膨润土结构特点及分类播

膨润土是一种天然的无机硅酸盐矿物，其主要成分为蒙脱石（硅酸铝镁）。天然产出的膨润土中除主要成分蒙脱石外，还伴生有其他非金属矿，如石英、方解石、长石、沸石、云母等等。膨润土中蒙脱石与伴生矿物的主要差异在于，蒙脱石遇水溶胀，可在水中形成稳定的悬浮体。 膨润土深加工中的提纯工艺正是利用蒙脱石在水中分散悬浮的特性，将其与伴生矿物分离开，得到纯度较高的蒙脱石产品。蒙脱石具有层状薄片结构，单个蒙脱石片层的厚度仅为0.93-0.96nm。蒙脱石片层天然带有负电荷，它通过吸附在晶层表面的阳离子来补偿，维持体系电荷平衡。通常蒙脱石颗粒是由几十、几百片蒙脱石薄片堆叠而成，即使在充分水化分散的条件下，蒙脱石颗粒仍由十几片、几十片薄片堆叠在一起。单个蒙脱石薄片是由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体构成的。在层状薄片的蒙脱石边缘，裸露着硅氧和铝氧的断键，它随着体系pH的变化表现出不同的电性能，酸性条件下吸附氢离子，显示正电性能；碱性条件下吸附氢氧根离子，显示负电性能。片层状的蒙脱石颗粒在介质中会发生面-面、边-面和边-边三种不同方式缔合，从而形成贯穿于整个体系的三维网络结构，使体系增稠。当体系受到剪切作用时，网络结构解离，粘度降低，一旦剪切作用消失，则又恢复网络结构，粘度上升，称为触变效应。 有机膨润土是以提纯蒙脱石为原料，经有机阳离子插层于蒙脱石层间而形成的具有疏水亲油特性的改性蒙脱石产品。有机阳离子（季铵盐类）替代蒙脱石晶层表面的可交换性阳离子，并固定于晶层表面，形成有机膨润土复合物，其在溶剂中具有良好的膨胀性能和触变效应。 目前市面上销售的膨润土产品主要有三类：1）粗提纯膨润土；2）精提纯膨润土；3）有机膨润土（有机蒙脱石）。其中粗提纯膨润土和精提纯膨润土主要用于水性涂料领域；有机蒙脱石主要用于油性漆（涂料）领域和粉末涂料领域中

膨润土的特殊本领

膨润土的目的矿物是蒙脱石(Montmorillonite)，亦称微晶高岭石或胶岭石，是含少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物。蒙脱石用手指搓磨时有滑感，加水后体积胀大数倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。 上文提到膨润土的特殊本领与蒙脱石所具有的特殊晶体结构和化学成分有关，其特点是二层硅氧四面体晶片与其间的铝氧八面体晶片相结合形成晶层，构成2:1型结构。由于蒙脱石类质同象种类多，使之化学成分复杂，变化大。八面体空隙中的三价铝离子常被低价的镁、铁离子置换：四面体空隙中的硅离子可被铝离子置换。这种低价阳离子替代高价阳离子的置换，使结构层产生多余的负电价。为了保持电中性，在结构层之间，除水分子外，存在较大半径的钠、钙、镁阳离子等。这些阳离子是可交换的，从而使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的特性，这些特性使膨润土在24个领域的100多个部门得到了应用。 膨润土的吸附性极强，能吸附8倍～15倍于本身体积的水量，吸水后体积可膨胀增大几倍到十几倍。它对各种气体、液体、有机物质均具有一定的吸附能力， 大吸附量为5倍于它自身的重量，尤其是酸性膨润土和经酸处理活化的活性白土，对各种油类具有良好的脱色性能。由于有很好的粘结力，膨润土可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆，既节粮，又不起毛，浆后还不发出异味，可谓一举多得。 目前，膨润土每吨价格在100元人民币左右，改型活化后，用途的广度与深度均有所扩大，价格可上升到1000元／吨；若能制成有机膨润土，则工业利用价值大大提高，价格为15000元／吨。目前，国内使用的有机土大部分来自进口，少数来自国内个别机构，但品种、数量远远不能满足工业需要。它是国家要重点发展的非金属矿工业利用品种。