膨润土的理化特性

1. 矿物组成：膨润土主要矿物成分是蒙脱石族，伴生有长石、石英、沸石等。这种独特矿物构成，赋予膨润土多样性能。

2. 化学成分：膨润土以硅铝酸盐为主。在其焙烧物里，SiO₂约占50 - 75%，Al₂O₃约占15 - 25%。此外，还含有Fe、Mg、Ca等常量元素和Zn、Cu等微量元素，这些成分对膨润土功能有重要影响。

3. 物理性质：膨润土颜色丰富，常见白、灰、粉红等 。它具有油脂或蜡状光泽，断口呈贝壳状或锯齿状，多为土状隐晶质块体，莫氏硬度2 - 2.5，密度2 - 2.7g/cm³，质地软且有滑感，遇水会膨胀，是区别于普通黏土的显著特征。

4. 化学性质

- 阳离子交换性：膨润土阳离子交换容量在60 - 170mmol/100g ，交换能力受蒙脱石含量、层间阳离子种类、溶液pH值等因素影响。

- 分散悬浮性：膨润土在水中能分散形成稳定悬浮液，因为蒙脱石颗粒表面带电荷，在水中相互排斥而均匀分散。

- 可塑性黏结性：膨润土加水后有可塑性，能塑造成各种形状，还具备良好黏结性，可作黏合剂增强物料间结合力。

- 膨胀性：膨润土膨胀性与种属、纯度相关，钠质膨润土膨胀性强于钙质，吸水后蒙脱石晶层间距增大，体积膨胀。

膨润土的功能

1. 工业应用

- 钻井泥浆：膨润土用于制备钻井泥浆，能润滑钻具，减少钻具与井壁摩擦，降低设备磨损；形成泥饼护壁，防止井壁坍塌；还能悬浮和携带岩屑，保障钻井顺利进行。

- 冶金球团：膨润土是冶金球团的优质粘合剂，能让铁矿粉等物料紧密结合。高温焙烧时，增强球团强度和热稳定性，提高球团矿质量，降低冶炼粉化率，提升冶炼效率。

- 铸造型砂：在铸造型砂中添加膨润土，可提高型砂湿强度、透气性和溃散性，减少铸件气孔、砂眼等缺陷，提高铸件精度和表面质量。

2. 环保应用

- 污水处理：膨润土对污水中重金属离子如铅、汞、镉，以及有机污染物如酚类、染料等有良好吸附能力，通过离子交换和表面吸附净化污水。

- 垃圾填埋场：膨润土用于垃圾填埋场防渗层铺设，膨胀后形成致密胶体，阻止垃圾渗滤液中有害物质渗透到地下水，还能吸附有害气体，减少对周边环境影响。

- 废气处理：膨润土制成吸附剂，可处理工业废气中二氧化硫、氮氧化物等有害气体，通过物理吸附和化学反应降低废气污染物浓度。

3. 农业应用

- 土壤改良：将膨润土施入土壤，能改善土壤结构，增加保水保肥能力，调节酸碱度，为土壤微生物创造适宜环境，促进微生物生长繁殖，增强土壤肥力。

- 肥料增效：膨润土与化肥混合，可吸附和储存养分，减少肥料流失和挥发，实现肥料缓释，提高肥料利用率，其含有的微量元素还能为植物生长提供额外营养。

- 农药载体：膨润土作为农药载体，可延长农药有效期，降低毒性和刺激性，提高稳定性和分散性，使农药更均匀作用于农作物，减少农药使用量，降低环境污染。

4. 其他应用

- 饲料添加剂：在动物饲料中添加膨润土，能提高饲料适口性和利用率，吸附饲料中霉菌毒素和肠道内有害微生物，维护动物肠道健康，增强动物免疫力，促进动物生长发育。

- 猫砂制作：膨润土因良好的吸水性和吸附异味能力，成为制作猫砂的常用材料。