用途和工业要求
虽然膨润土的用途很多，但用量最大的四个领域是钻井泥浆材料、铁矿球团粘结剂、铸造用砂粘结剂、石油产品和食用油脱色剂。这三种用途的膨润土用量占膨润土总量的3/4以上，其次是土木工程、动物饲料、防水密封材料和农药载体。其他用途的膨润土消费占比很小。
1.铁矿石球团粘结剂
铁矿球团粘结剂是目前膨润土最重要的用途。一般情况下，每吨铁精矿粉应加入5 ~ 10 kg钠基土(以前用熟石灰作粘结剂)。干燥后的球团矿坚硬耐打，可以最大限度地避免运输、储存、冶炼过程中因破碎造成的损失。同时，由于球团矿粒度均匀，还原性能好，化学成分均匀，可提高高炉生产能力，节约经济。膨润土是球团矿理想的粘结材料，生产球团矿需要质地纯净、粘度好、膨胀大的钠基膨润土。
质量要求:我国冶金球团用一级钠基膨润土的质量要求为:吸水率(2h)≥400%，吸蓝≥30g/100g，溶胀指数≥15mL/2g，筛分率(75μm，干筛≥98%)，水分(65438)。
表6-3膨润土的主要用途
2.铸造砂粘结剂
铸造行业使用的型砂一般由标准砂，如石英砂、橄榄石砂和粘结剂组成，并加入一些添加剂。目前，粘土是铸造行业中使用最广泛的型砂粘结剂。除粘土外，还使用水玻璃、水泥、桐油和合成树脂。
膨润土在机械工业中作为型砂的粘结剂和调节剂有着悠久的历史。膨润土经常被添加到铸钢用湿型砂的硅砂中。一般在100份铸造用砂中加入7.5%左右的膨润土和3% ~ 5%的水。经过这样的调整，膨润土颗粒的表面积变大，与硅砂的接触面变宽，容易覆盖砂粒，从而提高砂型的粘结效率。这种铸造用砂具有良好的成型性、稳定性和适当的透气性，可以使铸件不出现蜂窝，并且由于落砂性能好，可以加工出光滑的铸件表面。目前国内膨润土用量最大的是铸造行业。占总产量的1/4以上。
膨润土用作砂型铸造粘结剂的要求不是很严格。两种膨润土都可以使用，但钠基膨润土的综合性能更好。不同类型的金属铸件所需的砂型铸造粘结剂的技术指标也不同。低成本的钙质膨润土可用于铸铁件和一些有色金属铸件，而一些精密铸件、高压铸件和钢铸件则需要熔点高、耐久性好的钠基膨润土。钠基膨润土作为粘结剂可以提高产品质量。随着型砂粘结剂性能要求的提高，铸造用钠基膨润土的用量也将逐年增加。
铸造用膨润土的工业指标见表6-4，主要包括蒙脱石含量、湿抗压强度和湿热抗拉强度。
表6-4铸造用膨润土工业指标(GB/T 20973-2007)
注:对铸造用钙基膨润土的湿热抗拉强度无要求。
3.钻井泥浆的原料
膨润土在20世纪20年代末至30年代初被用作钻井泥浆，至今仍是钻探无盐岩石最有效的泥浆材料。由于膨润土具有很大的溶胀性，悬浮液的粘度增加，具有更好的胶体性质。特别是优质钠基膨润土，增效剂的使用可以大大提高制浆能力，从而提高钻井效率，防止钻井事故的发生。
膨润土作为钻井泥浆材料，主要用于非盐层钻井，因为膨润土泥浆在饱和盐水中胶体稳定性差，多采用钠基膨润土。由于钠基膨润土吸水后剧烈膨胀成稳定的悬浮液，可以在井眼周围形成不透水的孔壁，防止地层坍塌等漏水。
我国对钻井泥浆用膨润土的质量标准要求是:粘度计读数(600r/min)≥30，屈服值≤3塑性粘度，滤失量≤15.0cm3，75μm筛余量≤4.0%。钻井泥浆用未处理膨润土和OCMA膨润土的质量要求见GB/T 20973-2007《有粘度要求的泥浆》。配制普通泥浆，钠基膨润土泥浆浓度为6% ~ 8%，低固相泥浆浓度为2%。
用作钻井泥浆的膨润土是以造浆率来衡量的，即1t粘土在满足粘度要求的淡水或盐水中能产出多少m3的泥浆。我国原地质部规定:一级制浆率>；16m3/t，B级制浆率10 ~ 16m3/t，C级制浆率6 ~ 10 m3/t；表观粘度为1.5 pa·s·s；动态剪切力< 1.5×塑性粘度(10-5N/cm2)；失水(毫升/30分钟):一级；16 m3/t；表观粘度为1.0 ~ 2.51pa·s；失水(毫升/30分钟):一级
4.石油炼制的脱色
石油原油经裂化(热裂化或催化裂化)生产一系列石油产品:汽油、煤油、柴油和润滑油。另外，废机油、废变压器油、液体石蜡都有不同的颜色，储存运输不安全。目前，石油化工行业炼制石油化工产品的重要方法之一是使用活性白土进行脱色净化。以除去沥青质和其他杂质。也可以通过氢化反应进行处理。
漂白土能吸附大量的色素、胶浆等杂质，所以在提炼石油产品和各种动植物油时，常被用作脱色剂或漂白剂，一般用酸活化后的活性白土。
据国外专利报道，膨润土可作为一种新型催化剂，从石油尾矿(如沥青和重油)中生产高效燃料和其他石油化工产品。活性白土广泛应用于石油化工行业。
吸附脱色用膨润土的质量标准如下:
脱色力符合检验标准D & gt110，出口活性白土D >；150，活性180 ~ 220，游离酸(以H2SO4计)< 0.2%，200目筛余< 5%，水分
5.在民用建筑中的应用
膨润土掺入水泥可制成各种工程用灌浆材料，在岩体、砾石层、软弱地基中起加固和防渗作用。膨润土在生产水泥，特别是特种水泥中具有重要意义。根据国外专利，目前膨润土生产的水泥有抗渗水泥、储水水泥和触变水泥。例如，储水水泥由含有粘合剂和膨润土的成型混合物制成；地下基础用触变水泥生产(配方:膨润土、粉煤灰、水泥、甲醛树脂塑化剂、水)；建筑用防渗混合料(配方:膨润土、凹凸棒土、粘土、水)等。；土工材料-防水毯。
在防水涂料中使用膨润土，可以减少其他助剂的用量，降低涂料的生产成本，提高涂料的质量和防水效果。示例:用作乳化沥青防水涂料的乳化剂。
膨润土乳化沥青防水涂料是以膨润土为乳化剂，以水为分散介质，在机械力的作用下分散沥青，形成的一种具有良好稳定性的厚型防水材料。因为沥青和水的极性差异太大，两者之间存在较大的界面张力差，不相溶。如果熔融沥青被机械力破碎成细小颗粒并分散在水中，则可以形成热沥青-水分散体。一旦机械作用取消，沥青就会聚集。这种现象是由于当沥青破碎成单个细颗粒时，总表面积增加，而表面残留键倾向于减少其总表面积。为了使沥青在水中形成高度分散的稳定乳液，必须降低沥青与水分子界面的残余键能，所以可以通过添加乳化剂和稳定剂来达到这一目的。乳化剂多为极性物质，分子一端有极性物质的原子团，倾向于与水相容；另一端，非极性原子团倾向于靠近它们的油，而乳化剂分子则定向在沥青和水的界面上，使沥青颗粒难以聚集。使得沥青在水中形成均匀的分散体系。
膨润土作为乳化剂是一种无机乳化剂。由于它在水中易吸水膨胀，具有良好的分散性、粘附性、悬浮性和触变性，且其颗粒细小，表面残余粘结力大，可吸附在沥青与水的界面上，降低界面的自由容量，形成固体颗粒保护膜，起到稳定分散的作用。
目前，还没有对用于上述目的的膨润土制定具体的工业要求。建筑行业一般使用钙质膨润土或低品位钠基膨润土(往往含铁和有机质较多)。
6.食品加工
动植物油的精炼:脱色、净化和稳定。植物油:菜籽、棉籽、大豆、花生、芝麻、棕榈等在储存过程中会因受潮而发生不同程度的霉变，提取的植物油中含有一定的黄曲霉毒素(Aflatxin，AFT)，这是一种在紫外线照射下会发出强烈荧光的大分子有机物。AFT是一种超级毒性物质，人食用后会导致肝癌和寄生曲霉菌。尤其是我国南方，气候温暖湿润，油菜、花生、玉米最容易受到黄曲霉毒素污染。从这些受污染的油籽中提取的食用油，有的含量高达数百甚至数千微克/千克，而国家规定的允许限量是
活性白土可以去除毒素和色素(叶绿素、叶黄素等。)，食用油的异味和杂质。油脂经过脱色后，去除了毒素和杂质，增加了油脂色泽的美观性和储存的安全性。一般来说，植物油中的天然色素对人体无害，但在阳光照射下，色素容易吸收太阳光的能量，使油脂分子氧化，产生脂肪酸。
当土壤含量为1% ~ 3%(油重)时，将AFT为450μg/kg的原油在100℃加热搅拌30 ~ 60 min，过滤后残余AFT含量为
当土壤用量为4%时，脱色率高达98%。由于活性白土亲油性差，吸油率低，一般为土重的80%。
食品行业:饼干、方便面、糕点都是脱色后的精炼油，即色拉油。
饮料的澄清和净化，如葡萄酒、糖汁、饮料的脱色、澄清和净化。生产葡萄酒、糖汁、饮料的原料在发酵过程中，会产生一些蛋白质残渣和色素，必须去除。否则存放时间长了会产生沉淀，颜料会影响最终产品的白度和亮度。
玉米淀粉生产葡萄糖(亮白色粉末)脱色剂:玉米粉在糖化酶的作用下转化为糖溶液，然后经过脱色、浓缩、干燥，生产出亮白色葡萄糖粉末。发酵的糖溶液必须脱色。目前有厂家用活性炭作为脱色剂，以甘蔗、甜菜为原料生产白糖、冰糖，榨出来的糖液也必须脱色提纯。所以活性白土在这个行业有着广阔的应用前景，现在也有厂家在用活性白土对糖液进行脱色净化。但活性白土是亲水性的，难以过滤，需要进一步处理提高其疏水性。如在活性白土中加入10%活性炭作为助滤剂和脱色剂，脱色效果会更好。
7.农业
在农业方面，膨润土主要用于土壤改良、水肥保持剂、农药和化肥的载体、稀释剂、粘合剂、种子处理和动物饲料。
在干燥的沙土上喷洒适量的膨润土，可以吸收和储存水分，防止化肥和农药的流失，提高作物产量。目前，国外一些国家已经取得了许多成功的经验。据国外专利报道，一种由膨润土和聚乙二醇制成的多脂改良剂，对沙土有很好的改良效果，将过磷酸钙和膨润土混合，可以稳定含氮、磷、钾的肥料，避免流失。
1985 ~ 1996和12期间，全国总氮输入量约为2.2亿吨，流失或逃逸到大气中的氮约为100亿吨。如果按氮素250美元/t计算，12年农业氮素损失高达250亿美元。据研究，施入土壤的化学氮肥约有1/3进入大气，其中的N2O破坏臭氧层，产生温室效应。约1/3的肥料被土壤淋溶到水圈，导致水资源富营养化。导致我国大部分地区食品(尤其是蔬菜)中的NO-3-N含量严重超标，且极易在人畜体内形成致癌物质——亚硝胺。粮农组织估计，40% ~ 70%的氮肥流失在环境中，对环境构成严重威胁。
我国化肥年消耗量居世界第一，但利用率低，氮肥30% ~ 35%，磷肥65，438+00% ~ 20%，钾肥75% ~ 85%。65，438+0984 ~ 65，438+0994期间，化肥用量增加了90.7%。昆明硅藻土应用研究所研制成功一种矿物固氮剂，并用于碳酸氢铵生产，使氮的利用率提高到59%。1t碳酸铵加矿物固氮剂，肥效为普通碳酸铵的1.66 ~ 1.86t。
淮南矿业学院进行了蒙脱石作为尿素载体的实验研究。实验证明，蒙脱石也是尿素的良好载体，可吸附20%的尿素，且以分子状态主要位于蒙脱石层间，表面吸附次之，从而提高了n的有效利用率。
为了解决氮肥利用率低、易流失的问题，利用天然多孔矿物的离子交换能力和吸附能力，制备了廉价性能优异的缓释肥料。
复合高吸水树脂材料(SAR)是一种含有大量-OH和- COOH等强亲水基团，具有* *聚交联结构的高分子聚合物复合材料。可以吸收自身重量的几百到几千倍，吸水后的水凝胶即使在压力下也很难脱水。作为一种吸水保水材料，广泛应用于农业、工业、日用品、建材等领域。
膨润土可用作农药和化肥的载体和稀释剂，增加其比表面积，均匀分散农药毒性，节约化肥和农药，提高效率。
用膨润土作动物饲料添加剂，可提供多种有益于动物生长的微量元素:钙、钾、钠、镁、铜、锌等。有利于蛋白石、矿物质等有机营养物质的充分消化吸收，加速畜禽生长。由于膨润土具有很强的吸附性，在配合饲料中添加3% ~ 4%的膨润土粉，可以吸附大量的营养物质，延长饲料营养物质在畜禽胃中的停留时间，减少粮食用量，取得明显的经济效益。减少畜禽疾病，降低死亡率。由于膨润土对病毒和细菌有一定的吸附能力，在饲料中添加膨润土粉可以减少畜禽疾病的发生，降低死亡率。1979年美国用作饲料添加剂的膨润土为16.2万吨，约占当年中国膨润土总产量的4%。
农用膨润土一般采用钙质膨润土，其吸水性适中、粘结性差的特点符合农业需要。但用于浓缩尿素生产粘结剂的膨润土必须是高品位钠基膨润土，其膨胀系数≥10。
8.医药和日用工业
在医学上，膨润土可以解毒吗啡、可卡因、尼古丁和马钱子，改善用于放射性检查的硫酸钡的悬浮性能，提高抗生素的稳定性。
据国外专利报道，用膨润土处理蒸馏水可制得医用高纯水；蒙脱石可用于制备治疗癣湿的药剂；优质膨润土水悬浮液可用作皮肤清洁剂；在硫化银脱毛剂中加入膨润土可以防止皮肤被药物腐蚀。
在日用和化妆品中，膨润土可作为牙膏、护肤霜等产品中的填充剂。例如用作药物和羊毛脂的表面活性剂，以及含有对皮肤无刺激性的化妆品的表面活性剂。
在肥皂和香皂的生产中，用提纯的膨润土代替部分脂肪酸可以提高洗涤效果，因为膨润土的吸附作用可以吸附衣物和洗涤废水中的细菌和真菌。
合成洗涤剂中的三聚磷酸钠(STPP)是传统合成洗涤剂的助洗剂，膨润土生产的NaA沸石是其助洗剂的理想替代品。STPP具有合成钙离子和镁离子、软化水质、去污和缓冲洗涤液pH值的作用，是常用的理想助洗剂。但是，STPP有一个致命的弱点，那就是洗涤废水中含有大量的残留磷，这些磷排放到水域中会使藻类和水生植物过度生长，产生所谓的“富营养化”，导致水域缺氧，鱼类或水生动物死亡，多余藻类的死亡和腐烂会严重污染水质。因此，世界上许多国家都在采取措施禁止或限制洗涤剂中的磷。自20世纪70年代以来，他们一直在寻找STPP的替代品。NaA合成沸石又称4A分子筛，有效孔径为0.4nm，其性能指标、安全性等方面都比较理想，是STPP的理想替代品。在保证质量的前提下，还能降低成本，无污染。
9.环境保护
由于膨润土具有分散性和悬浮性，在污水净化中起到捕收剂的作用，可以吸附大量的悬浮物，处理效果好。
将10% 200目膨润土粉加入造纸厂第一遍制浆废水中，充分搅拌后静置24小时，废水由深黑色变为浅黄色，pH值变为7。如果加入少量硫酸铝，效果会更好。并且净化后的沉淀物含有大量有机物，回收后是很好的长效肥料。
膨润土和硫酸铝制成的复合吸附剂对废水有一定的破乳、絮凝和吸附作用，净化效果较好。
在气体净化方面，钴化合物和膨润土可在800℃以上高温焙烧，制成内燃机废气净化器；含碱或碱金属的氯酸盐、氢氧化钙和膨润土的混合物可用于去除空气中的含氮化合物，高锰酸钾、膨润土和沸石的成型混合物可去除大气污染物。
此外，膨润土还可用于净化饮料、硫酸废气和蒸馏水。废气的吸附:应根据气体的性质(酸性气体)进行表面改性。酸性气体:SO2、H2S等。应通过添加碱性添加剂进行改性。酸性添加剂如磷酸和硫酸应加入到碱性气体中:NH3和有机胺。
10造纸工业
膨润土可以用作纸张的填料。在纸浆中加入1%膨润土，可以防止细颗粒树脂、烧蜡、沥青等物质结块，从而保证纸张的平滑度，提高纸张保留颜料的能力，使整张纸色泽均匀，柔软洁白，易于保存。
据国外专利报道，膨润土可以制成无碳复写纸材料，也可以制成在黑板和纸板上书写的笔。
作为无碳复写纸的显色剂。用作显色剂的膨润土需要改性成锂基膨润土，即锂离子在蒙脱石晶层间交换成其他阳离子。锂基膨润土对无色染料结晶紫内酯CVL的显色效果最好，其次是锌基、钾基和钠基土壤。我国生产无碳复写纸已引进成套设备和技术，但原料几乎全部进口，彩色显影液价格为1200美元/t，限制了我国无碳复写纸的生产和发展。
11.纺织印染业
由于膨润土具有很高的分散性和膨胀性，可以得到稳定的悬浮液，可以代替大量的谷物淀粉制成糊状物。
将20克面粉与100毫升水混合，搅拌成糊状，然后加入80克用水润湿的膨润土粉，搅拌均匀，冷却。特点:性能与淀粉糊无大差别，粘结性优于纯淀粉糊；暴晒几天，不干结，不发霉；节粮80%，成本低。主要经营纺织行业的文化办公糊、棉纱上浆、印花糊。
60年代初，我国开发了膨润土浆用于印刷和上浆。在节约大量粮食的同时，经纱光滑、不掉毛、干净、不发霉，提高了产品质量。也可在印染中代替淀粉用作印花糊料。目前，膨润土被用作丝绸压制和人造丝的印花糊料。
12.陶瓷原料增塑剂
在陶瓷工业中，膨润土作为粘土的增塑剂，可以大大简化工艺，一次烧成，在提高质量的同时降低成本，具有良好的经济效益。此外，膨润土还可用于制作釉料悬浮剂。
陶瓷用膨润土的质量要求如下:al2o 3 >；15%，fe2o 3+TiO 2 & lt；1.5%。
13.其他用途
膨润土可用作润滑脂、橡胶、塑料、油墨、油漆和其他改性剂的原料，以及生产干燥剂。其工业要求是:阳离子交换容量60 ~ 100 mmol/100g；蒙脱石含量>；85%;粒径小于2μm的颗粒占50%以上；它很容易分散在水中，形成稳定的胶体。此外，膨润土还可用于制造快速离子导体和铅笔芯粘合剂。