什么是蒙脱石

一、晶体硅：

单质硅是比较活泼的一种非金属元素，它能和96种稳定元素中的64种元素形成化合物。硅的主要用途是取决于它的半导性。

硅材料是当前最重要的半导材料。目前世界年产量约为3×106kg。一个直径75mm的硅片，可集成几万至几十万甚至几百万个元件，形成了微电子学，从而出现了微型计算机、微处理机等。由于当前信息工程的发展，硅主要用于微电子技术。以硅晶闸管为主的电力半导体器件，元件越做越大，与硅晶体管相比集成电路正相反，在直径为75mm的硅片上，只做一个能承受几kA电流和几kV电压的元件，这种元件渗透到电子、电力、控制3个领域就形成了一门新学科——电力电子学。

为适应大规模集成电路的发展、单晶硅正向大直径、高纯度、高均匀性，无缺陷方向发展。最大硅片直径已达150mm，实验室的高纯硅接近理论极限纯度。

目前常用的太阳能电池是硅电池。如果在1平方米面积上铺满硅太阳电池，就可以得到100W电力。单晶硅太阳能电池的性能稳定，转换效率高，体积小，重量轻，很适合作太空航天器上的电源。美国的大型航天器——太空实验室上就安装有4块太阳能电池帆板，它们是由147840块8平方厘米大小的单晶硅太阳能电池排列组成的，发电功率大约为12KW。

晶体硅包括单晶硅和多晶硅，晶体硅的制备方法大致是先用碳还原SiO2成为Si，用HCl反应再提纯获得更高纯度多晶硅，单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。硅的单晶体具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。 熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。 单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。 单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。

二、二氧化硅

性质：SiO2又称硅石。在自然界分布很广，如石英、石英砂等。白色或无色，含铁量较高的是淡黄色。密度2.2 ～2.66.熔点1670℃（鳞石英）；1710℃（方石英）。沸点2230℃。不溶于水微溶于酸，微粒时能与熔融和碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。 silicon dioxide CAS号：7631-86-9分子形状：四方晶系 摩尔质量:60.1 g mol-1 化学式SiO2，式量60.08。

也叫硅石，是一种坚硬难溶的固体。它常以石英、鳞石英、方石英三种变体出现。从地面往下16千米几乎65％为二氧化硅的矿石。天然的二氧化硅分为晶态和无定形两大类，晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。纯石英为无色晶体，大而透明的棱柱状石英为水晶。二氧化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体，整个晶体又可以看作是一个巨大分子，SiO2是最简式，并不表示单个分子。密度2.32g/cm3，熔点1723±5℃，沸点2230℃。

无定形二氧化硅为白色固体或粉末。化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物，不跟一般酸反应。气态氟化氢或氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维，陶瓷等。

二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸：测其二氧化硅的比表面积，则使用全自动BET比表面积测试仪F-Sorb 2400 。 SiO2 ＋ 4HF = SiF4↑ ＋ 2H2O 二氧化硅与碱性氧化物 SiO2 ＋ CaO =（高温） CaSiO3 二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液： SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋ H2O （盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞） 在高温下，二氧化硅能被碳、镁、铝还原： SiO2＋2C=Si＋2CO↑ 二氧化硅结构 在大多数微电子工艺感兴趣的温度范围内，二氧化硅的结晶率低到可以被忽略。

尽管熔融石英不是长范围有序，但她却表现出短的有序结构，它的结构可认为是4个氧原子位于三角形多面的脚上。多面体中心是一个硅原子。这样，每4个氧原子近似共价键合到硅原子，满足了硅的化合价外壳。如果每个氧原子是两个多面体的一部分，则氧的化合价也被满足，结果就成了称为石英的规则的晶体结构。在熔融石英中，某些氧原子，成为氧桥位，与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥，只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是由人以方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比，有氧桥的部分越大，氧化层的粘合力就越大，而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远大于湿氧氧化层。因此，可以认为，SiO2与其说是原子晶体，却更近似于离子晶体。氧原子与硅原子之间的价键向离子键过渡。

二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维和耐火材料的原料。 当二氧化硅结晶完美时就是水晶；二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙；二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石；二氧化硅晶粒小于几微米时，就组成玉髓、燧石、次生石英岩。 物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（a-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（b-石英）。石英块又名硅石， 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料， 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。

silicate minerals 一类由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物。在自然界分布极广，是构成地壳、上地幔的主要矿物，估计占整个地壳的90％以上；在石陨石和月岩中的含量也很丰富。已知的约有800个矿物种，约占矿物种总数的1／4。许多硅酸盐矿物如石棉、云母、滑石、高岭石、蒙脱石、沸石等是重要的非金属矿物原料和材料。有的是提取金属钾、铝和稀有金属锂、铍、锆、铷、铯等的主要矿石矿物，如霞石、锂云母、绿柱石、锆石、天河石等。还有不少硅酸盐矿物如祖母绿、海蓝宝石、翡翠等都是珍贵的宝石矿物。

化学组成的特点： 组成硅酸盐矿物的元素达40余种。其中除了构成硅酸根所必不可少的Si和O以外，作为金属阳离子存在的主要是惰性气体型离子（如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Al3+等）和部分过渡型离子（如Fe2+、Fe3+、Mn2+、Mn3+、Cr3+、Ti3+等）的元素，铜型离子（如Cu+、Zn2+、Pb2+、Sn4+等）的元素较少见 。此外 ，还有 （OH）-、O2-、F-、C1-、[CO3 ]2-、[SO4] 2-等以附加阴离子的形式存在。在硅酸盐矿物的化学组成中广泛存在着类质同象替代，除金属阳离子间的替代非常普遍外，经常有Al3+、同时有Be2+或B3+等替代硅酸根中的Si4+，从而分别形成铝硅酸盐、铍硅酸盐和硼硅酸盐矿物。此外，少数情况下还可能有（OH）-替代硅酸根中的O2-。

潍坊坊子区鸿翔膨润土粉厂产优质膨润土,水化性能好,阳离子交换量大 优质工程钻井打桩 建筑用膨润土膨润土又名斑脱岩、膨土岩。一种以蒙脱石为主要成分的细粒粘土。含少量长石、石英、贝得石、方解石及火山碎屑物。主要化学成分是SiO2、Al2O3及少量Fe2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O和TiO2等。白色，含杂质时呈灰绿色、浅青色、浅白色、粉红色、紫棕色等。颗粒细腻，具强烈的吸水性，吸水后体积膨胀10~30倍，故名膨润土。其可塑性高，粘结力强，是陶瓷工业常用的结合粘土。因膨润土中杂质多，熔融温度低，干燥与烧成收缩大，且膨润土泥浆具强烈的触变作用，故不宜多用。 膨润土按化学成分可分为钠质与钙质膨润土二种。目前，陶瓷工业中均是应用钙质膨润土。著名产地是吉林九台、辽宁黑山、河北宣化、山东潍坊、江苏江宁、浙江余杭等地。多为中生代火山岩蚀变形成.信息来源： 膨润土基本信息编辑英文名：bentonite别名：膨土岩；皂土；斑脱岩组成：(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O(蒙脱石)；分析值：Al2O3：16.54%、FeO：0.26%、SiO2：50.95%、Fe2O3：1.36%、MgO：4.65%、CaO：2.26%、K2O：0.47%、H2O：23.29%。CAS号： 1302-78-9[1] 密度：2~3g/cm3沸点：381.8°C at 760 mmHg闪点：184.7°C蒸气压：4.93E-06mmHg at 25°CRTECS号：CT9450000风险术语：R20/22:R8:R20/22 :R8 :安全术语：22-2425S22:S24/25:S22S24/25S22 :S24/25 :危险类别：20/22-8毒理学数据：1302-78-9(Hazardous Substances Data)毒性：ADI未作规定(FAO/WHO，2001)。GRAS(FDA，§184.1155，2000)。[2] 2简介编辑膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体膨润土组成的2：1型晶体结构[3] ，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用，有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。膨润土也叫斑脱岩，皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久，原来只是做为一种洗涤剂。(四川仁寿地区数百年前就有露天矿，当地人称膨润土为土粉)。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中，呈黄绿色的粘土，加水后能膨胀成糊状，后来人们就把凡是有这种性质的粘土，统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85-90%，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。3分类编辑膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型，层间阳离子为Na+时称钠基膨润土；层间阳离子为Ca2+时称钙基膨润土；层间阳离子为H+时称氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)；层间阳离子为有机阳离子时称有机膨润土。活性白土活性白土是用粘土（主要是膨润土）为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。在空气中易吸潮，放置过久会降低吸附性能。但是，加热至300摄氏度以上便开始失去结晶水，使结构发生变化，影响褪色效果。活性白土不溶于水、有机溶剂和各种油类中，几乎完全溶于热烧碱和盐酸中，相对密度2．3～2．5，在水及油中膨润极小。天然漂白土即天然产出的本身就具有漂白性能的白土，是以蒙脱石、钠长石、石英为主要组分的白色、白灰色粘土，是膨润土的一种。主要是玻璃质火山岩分解后的产物，它吸水后不膨胀、悬浮液的pH值为弱酸性与碱性膨润土相区别；其漂白性能比活性白土差。颜色一般有淡黄色、绿白色、灰色、檄榄色、褐色、奶白色、桃红色、蓝色等。纯白色的很少。密度2．7-2．9g/cm。视密度由于多孔性关系而常常较低。化学成分和普通粘土差不多，主要化学成分是三氧化二铝、二氧化硅、水及少量铁、镁、钙等。无可塑性，有较高吸附性。因含大量含水硅酸，对石蕊呈酸性。水中易裂解，含水量很大。一般细度越细则脱色力越高。在勘探阶段进行质量评价时，需测定其漂白性能、酸度、过滤性能、吸油量等项目[4] 有机膨润土有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，在涂料工业中有重要的应用价值。在油漆油墨、航空、冶金、化纤、石油等工业中也有广泛的应用。膨润土矿膨润土矿是一种多种用途的矿产，其质量和应用领域主要取决于其中蒙脱石含量和属性类型及其晶体化学特性。因而，其开发利用必须因矿而异，因作用而异。如生产活性白土，钙基转钠基，供石油钻探用的钻井注浆，代替淀粉用于纺纱、印染的浆料，建材上用内外墙涂料,制备有机膨润土,用膨润土合成4A沸石、生产白炭黑等等。钙基和钠基区别膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型，层间阳离子为Na+时称钠基膨润土层间阳离子为Ca+时称钙基膨润土.钠质蒙脱石（或钠膨润土）的性质比钙质的好。但世界上钙质土的分布远广于钠质土，因此除了加强寻找钠质土外就是要对钙质土进行改性，使它成为钠质土。[5] 4性质编辑简述膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等；一般为白色、淡黄色，因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等；具蜡状、土状或油脂光泽；膨润土有的松散如土，也有的致密坚硬。主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素，Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。蒙脱石矿物属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色。光泽暗淡。硬度1～2，密度2～3g/cm3。按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层电荷大小，膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土)，其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土（活性白土、天然漂白土-酸性白土）能吸附有色离子。膨润土膨润土具有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。吸附性吸附是所有固体物质存在的自然现象。我们将某些分子聚集在膨润土表面的现象，称为膨润土的吸附作用。这种吸附作用在工业上得到了广泛应用。如钻井泥浆经常利用膨润土矿物的吸附特性来调整不同使用目的的泥浆参数，如添加降滤失剂，就是通过高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面，另一端溶于水使膨润土颗粒和水分子之间产生了一种间接的联系。形成了一种桥联作用，减少了泥浆中的自由水，改变了泥浆的性能参数，达到降低滤失率的目的。膨润土吸附可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。l）物理吸附。物理吸附是靠吸附剂与吸附质之间分子间引力产生的，即我们常说的范德华力产生的。物理吸附是一种可逆的吸附过程，吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。产生物理吸附的主要原因是膨润土表面分子其有表面能。由于膨润土在水中高度分散，物理吸附现象十分明显。2）化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的，化学吸附作用一般不可逆。在钻井泥浆中应用化学处理剂就是化学吸附作用的典型例子，如铁铬木质素磺酸盐加入到膨润土泥浆中就是利用铬离子在膨润土晶体的边缘上发生整合吸附。这种化学吸附作用明显比物理吸附作用要稳定。因此用铁铬木质素磺酸盐处理的膨润土泥浆具有较高的抗温能力，可作为地热和超深井的抗高温泥浆体系。3）离子交换吸附。膨润土矿物晶体一般带负电荷，因此在膨润土颗粒表面要吸附等当量的相反电荷的阳离子。吸附的阳离子可以和溶液中的阳离子发生交换作用，这种作用称为离子交换吸附。离子交换吸附的特点是：同号离子相互交换，等电量相互交换。离子交换吸附的反应是可逆的，吸附和脱附的速度受离子浓度的影响，这种影响符合质量作用定律。影响膨润土矿物吸附作用的因素是：1）膨润土类型的影响。钠质膨润土的吸附能力明显比钙质等其他类型的膨润土矿物吸附能力强。2）膨润土颗粒粉碎粒度大小的影响。根据固体吸附的理论，进行粉碎的膨润土矿物的吸附能力明显提高，粉碎矿物越细，吸附作用越强。3）溶液介质的影响。根据双电层理论，膨润土矿物晶体带负电，在形成双电层时会进行离子交换。如果溶液中离子浓度过高会压缩膨润土颗粒双电层，抑制膨润土的分散和扩散，甚至使膨润土产生凝聚和聚结。膨胀性膨润土遇水就膨胀，这种自然现象产生的主要原因是膨润土矿物晶层间距加大，水分子进入了矿物的晶层，另外引起膨润土膨胀的原因还有膨润土矿物的阳离子交换作用。膨胀性与膨润土的属性和蒙脱石含量关系极大，钠质膨润土的膨胀性明显比钙质膨润土要强，另外纯度较高、蒙脱石含量高的膨润土的膨胀性要强。因此，在实际应用时，如果我们主要想利用膨润土矿物的膨胀性，那么我们在考虑膨润土矿物的种类时首先要选择钠质膨润土矿，其次要考虑蒙脱石含量高的钠质膨润土。在机械铸造和铁矿球团工作中，对膨胀性要求较高。大量的钙质膨润土质，达不到使用要求，因此在使用前需要对钙质膨润土进行改性处理。钠质膨润土的分散程度较钙质膨润土高，钠质膨润土的吸水率高、膨胀倍数大。钠质膨润土和钙质膨润上吸水膨胀产生不同结果的原因是：1）阳离子可以将膨润土颗粒联结在起，制约了膨润土颗粒的分散。多价离子比一价离子电荷密度大，颗粒之间产生较强的静电引力，使膨润土颗粒联结的能力强，因此钙质膨润土的分散能力比钠质膨润土要弱。2）蒙脱石晶格置换产生的负电荷要吸附电性相反的离子来平衡溶液的电性。这些电性相反的离子是以水化离子形式存在于溶液当中，带负电荷的蒙脱石颗粒吸附水化阳离子形成双电层。双电层的厚度与反离子价数的两次方成反比，即阳离子价高，水化膜薄，膨胀倍数低；而阳离子价效低，水化膜厚，膨胀倍数高。3）钠质膨润土晶层吸附水的厚度是三层，钙质膨润土晶层吸附水的厚度是四层。在极性水分子的作用下，由于静电引力较小，钠质膨润土晶层之间可以产生较大的晶层间距，而钙质膨润土由于晶层间的朴电引力较大，极性水分子不易进入晶层之间，因此，钙质膨润土晶层间产生的距离明显比钠质膨润土小，表现在钙质膨润土比钠质膨润土难于在水中分散、膨胀倍数低。实质上，蒙脱石的膨胀性受其化学成分控制，含钠离子多的蒙脱石可以待续不断地膨胀，直至成为一种凝胶状态。含钙离子多的蒙脱石只能从干操状态到含水状态膨胀是有限度的。我们在了解了影响膨润上膨胀性的深层次的原因后，可以人为有效地控制膨润土矿物的膨胀性能，使之达到最佳使用效果。造浆性造浆率是膨润土颗粒在水中分散形成悬浮液，并且这种悬浮液的表观粘度为15*10-3Ps·s时每吨膨润土造浆的立方数是衡量膨润土质量的一项重要指标，一般钠质膨润土的造浆性能比钙质膨润土要好。计其选浆率公式是：造桨率（m3/t）=水的体积（mL）/土的质量（g）+1/土的密度一般在测试表观粘度时配制表观粘度在10~25(*10-3 Pa·s）范围内三杯泥浆，经过搅拌静止放置16h，再搅拌，测试粘度，然后在单对数坐标纸上标出三点的位置，进行连线，在坐标上求出表观粘度为15*10-3 Pa·s时的加土量。应用[6] 蒙脱石的性质和层间的交换性阳离子种类有很大关系。根据层间主要交换性阳离子的种类，通常蒙脱石分为钙蒙脱石和钠蒙脱石。蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能，可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化、废水处理；由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性，因此用于钻井泥浆、阻燃（悬浮灭火）；还可在造纸工业中做填料，可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等；由于有很好的粘结力，可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆既节粮，又不起毛，桨后还不发出异味，真是一举双得。总的说，钠质蒙脱石（或钠膨润土）的性质比钙质的好。膨润土（蒙脱石）由于有良好的物理化学性能，可做净化脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、充填料、饲料、催化剂等，广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域，所以蒙脱石是一种用途广泛的天然矿物材料。膨润土可用来作防水材料，如膨润土防水毯、膨润土防水板及其配套材料，釆用机械固定法铺设。应用于PH值为4到10的地下环境，含盐量较高的环境应采用经过改性处理的膨润土，并应检测合格后使用。组成1898年美国地质学者Knighl在美国怀俄明州落基山河附近发现了一种绿黄色吸水膨胀的粘土物质，由于产地为:“ Fort Beton ”，因而取名膨润土(Betonite)。膨润土也叫斑脱岩或膨土岩,膨润土的主要矿物功效成分是蒙脱石，高品位的含量在85-90%，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感，小块体加水后体积胀大，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能，可用于除去石油的毒素、汽油和煤油的净化、废水处理。5发展现状编辑勘探研究表明，我国膨润土的储量世界第一位，种类齐全，分布广，遍布26个省市，产量和出口均居世界前列。据不完全统计，目前我国膨润土年产量已超过350万吨，而总储量占世界总量的60%。到目前为止已累计探明储量50．87亿吨以上，保有储量大于70亿吨。现已探明的100多个膨润土矿产地主要集中分布于新疆、广西、内蒙以及东北三省，其中新疆和布克赛尔蒙古自治县境内的膨润土矿储量已突破23亿吨，是目前已探明储量的全国最大膨润土矿区。据新疆地矿部门证实，和布克赛尔蒙古自治县境内有7处膨润土矿床，其中有4处大型矿床(乌兰英格、日月雷、德仑山南和德仑山西南)。乌兰英格矿区膨润土矿地质储量为5．728亿吨，其中表内C—D级膨润土矿储量22948万吨，表外D级储量248万吨，占全国同级膨润土储量的13．74%。日月雷矿区膨润土矿地质储量8亿吨，德仑山南及德仑山西南膨润土矿地质储量分别为2．1亿吨及O．8亿吨。专家估计，乌兰英格地区膨润土矿藏远景储量可望超过50亿吨。广西产地有宁明、田东、崇左、桂平、横县等处，蕴藏量最大的是宁明，达6．4亿吨，其次是田东，达4000万吨，总储量超过ll亿吨。内蒙古的宁城、兴和、霍林、固阳等地都有十分丰富的膨润土矿，储量最大是赤峰宁城，达10亿吨以上。其余分布于江苏、四川（南充）河北、湖北、山东、安徽、浙江、江西、河南、陕西和甘肃等省(区)。可见，膨润土矿资源高度集中，这有利于组建大型企业集团，建立大型生产基地，向专业化、规模化、集约化发展。据预测，我国膨润土矿资源量已超过80亿吨，为新产品的开发和研究、市场的开拓、竞争力的提高等奠定了资源基础。但是我国膨润土开发利用的程度很低，累计开采量不足已探明储量的1%。在国际市场上是一种“低出高进”的局面，即出口低级产品（原矿、铸造用、钻井用、低档活性白土等），进口高级产品（洗衣粉柔顺剂、高档有机土等）。据不完全统计，中国膨润土产品年产销量约600万吨。行业特点是企业规模小（年产万吨以上的企业屈指可数）、技术水平低、由于是资源型行业而竞争不是很剧烈、产销量与价格均逐年上升。6制备应用编辑方法与工艺1、半湿法生产高效活性白土方法2、催化酸处理海泡石、膨润土的工艺3、防污膨润土制备方法4、废白土渣综合利用的新方法4、复方中草药膨润土饲料添加剂5、改善蒙脱石粘土的抗污染性的方法6、改性膨润土及其应用8、改性膨润土组合物7、干法生产有机膨润土的方法8、含脱氮剂和废油的废白土处理方法9、航煤脱色用颗粒白土的再生工艺方法10、合成二八面体蒙脱石粘土11、活性白土的制备方法12、活性白土生产方法13、活性白土生产方法214、活性白土生产方法315、碱法活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺方法16、接枝膨润土高吸水材料及其制造方法17、锂膨润土悬浮剂的制造方法18、锂膨润土的生产方法（二）设备选型1、分级式冲击磨，该设备粉碎膨润土粒度可调，产量大等优点；2、环磨机，该设备适合集约化生产线，粉碎膨润土粒度可调范围很广，产量大等优点。7技术简介编辑国外技术美国在世界膨润土的研究一直处于领先，国内膨润土产品的标准制定很多也是以美国标准为蓝本。欧洲一些国家、日本、韩国也在部分产品上有较先进的技术。相对于国外，国内产品和市场开发相对缓慢，产品以常规产品为主。这与国内环境、政策以及资源现状都有很大关系。国内技术早期国内膨润土的研发主要集中在浙江，国内相对高档的产品也集中此生产，企业以浙江华特、浙江丰虹为代表。近几年，国内很多高校、科研院所在膨润土研究也取得了很大的发展，拥有一系列膨润土深加工技术。比较有代表性的有武汉理工大学、中国矿业大学、中国地质大学、苏州非矿院、郑州院。中国非金属矿工业公司战略矿种为膨润土，在新疆、湖北、北京均有膨润土企业，产品涵盖冶金、钢铁、钻井、建筑防水等多领域。其技术中心以旗下企业为基础进行新产品开拓，在环保、新型防水、提纯等技术上大批科研成果和自主知识产权，并利用品牌优势与北京高校、科研院所、企业形成了较好的联合体，以其特有的优势和技术特长在华北地区形成了新的研发基地。8如何识别编辑肉眼鉴定中，优质膨润土呈纯白色，一般也有灰色或没黄白色的，常因吸水或含有杂质而呈淡绿、淡青、玫瑰红等颜色。风干后仍为纯白色、灰色或浅黄白色。用手掰开后断面不平整，而呈冻胶状。有油脂光泽，手触有滑感。能吸水膨胀，好的可成为胶体状。若经长期风干水分散失后，又可变成松散状。膨润土因有强烈的离子交换力，所以能吸附或吸收各种颜色。把它与油脂混合，可使油脂更加滑润。它的微细粉末加水的悬浮液，分散（散度）很好，不容易沉淀。天然膨润土类型，主要是按蒙脱石的阳离子的种类相对含量分为钙、钠、氢、锂蒙脱石等，其中以钙蒙脱石为主的粘土称为钙基膨润土。我国大部分膨润土矿以生产钙基膨润土为主，钙基膨润土比钠基膨润土便宜，而且容易到手，所以我们在肉鸡和蛋鸡试验上，都用的是钙基土。用膨润土添加料喂鸡，因为适口性好，鸡爱吃。但只靠上面介绍的肉眼等感官鉴定是不够准确的。我国尚无统一的鉴定膨润土的国家标准。多数矿山执行一机部关于“铸造用膨润土、粘土的部颁标准”（1997）和企业标准。主要测定吸兰量、水分、胶质介、通过率、湿压强度、膨胀系数、pH值等，测定方法和标准这里就从略了。全国县为以上膨润土矿厂有20余个，社队膨润土矿厂有100多个，绝大数省（自治区）都有。全国大部分县（市）的建筑材料公司或物资商场都有膨润土。乡村集镇地方搞翻砂的小厂一般都是用膨润土，用量少的可与他们联系，但一定要注意质量。[7] 9工业指标编辑膨润土矿石质量的一般工业要求以矿石中蒙脱石含量来衡量:边界品位:≥40%工业平均品位:≥50%o蒙脱石含量一般是用吸蓝量换算.即:M=B/K’100式中M—膨润土矿石中蒙脱石相对含量，%:B—吸蓝量，毫克当量/100克样:K—换算系数，150。可采厚度:1-2m夹石剔除厚度:≥1m。[8]

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以蛭石是一种天然、无机，无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀的矿物。它是一种比较少见的矿物，属于硅酸盐。其晶体结构为单斜晶系，从它的外形看很像云母。蛭石是由一定的花岗岩水合时产生的。它一般与石棉同时产生。由于蛭石有离子交换的能力，它对土壤的营养有极大的作用。2000年世界的蛭石总产量超过50万吨。最主要的出产国是中国、南非、澳大利亚、津巴布韦和美国。

中文名

蛭石

外文名

Vermiculite

简介

层状硅酸盐矿物，富含镁和铁

特性

高温作用下会膨胀

属于

硅酸盐

岩棉板园艺珍珠岩珍珠岩高岭土绣球花泥炭土蛭石和珍珠岩哪个好圣墟360百科珍珠岩颗粒绿沸石

基本信息

蛭石又叫蛭石粉，英文名为VERMICULITE，密度为2.4~2.7g/cm3

CAS号:1318-00-9

分子式:(Mg,Fe,Al) 3 [(Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 ].4H 2 O

性质与结构

蛭石(Vermiculite) (Mg,Ca)0.3-0.45(H2O)n{(Mg,Fe3 ,Al)3[(Si,Al)4O12](OH)2}

蛭石矿物的名称来自拉丁文，带有"蠕虫状"、"虫迹形"的意思。 蛭石被突然加热到200至300℃后会沿其晶体的c轴产生蠕虫似的剥落，由此它也获得了它的名字。蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，原矿外形似云母，通常主要由黑(金)云母经热液蚀变作用或风化而成，因其受热失水膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故称蛭石。

蛭石是一种与蒙脱石相似的粘土矿物，为层状结构的硅酸盐。一般由黑云母经热液蚀变或风化形成。它有时以粗大的黑云母样子出现(这是蛭石的黑云母假象)，有时则细微得成为土壤状。把蛭石加热到300℃时，它能膨胀20倍并发生弯曲。这时的蛭石有点像水蛭(俗称蚂蟥)，因此它有了这么一个名字。蛭石一般为褐、黄、暗绿色，有油一样的光泽,加热后变成灰色。蛭石可用作建筑材料、吸附剂、防火绝缘材料、机械润滑剂、土壤改良剂等等，用途广泛。

蛭石的主要化学式为(Mg，Ca)0.7(Mg，Fe，Al)6.0[(Al，Si)8.0](OH4.8H2O)。常见化学式为 (Mg2.36Fe0.48Al0.16)(Si2.72Al1.28O10(OH)2)(Mg0.32(H2O)4.32)

蛭石可按阶段性可以划分为蛭石片和膨胀蛭石，按颜色分类可分为金黄色蛭石、银1.第一种定弦方式:正调定弦。 古琴的定弦,在七条弦之间。以五声音阶关系为主。最多使用的是以第三弦为宫音(相当于do)。由第一弦到第七弦依次为徽,羽,宫,商,角,微、羽。相当于sol、la 、do.re、mi、s...

纳米蒙脱石与氧化锌在乳仔猪饲料中的对比应用

陈大水1，叶志惠1，吕大丰2，韩秀山2，黄周可2，谌刚3

（1金华市格瑞特动物营养技术有限公司，浙江金华，3113002；2浙江三鼎科技有限公司，浙江绍兴，312071；3中国地质大学纳米中心，湖北武汉，430074）

摘　要：高锌对仔猪的腹泻有控制作用，并且效果显著，但高锌对仔猪生长发育造成危害，纳米蒙脱石可以完全替代氧化锌。每吨饲料添加1.5kg纳米蒙脱石克解决高锌问题。此外，纳米蒙脱石中含有丰富的铜、锌、钴、硒等微量元素，可以弥补微量元素的不足，对畜禽的生长有促进作用。

关键词：纳米蒙脱石；氧化锌；腹泻；吸附；乳仔猪饲料；

以往饲料营养的研究和养猪的经验都认为高锌对仔猪的腹泻有控制作用，并且效果显著。大量研究表明：补锌均能提高溶菌酶活性，高锌3000mg/kg对溶菌酶活性的提高程度更显著；高锌能提高仔猪的日采食量和日增重，并能大幅度降低仔猪腹泻率；高锌可提高饲料粗蛋白、粗脂肪的表观消化率，可增加胃、胰脏、小肠的相对重量，提高了十二指肠内容物总蛋白水解酶、胰蛋白酶、α-淀粉酶和脂肪酶的活性，降低了粪中大肠杆菌数量[1-20]。但随着时间的发展，却发现高锌对仔猪生长发育造成危害：高锌首先打破原有各种元素的平衡，造成仔猪对铜、铁的吸收不利，可导致铁、铜继发性缺乏，出现贫血。San—dov al等(1998)研究认为，当锌摄入量超过体内各种排泄器官的排泄能力，则会破坏内恒稳机制。所以高锌的饲料使用时间受到了较为严格的限制，使用半个月以上仔猪就会出现皮肤苍白、被毛粗乱卷曲、贫血等现象。仔猪断奶后2周使用高锌具有防腹泻促生长效果，若一旦停止添加高水平锌，更换日粮，仔猪腹泻现象又会发生。原因是对肠道内细菌的抑制作用对有害菌和有益菌都起作用。当不存在高锌时，病原菌比有益菌更容易在肠道内定植和繁殖，因此，常导致肠道菌落紊乱而诱发腹泻。高锌大部分随粪便排泄到环境中，造成环境污染[21]。锌的重金属（镉）含量较高，高锌容易造成畜禽镉中毒。因为高锌的上述问题，几乎所有饲料厂家均在寻找高锌的替代产品，如复合益生素、益生元、中草药饲料添加剂等，然效果均不如意。

据报道已有人将用于人治疗腹泻的蒙脱石作为兽药和饲料添加剂成分申请了专利[22]；用纳米蒙脱石治疗仔猪腹泻的临床效果观察表明用纳米蒙脱石治疗仔猪腹泻疗效显著[23]。蒙脱石具有层纹状结构及非均匀性电荷分布，对消化道内的霉菌毒素、病毒、病菌及其产生的毒素有固定、吸附作用；对消化道粘膜有覆盖能力，并通过与粘液糖蛋白相互结合，从质和量两方面修复、提高粘膜屏障对攻击因子的防御功能。蒙脱石不进入血液循环系统，连同所固定的攻击因子随消化道自身蠕动排出体外不改变大便颜色和正常的肠蠕动[24]。纳米蒙脱石比普通蒙脱石具有更大的比表面积，吸附力更强[25]。为了验证纳米蒙脱石应用于断奶仔猪饲料中的防腹泻效果，特进行了本试验。

l 材料与方法

1.1材料

纳米蒙脱石，浙江三鼎科技有限公司产；型号：SD3004禽畜类纳米蒙脱石护肠剂（以下简称纳米蒙脱石，标准备案号：Q330000.B46.32768-2006）。

氧化锌：市售，用于乳猪浓缩饲料的饲料级氧化锌。

基础饲料配方：玉米61﹪；膨化大豆8﹪；豆粕18﹪；进口鱼粉4﹪；乳清粉5﹪；乳猪预混料（金华市赛福饲料有限公司提供）4﹪。

1.2 试验动物及分组

实验动物选择: 试验选择25日龄正常断奶的杜长大健康仔猪64只，按体重和性别分成4组，每组16头，经统计分析体重差异不显著。

1.3 方法

试验Ⅰ组每吨饲料添加氧化锌3.0kg；

试验Ⅱ组每吨饲料添加纳米蒙脱石1.0kg；

试验Ⅲ组每吨饲料添加纳米蒙脱石1.5kg；

试验Ⅳ组每吨饲料添加纳米蒙脱石2.0kg。

试验Ⅰ组饲喂添加了氧化锌的断奶仔猪料，其它组饲喂添加纳米蒙脱石的饲料。试验期15天。试验期间出现的腹泻治疗方法：以100ml生理盐水加60克纳米蒙脱石粉成混悬液，每次喂服7ml/头。每天上、下午各观察一次，对出现腹泻猪进行治疗，并记录为一头.次。

2 试验结果

试验各组饲料于同一栋保育猪舍，各组均自由采食。试验期间的防疫、消毒工作等按猪场正常程序进行。

试验结果见表1。

表1 添加纳米蒙脱石和氧化锌的饲料对仔猪的影响

组别头数初始重，kg末重，kg耗料量，kg日增重，g料肉比 腹泻，头.次

Ⅰ组167.24±0.4511.34±0.70103.5273.31.588

Ⅱ组167.25±0.4010.85±0.5598.0240.01.7011

Ⅲ组167.23±0.3511.44±0.4099.5280.01.487

Ⅳ组167.28±0.4011.57±0.60102.5286.71.496

3 讨论

3.1 从试验结果看，纳米蒙脱石和氧化锌对仔猪都有很好的治疗效果，纳米蒙脱石随着添加量的增加，治疗效果有递增的趋势。每吨饲料添加1500pp与2000ppm效果显著优于1000ppm。但试验Ⅲ组与试验Ⅳ组间差异不显著。考虑成本因素，以1500ppm添加最为经济。

3.2 每吨饲料添加1.5kg纳米蒙脱石可以完全替代氧化锌，由于蒙脱石没有氧化锌的副作用，其生长速度、料肉比与使用氧化锌组相比，性能更佳。

3.3纳米蒙脱石替代高锌的优势：成本相对较低，纳米蒙脱石在饲料中的使用剂量为每吨饲料1-1.5kg，只有氧化锌的一半左右；纳米蒙脱石在体内能够吸附病毒、细菌和各种毒素，保护和修复肠道粘膜。不会被机体吸收，所以能够长期使用，不产生抗药性；纳米蒙脱石中含有丰富的铜、锌、钴、硒等微量元素，可以弥补微量元素的不足，对畜禽的生长有促进作用；

3.4本次试验由于挑选的猪只均匀数和健康水平较好，腹泻程度均较轻，加上样本数量较小，可能会影响结果的准确性，因此有必要进一步扩大试验。

3.5据资料报道，纳米蒙脱石与抗菌药物有协同增效作用。断奶仔猪腹泻主要是非感染性腹泻。但是如果治疗不及时也会继发细菌性腹泻。在生产实际中如果有继发细菌性腹泻可以跟抗菌药物配伍使用。

3.6浙江三鼎科技有限公司生产的SD3004禽畜类纳米蒙脱石护肠剂是和中国地质大学联合开发的，是利用富镁蒙脱石改性纳米化的，具有巨大比表面积，吸附能力强。总之，纳米蒙脱石作为一种新型的饲料添加剂，具有优异的经济性能和使用效果。

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蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐，外形似云母，因为其受热膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故此称为蛭石。它具有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸，其介电特性也比较差。在800-1000度高温下焙烧,体积可增大4-15倍，颜色变为金黄色或银白色。

生蛭石的应用：Tg3号（3.5-7mm），Tg4号（1-3.5mm）主要用于建筑、造船、冶炼、炼油、化学工业、改良土壤等。Tg5号（1mm以下）用于防火板、防火涂料中起遇火膨胀隔热防火的作用。

膨胀蛭石的应用：广泛用于房屋保温材料，家用冷藏器，隔音灰泥，保险柜和地窖衬里，管道、锅炉的护热衣，汽车、飞机、冷藏库、墙板水冷却塔、钢材退火、灭火器、过滤器、油地毡、屋顶板，介电闸板、糊墙纸印刷、户外广告、油漆、照相软木板用的防火卡片纸、金黄色和古铜色油墨，油漆的外补充剂，防火涂料中的填充料等。

实用举例：1:把膨化蛭石铺于楼顶，可以起到很好的隔温效果，使楼舍冬暖夏凉。用蛭石砖砌成高层建筑的隔墙板，可以起到隔音、防火、防潮等作用，又可减轻楼层负荷。2:蛭石用于温室大棚内，具有疏松土壤，透气性好，吸水力强，温度变化小等特点，有利于作物的生长，还可减少肥料的投入。在刚刚兴起的无土栽培技术中，它是必不可少的原料。3:蛭石和适量的绝缘胶混合，可制成绝缘板。4:目前蛭石也用于医药卫生、动物饲料等行业。

蛭石防火板：蛭石防火板是在特定条件下，通过一种粘合剂和化学添加剂把粒状矿物膨胀蛙石粘结起来使之成型，得到半成品板，然后通过多组专用加工设备对半成品板进行各种精细加工得到成品板。该技术综合了有机无机复合热压成型、天机复合粘接冷压或热压成型的长处，具有以下特点：①全无机复合配方，从根本上消除了有机粘合剂存在的高温破坏和烟气及长期稳定性差等问题，产品防火消烟性能突出，达到国际***高等级(A-15)；②工艺上集人造板和矿棉板生产设备之优势，组成产品专用流水线，把影响产品质量的因素减小到***低限度，且易于控制，从而提高生产效率和产品合格率。该产品已用于吊顶板、隔墙板和其他专业用板(包括防火隔热用板、家具、造船等)，在人造板厂或矿棉板厂有批量生产。

水性有机硅因避免了溶剂的毒性、挥发性及易燃性等，且具有类似溶剂型有机硅优良的防水和耐化学腐蚀等性能，因而近年来在国内外受到越来越广泛的研究和关注，相继开发出了阴离子型、阳离子型、非离子型和自乳化型水性有机硅聚合物。在各种水性有机硅聚合物中，水性聚醚改性有机硅以其特殊的性能和广泛的用途而最为引人注目。

氟硅聚合物材料结合了有机硅与有机氟聚合物的优点，具有较低的表面能，优异的抗溶剂性、热稳定性和耐磨性等，因此它作为消泡剂、脱模剂、润滑剂以及涂层和其它助剂方面都显示了许多优越性。目前利用阴离子聚合、阳离子聚合和自由基聚合等制备技术，已合成了部分氟硅聚合物，但绝大多数都属于疏水型，且含有机溶剂，不符合绿色环保要求。本论文在制备了一系列水性有机硅聚合物的基础上，通过硅氢加成法制备了一系列的水性氟硅聚合物及含有功能型基团偶联剂链段的水性氟硅聚合物，此方法在环保及应用等方面都有较高的意义。

本论文分水性有机硅和氟硅聚合物二大部分工作，主要研究内容和结果如下：

1、功能型水性有机硅的合成及性能研究。采用水溶性有机硅油(Si-204)，硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)及异氰酸酯(TDI、HDI、IPDI)等为原材料，根据高分子反应接枝共聚原理，合成了一系列含反应活性的有机硅胶团溶液、微乳液及乳状液型聚合物水分散物。并对所得到的聚合物进行了结构表征，对其水分散物的透光率、表面张力、粘度及粒子粒径进行了测定，并且对其应用性能也进行了研究。结果表明：

(1)通过控制204水溶性有机硅油中引入硅烷偶联剂的量，无需在表面活性剂存在下，通过水相和油相之间的相反即可制备得到聚合物的胶团溶液，微乳液及乳状液，能根据不同状态所具有的性能特性与应用目标结合，发挥其最佳应用效果。

(2)含功能基水性有机硅具有与基材发生交联反应的特性，根据功能基含量的不同，其水分散物质量分数为1％时，水的表面张力降低至20～25 N/m；原木浆纤维对其最高吸附率能达到62.5％。

(3)通过TDI、IPDI和HDI制备的防水剂性能没有明显的差别，但从原料成本等方面来考虑，选用TDI制备方法更为经济。

2、功能型水性有机氟硅聚合物的合成及性能研究。本部分通过硅氢加成法，在本体聚合条件下，合成和研究了两种双亲性聚合物：其一，含长链烷基酯的水性有机硅聚合物，其以丙烯酸长链烷基酯及聚硅氧烷为疏水性链段，以聚醚为亲水性链段；其二，功能型水性有机氟硅聚合物，其以甲基丙烯酸氟化烷基酯及聚硅氧烷为疏水性链段，以聚醚为亲水性链段。通过高速剪切乳化法可制得两种不同双亲性聚合物的水分散物。采用FTIR、1HNMR、19FNMR和TEM等对有关产物和乳液进行了表征，并进一步系统研究了他们的水分散物粘度、表面张力、流变性等性能，比较了两者的性能差异。结果表明：

(1)两种水性聚合物均具有良好的疏水缔合性；其透光率、流变性、表面张力等性能与亲水链段和疏水链段的含量及侧链疏水链段长短等因素都有关系。

(2)质量分数均为2.0％的含长链烷基酯的水性有机硅聚合物和水性氟硅聚合物水分散物对水的表面张力分别降低至25.00～27.00 N/m，22.00～26.00N/m，两者均显示出独特的表面活性，并且聚合物中引入相同质量疏水基团时，后者的疏水性要强于前者。粘度随着剪切速率的增大有剪切变稠现象发生，且不同质量投料比时，其粒子粒径大小及形状也有较大差别。

(3)通过比较，发现可以使用长链烷基酯来代替一部分氟化烷基酯来制备水性氟硅聚合物，可以在保证其氟硅聚合物优异性的同时，降低成本。