具有一定的风险。

2. 工程应用膨胀土在土壤工程中具有一定的局限性。

由于其容易受到水分的影响，膨胀土在道路、堤坝和地基工程中常会引起土体的变形和破坏。

因此，在工程设计中需要对膨胀土进行充分的分析和评估，采取相应的防治措施。

膨润土和膨胀土是土壤工程中常见的两种土壤材料。

膨润土具有吸湿膨胀的特性，广泛应用于土壤改良和防水工程中；而膨胀土具有容易受到水分影响的特点，需要在工程设计中进行充分的分析和评估。

对于土壤工程施工和工程设计人员来说，了解和掌握膨润土和膨胀土的特性和应用是非常重要的。

只有在实际工程中合理利用和处理这两种土壤材料，才能确保工程的安全和可靠性。

膨润土的矿山开采膨润土是一种重要的工业原料，广泛应用于土木工程、建筑材料、塑料、橡胶、涂料、油漆、陶瓷、化妆品等领域。

膨润土的矿山开采是获得膨润土原料的关键环节，下面将详细介绍膨润土矿山开采的过程和影响。

膨润土是一种软黏土矿物，主要成分是蒙脱石。

膨润土矿石的主要特点是含水量高，黏性大。

膨润土矿山开采一般分为露天采矿和地下采矿两种方式。

露天采矿是指直接从地表露天矿山中开采膨润土矿石。

首先需要进行地质勘探，确定膨润土的分布情况和储量。

然后，使用机械设备进行爆破和挖掘，将膨润土矿石从地下开采出来。

露天矿山开采的特点是操作方便、成本较低，适用于矿床丰富、矿体规模较大的地区。

地下采矿是指通过井筒或隧道进入地下开采膨润土矿石。

地下采矿一般适用于矿床深埋、矿体规模较小的地区。

地下采矿的过程中，需要进行巷道开挖、矿石运输和支护等工作。

这些工作一般需要使用机械设备和工程技术，因此成本相对较高。

无论是露天采矿还是地下采矿，膨润土矿山开采都会对环境产生一定的影响。

首先，采矿过程中产生大量的废石和尾矿。

如果处理不当，可能会对周围的水资源和土壤产生污染。

因此，在矿山开采过程中，需要合理处理废石和尾矿，减少对环境的负面影响。

另外，膨润土矿山开采也会对周围的生态环境造成破坏。

采矿过程中，需要清理植被和破坏地表地貌。

为了减少对生态环境的破坏，矿山开采需要在合适的时机进行，尽量减少对自然生态的影响。

为了保护环境和可持续发展，膨润土矿山开采需要与周围环境协调发展。

一方面，需要采取措施减少对环境的污染，如合理处理废石和尾矿，进行水土保持等。

另一方面，需要保护和恢复矿区的生态环境，如进行植被恢复和水体环境治理等。

总之，膨润土的矿山开采是获得膨润土原料的重要步骤。

开采过程中需要考虑采矿方式、地质条件和环境影响等因素。

为了保护环境和可持续发展，矿山开采需要与周围环境协调发展，减少对环境的影响，保护生态环境。

同时，也需要科学规划和管理矿山开采，合理利用膨润土资源，推动膨润土工业的可持续发展。

武平膨润土有关资源情况、理化指标及运用测试情况一、资源情况1、根据省地矿局批准的福建省武平县中山膨润土矿区谢屋矿段详查地质报告，工业矿体有P-1层矿和P-2层矿.C+D级储量为1289.04万吨，其中C级储量402.17万吨。

C级储量中I级品铝基土20.49万吨，Ⅱ级品25.94万吨，共46.43万吨，钙基土I级品43.93万吨，Ⅱ级品311.81万吨；共355.74万吨，矿场覆盖3.2平方公里，矿体周围出露地表，矿体倾角5°-27°。

埋深小，平均剥采比为0.74m3/t，适合露天开采。

2、矿区地质矿层特征膨润土矿赋存于白垩系下统石帽山群下组下段的火山碎屑岩中。

厚度大于1米的矿层、矿化层有7层。

由上向下顺序编号，上部主矿层2层编号为P-1、P-2。

P-1矿层：地表长950米，分布在5—12线之间，控制面积0.36km2，平均厚度1.47米，一般0.5—2米之间。

地表出露最低海拨标高265.58米，赋存最低海拨标高247.3米，矿层产状南东翼走向48°--55°,倾向北西，倾角6°-17°，北西翼走向238°-242°，倾向南东，倾角10°-20°，北东和西南端走向围绕盆心弯转，均向盆心倾斜，倾角5°-16°。

物化性能分析结果：胶质价45%、膨胀倍 6.29，活性度336.37me/100g，脱色力178.3，吸兰量26.64g/100g，蒙脱石含量57%，PH值6.36，阳离子交换总量69.28me/100g。

P-2矿层：是矿段内规模最大的主矿层，分布在11线与22线间。

地表露头线长度3750米，控制面积1.35km2。

矿层厚度一般3-5.5米，平均厚度4.81米。

地表出露最低海拔标高255.14米,赋存最低海拔标高162.5米。

矿层产状,南东翼走向86°-24°,倾向北西，倾角6°-17°;北西翼走向250°-255°,倾向南东，倾角16°-27°。

膨润土的组成分类和性质膨润土是一种具有独特性质和广泛应用的粘土矿物，由于其具有良好的吸附性、离子交换能力和胶体性质，被广泛用于建筑材料、地质工程、环境保护、农业等领域。

本文将介绍膨润土的组成、分类和性质。

一、膨润土的组成膨润土是由一种或多种粘土矿物组成的，其中主要成分是伊利石矿物。

伊利石是一种黏土矿物，其化学式为Al2O3·4SiO2·xH2O，其中x代表结晶中的水分。

膨润土中的伊利石通常含有较高的水合离子和阳离子，使得其具有较强的吸附和离子交换能力。

此外，膨润土中还常含有少量的其他矿物成分，如方解石、云母等。

二、膨润土的分类根据膨润土的矿物组成和性质，可以将其分为四类：钙基膨润土、钠基膨润土、镁基膨润土和混合基膨润土。

1.钙基膨润土：主要成分是伊利石，含有较高的钙离子，如蒙脱石、硅藻土等。

其吸湿性较弱，膨胀能力较差，不易在水中分散。

2.钠基膨润土：主要成分是伊利石，含有较高的钠离子。

如膨润土矿物物种蒙脱石、混合极辉石等。

其具有较强的吸湿性和膨胀能力，能很好地在水中分散。

3.镁基膨润土：主要成分是伊利石，含有较高的镁离子。

如膨润土矿物物种紫苏中，主要由累氧化镁构成。

其吸湿性和膨胀能力较弱，相对稳定性较高。

4.混合基膨润土：主要成分是伊利石，含有多种离子。

如高岭土，由硅酸、铝酸和水合离子组成。

其吸湿性和膨胀能力较弱，但具有较高的离子交换能力。

三、膨润土的性质1.吸附性：膨润土具有较强的吸附性，能吸附和固定气体、有机物和无机物。

其特殊结构和电荷性质使其在环境保护领域具有广泛应用，如吸附污染物、净化废水等。

2.离子交换性：膨润土具有良好的离子交换能力，能与溶液中的阳离子和阴离子发生交换反应。

通过调控膨润土的离子交换性，可以改变其物理和化学性质，如增加黏土的粘稠性、增强材料抗水性等。

3.胶体性：膨润土以胶体、胶体分散体和胶体溶液的形式存在。

其粒子细小、表面活性高，形成胶体颗粒，能很好地吸附水分并形成均匀稳定的胶体溶液。

膨润土开发与应用湖北省矿产开发总公司一、膨润土简介膨润土矿是人类社会最早利用的非金属矿产之一，如古代人们利用膨润土烧制陶瓷。

现代社会膨润土产品得到更广泛使用，随着科学技术的进步、社会经济的飞跃发展，膨润土资源日益受到世界大多数国家的重视，技术方法不断创新，新产品不断产生，应用领域不断拓展，已经成为一种十分重要的非金属矿产之一。

膨润土是以蒙脱石为主要成分所组成的粘土。

蒙脱石是由纳米级的颗粒组成，国外称其为天然纳米材料，也叫万用粘土。

膨润土又称斑脱岩和膨土岩，是一种含蒙脱石大于60%的优质粘土，它的物理化学性质、性能主要取决于所含蒙脱石的属性和相对含量。

准确的名字应为蒙脱石粘土，习惯称为膨润土。

因为，蒙脱石是在法国蒙摩里隆附近发现的，所以命名为蒙脱石。

但由于在美国蒙大拿州山福塔蒙脱附近首次发现了矿脉，所以又叫斑脱岩。

中国出现的膨润土译名为斑脱岩、般土、皂土、膨土岩等名称。

蒙脱石也称微晶高岭土。

蒙脱石的理论化学成分为：SiO2为66.7%，Al2O3为25.3%，H2O为5%。

粘土矿物的晶体构造单元是硅氧四面体和铝氧八面体。

每个硅氧四面体都有一个硅原子与四个氧原子以相等的距离相连，硅原子在四面体的中心，四个氧原子在四面体的顶角。

铝氧八面体由两层紧堆叠的氧原子和氢氧原子组成，而铝原子位居中心形成八面体。

同样氧原子还能和另外一个铝原子组成另一些八面体。

蒙脱石矿物的晶体结构是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体组成，四面体和八面体由共用的氧原子联结，因此称蒙脱石矿物为2∶1型粘土矿物。

蒙脱石矿物晶体结构特点是：⑴重叠的晶胞之间是氧层和氧层相对，期间的作用力是弱的分子间力。

因此，晶胞间联结不紧密，易分散。

在极性水分子或外界力的作用下，晶胞之间会产生相对运动而剥离。

⑵蒙脱石矿物晶格的同晶置换现象很多，即铝氧八面体中的铝离子可被镁、铁、锌等离子所置换，置换率可到达20%～35%。

硅氧四面体中的硅离子也可以被铝离子所置换，置换量较小，一般小于5%。

一、资源状况中国膨润土矿资源非常丰富，预测资源量在70亿t以上。

种类齐全，既有钙基膨润土，又有钠基膨润土，此外还有氢基、铝基、钠钙基和未分类的膨润土。

至1996年底，全国保有储量24．6亿t（详见表1）。

最多的为广西壮族自治区，占全国总储量的26％；其次是新疆自治区，占总储量的14％；依次有内蒙古自治区，占9％，江苏省占7％，河北省占6％，山东省、湖北省、安徽省各占5％。

世界上膨润土资源主要分布在中国、美国和原苏联，三国探明储量约占世界总储量的4／5。

中国储量居世界首位，占世界总量的60％。

二、资源特点中国膨润土矿以其分布广、埋藏浅、易采掘及品种齐全为特点。

除钙基膨润土外，相继发现了大型优质的钠基膨润土。

钠基膨润土保有储量58633．4万t，占总储量的24％。

此外还有钠基膨润土远景储量35158．6万t。

除钙、钠基膨润土之外的铝、氢基等类型约占42％。

据43个矿床统计，平均蒙脱石含量为63％，明显高干规范所要求的平均工业品位（大于或等于50％）。

其中四川的膨润土矿4个矿床平均品位为88％。

特大型矿床以广西宁明县宁明矿床最高，达62．67％，中型以广西田东县田东矿床最高，达72．5％。

而新疆和布克赛尔蒙古自治县乌兰林格-日月雷矿为品位最低的特大型矿床，蒙脱石含量仅为48％。

大型、中型矿床共计43个，占全部矿床数50％，而其保有储量则占绝大部分，表明矿床规模之大。

与膨润土伴生的矿产以高岭石和伊利石最为普遍，有的矿床与凹凸棒石共生，如盱胎县雍山凹凸棒石粘土矿区。

东北一些膨润土矿则与沸石共生，如黑龙江的勃利县团山及海林县的沸石-膨润土矿床，吉林省的九台市羊草沟和银矿山膨润土-沸石矿床等。

华东一带有与残留母岩-珍珠岩伴生矿床，如江苏丹徒县垂山和安徽省宣州市水东的珍珠岩矿床。

中国膨润土矿床多位于丘陵区，埋藏较浅，覆盖层厚度一般1～15m，适于露天开采，少数矿可用地下开采。

矿石一般可选性能良好，部分矿山曾进行干法或湿法选矿试验。