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| 凹凸棒土 |
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凹凸棒土又稱坡縷石或坡縷縞石，是一種具鏈層狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，結構屬2:1型粘土礦物。在每個2:1單位結構層中，四面體晶片角頂隔一定距離方向顛倒，形成層鏈狀。在四面體條帶間形成與鏈平行的通道，通道橫斷面約3.7*6.3A°。通道中充填沸石水和結晶水，可見凹凸棒石粘土晶體結構圖。
資源分布
凹凸棒石礦物幾乎遍及世界各地，但具有工業意義的礦床所占比例不大，僅限於美國、中國、西班牙、法國、土耳其、塞內加爾、南非、澳大利亞、巴西、以色列、沙特阿拉伯、瑞士、英國 、俄羅斯(Irkutsk ,伊爾庫茨克)、吉爾吉斯斯坦、哈薩克斯坦、烏克蘭、亞美尼亞、阿塞拜疆、白俄羅斯、尼泊爾等國，據不完全統計,世界探明儲量約14億噸。[1]
1976年中國學者許冀泉等在中國江蘇省南京市六合區竹鎮小盤山發現該礦，許冀泉根據奧特堡之音同時兼顧該礦的晶體結構特徵，譯成"凹凸棒石"，1982年江蘇盱眙縣雍小山等發現凹凸棒石粘土礦，經江蘇地勘部門勘查評價，為大型礦床規模;1984年在南京地質礦產研究所幫助下安徽嘉山縣明光一帶也找到了凹凸棒石粘土，之後相繼在全國14個省區發現凹凸棒石粘土礦床(點)。
盱眙地區的品位高、儲量大，該地區優質凹凸棒石粘土已探明儲量在6700萬噸以上，有用粘土總量達5億噸。其中深圳海揚粉體凹凸棒土最為出名。
成份
凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石(attapulgite )為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒石為一種晶質水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有獨特的層鏈狀結構特徵，在其結構中存在晶格置換，幫晶體中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。凹凸棒石具有獨特的分散、耐高溫、抗鹽鹼等良好的膠體性質和較高的吸附脫色能力。並具有一定的可塑性及粘結力，其理想的化學分子式為:Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O。具有介於鏈狀結構和層狀結構之間的中間結構。凹凸棒石呈土狀、緻密塊狀產於沉積岩和風化殼中，顏色呈白色，灰白色，青灰色，灰綠色或弱絲絹光澤。土質細膩，有油脂滑感，質輕、性脆，斷口呈貝殼狀或參差狀，吸水性強。濕時具粘性和可塑性，乾燥後收縮小，不大顯裂紋，水浸泡崩散。懸浮液遇電介質不絮凝沉澱。
凹凸棒石形態呈毛髮狀或纖維狀，通常為毛毯狀或土狀集合體。莫氏硬度2-3，加熱到700~800°C，硬度>5。比重為2.05~2.32。
由於凹凸棒石獨特的晶體結構，使之具有許多特殊的物化及工藝性能。主要物化性能和工藝性能有:陽離子可交換性、吸水性、吸附脫色性，大的比表面積(9.6~36m2/g)以及膠質價和膨脹容。這些物化性能與蒙脫石相似。
產品特點
1、 增稠性好。漆膜豐滿，開罐效果極佳;
2、 懸浮性好。有效防止油漆、塗料沉澱、分層;
3、 搖融性好。容易塗刷，在剪切力的作用下變稀，靜止後又變稠;
4、 觸變性好。直接添加，有良好的相容性，無須改變工藝和配方;
5、 流平性好。防縮孔和魚眼，不易流掛;
6、 耐侯性好。具有較強的耐酸鹼性、耐腐蝕性和防霉性;
7、 絕熱性好。耐高溫，絕熱，絕緣;
8、 環保性好。化學惰性，無污染，抑制微生物生長，吸收有毒揮發成分，綠色環保 。
凹凸棒土應用
工藝特性
凹凸棒石粘土具有陽離子可交換性，江蘇盱眙等地各類凹凸棒石粘土可交換鈣離子量為7.5~12.5mmol/100g，可交換鎂離子量2.5~7.5mmol/100g。經活化處理後，可交換陽離子量明顯提高。
吸附脫色性能，其脫色力和凹凸棒石含量有關，含量越高脫色力越強。
強吸水性和造漿性能等。
主要用途
由於凹凸棒石粘土具有的特殊的物理化學性質和工藝性能，使其在石油、化工、建材、造紙、醫藥、農業等方面得到廣泛應用。國內目前用量最大的是塗料、鑽井泥漿、食用油脫色。
各行業中應用
凹凸棒石阻燃材料
我國目前凹凸棒石礦產資源儲量完全能滿足工業生產的需求，且與世界其他各國的資源屬性相比具有較明顯的性能優勢。凹凸棒石具有較好的長徑比和豐富的內孔道，既是較好的增強材料又具有阻燃作用，在高溫下失去結構水而產生水蒸氣，可以阻隔氧氣，並能產生熱穩定性較好的以MgO、Al2O3為主的氧化物隔離層。姚超等以聚磷酸銨(APP)與三羥乙基異氰脲酸酯(THEIC)為膨脹阻燃劑(IFR)，以凹凸棒石(ATP)為協效劑，採用熔融共混法製備具有阻燃性能的高密度聚乙烯(HDPE)複合材料，通過對複合材料的紅外光譜、氧指數、熱失重和錐形量熱分析，得到ATP 對阻燃HDPE燃燒性能的影響條件。
結果表明:添加少量的ATP 能催化APP-THEIC 間的酯化反應， 提高了HDPE 的阻燃性能;HDPE、IFR、ATP 質量分數為70%、28%、2%的HDPE-IFR-ATP 複合材料其氧指數達30%， 阻燃等級提高為V-0，體系的熱釋放速率峰值和總熱釋放量比HDPE、IFR 質量分數為70%、30%的HDPE-IFR複合材料分別降低了22.7%和26.7%。
建材行業的應用
白雲石凹凸棒石粘土作為塗料的填充劑、流平劑、增稠劑和穩定劑，其性能好，成本低，可代替傳統的輕鈣。凹凸棒石塗料的塗膜在電鏡里觀察，其晶體呈網狀排列，均勻地分布在有機粘結劑中，所以塗膜耐洗擦。尤其是凹土在外力攪拌下分散性好，形成穩定的不被電解質破壞的懸浮液，使塗料不沉澱、不分層，與傳統的106塗料相比較，具有多種優越性:塗刷性能好，不流掛，節約鈦白粉的用量，還可作油漆的填料，牆板材料的填料，生產天花板牆壁板，其特點是:對水份接受、排放性能強，不膨脹不變形，粘結性能好，質輕韌性大，具有隔熱保暖、吸聲的作用，可防蟲蛀，抗垂度強，能適應空氣溫度的變化，且不變形。
輕工
揉革，用凹土代替蘇打揉革，可節約20-30%貴重紅礬的用量，降低成本。揉制時間從6.2小時減少到4.2小時，揉出的革外觀好，彈性強，豐富、柔軟;也可作橡膠的填料，皮鞋底的填料，來增加除臭透氣能力，用凹土作為香型塑料花，釋放慢，保香時間長，成本低，柔軟不易破裂，造型美觀逼真。在造紙行業可作紙張加填和塗布顏料，主要用於凹版印刷，並可用於膠印、顏料、塗布紙和塗布紙板，造紙業正從酸式造紙向鹼性造紙轉化，隨着中性施膠技術的推廣，特別是塗布紙和紙板產量的增長，需求較大。
農業、畜牧業、多種經營
凹土粉作為混合飼料的添加劑，以其特有的物理性能，能促進動物機體的新陳代謝，提高飼料轉化率，使動物食慾旺盛，皮毛豐潤，增重快，出欄早，降低飼養成本。同時還具有優良的吸附性，能有效地吸除動物的大腸肝菌、腸道毒素，起到防疫治病、除蟲殺菌的作用，並提供牲畜生長必要的微量元素;作為顆粒飼料的粘結劑，具有良好的粘結力，既降低了飼料生產成本，又可提高飼料的利用率，它能吸附魚塘中的氨離子，防水質污染，防腐臭。由於其比重輕，沉降速度慢，延長魚的食用時間，飼料利用率高，儲存期延長，外觀光滑;預混合飼料的生產技術要求較高，在國外被稱為飼料的核心，凹土作為預混飼料載體可節約大量的糧食，還可保持維生素等不會失效，微量元素不散失;作為複合肥粘結劑，造粒成型率高，時間短，所造顆粒強度高，表面光潔度好，保肥時間長，因此這種粘結劑，能提高生產能力，減少電耗，還可以節約滑石粉、氯化銨等高價原料的用量;以凹凸棒石作為農藥的懸浮劑和載體，生產特效農藥，可延長藥效，保質期長，並降低農藥生產成本;作化肥廠制氣的煤球粘結劑，粘結力強，強度高，成本低，造氣率高，還可提高煤球固定碳含量，降低粉塵污染等。
參考來源