膨潤土加工後污水處理技術

① 焦化廢水深度處理研究現狀

焦化廢水主要是焦化廠在煤氣化、液化、煉焦過程中所產生的廢水,此種廢水中含有大量的有毒、難降解的有機物是一種較難處理的有機廢水。目前主要採用以下方法對焦化廢水進行處理:首先利用常規方法對廢水進行預處理、然後利用生化方法對預處理廢水進行二次處理。
但是,經過上述過程處理後的焦化廢水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然無法達標。針對焦化廢水組成復雜、難於處理、經傳統方法處理後無法達標排放這種狀況,綜合了近幾年來國內外有關焦化廢水處理方面的大量的研究成果,系統地介紹了焦化廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法的優缺點,列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,並指出了焦化廢水處理技術今後的發展方向。
焦化廢水主要是指在煤煉焦、煤氣凈化、化工產品回收和化工產品精製過程中產生的廢水。由於受原煤性質、產品回收、生產工藝等多種因素的影響，導致廢水成分異常復雜。焦化廢水中所含有機物主要以酚類化合物為主，其含量達到有機物總量的一半以上，剩餘有機化合物主要為含硫、氧、氮的雜環有機化合物以及多環芳香族有機化合物等。
焦化廢水以其排放量大、成分復雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環利用或者達標排放。因此，降低焦化廢水中的污染物濃度，提高廢水的循環利用率是亟待解決的問題。
隨著人們環保意識的加強和國家對環保問題的重視，中國環境保護部於2012年6月頒布了《煉焦化學工業污染物排放標准》(GB16171-2012)，該標准除對廢水中主要污染物給出了更為嚴格的排放標准，而且在原標准基礎上增加了苯、苯並芘、多環芳烴以及總氮等化合物的排放指標，該標准同時也對單位產品的排水量做了更為嚴格的要求，開發研究新型、高效能、低成本的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進提高廢水處理效果使其能夠達標排放是目前亟待解決的問題。
多年以來，雖然前人已做了大量關於焦化廢水處理的基礎研究工作，但是由於焦化廢水排放量大，水中污染物種類多且有些污染物難於生物降解而使得焦化廢水處理至今為止仍未有突破性的研究進展。因此研究並開發一種高效能、低成本、處理效果好的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進是今後焦化廢水處理研究的重點。
本文對廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法進行了分析對比，並列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足，同時指出了今後焦化廢水處理技術的發展方向。
1 焦化廢水深度處理技術
1.1 物理化學法
1.1.1 混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用電中和原理對焦化廢水進行處理，具體處理過程如下：將混凝劑在一定條件下定量投入到焦化廢水中，廢水中的帶電物質與混凝劑發生電中和形成大顆粒膠團，而後經過進一步的沉澱使焦化廢水得以凈化處理。
盧建杭、王紅斌等開發出了針對上海寶鋼集團下屬焦化廠焦化廢水專用的混凝劑——M180，用於處理上海寶鋼焦化廠 A/O 生化池出水，通過實驗發現在 pH 值為 6.0～6.5、混凝劑投加量為 300mg/L時，專用混凝劑對焦化廢水的 COD、色度、CN等指標有良好的處理效果，並且在實驗過程中還發現進水水質的波動對專用混凝劑處理效能的影響很小。
周靜和李素芹研製出了一種新型的復合絮凝劑——PFASSB，並將其與 PFS、PAC 和 PFAC 進行對比研究，考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝劑 PFASSB 對焦化廢水 COD、濁度等的處理效果。
通過實驗結果發現，在相同的條件下新型復合絮凝劑對焦化廢水的處理效果明顯優於 PAC、PFS和 PFAC，並且新型絮凝劑的用量明顯比其他絮凝劑的用量低；當廢水 PH 為 8，新型絮凝劑投加量在 10 mg/L 時，經過絮凝處理後的出水 SS<70 mg/L，CODcr<150 mg/L。
鄭義、張琢等研究對比了硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯醯胺對焦化廠生化池出水的處理效果，並將其組合搭配，考察了它們聯合處理焦化廢水的能力。通過實驗發現，將聚合硫酸鐵與聚丙烯醯胺組合處理焦化廢水，處理效果明顯優於各混凝劑單獨使用時的處理效果；當 pH 為 5，投加量為聚合硫酸鐵 40 mg/L、聚丙烯醯胺 6 mg/L 時，組合混凝劑對焦化廢水處理效果最佳，此時處理後廢水出水色度為 70 倍，COD 為 68 mg/L，去除率分別達到了73.08%、62.22%。
通過以上分析發現，混凝沉澱法對焦化廢水色度，COD 等指標的去除效果較好，處理後的焦化廢水可實現達標排放。但是，使用混凝沉澱法對焦化廢水進行深度處理的過程中會產生大量的固體沉渣，而且這種固體沉澱物較難處理會對環境造成新的污染，並且採用混凝沉澱的方法處理焦化廢水需要對沉澱池入水以及出水調節 pH 值，而且混凝劑需要人工投加操作較為復雜，經過處理後的廢水只能外排無法實現達標回用。
1.1.2 吸附法
吸附法處理焦化廢水主要是利用吸附劑為比表面積較大的多孔類物質，對大分子有機物、油類物質、以及部分固體懸浮物等污染物具有良好的吸附性能，吸附劑在對焦化廢水吸附處理後經過沉澱得以分離。
周靜、李素芹等採用粉煤灰作為吸附劑，對焦化廢水生化出水中的氨氮進行深度處理，通過實驗對葯劑投加量、pH 值、吸附時間三個主要影響因素進行了考察。實驗結果表明：當廢水 pH 為 5，粉煤灰投加量為 150 g/L、生石灰投加量為 2.5 g/L，吸附時間為 1 h 時，焦化廢水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下，氨氮去除率達到 70%以上。
王紅梅、鄭振暉利用改性膨潤土對焦化廢水生化出水進行深度處理。通過實驗結果發現：當焦化廢水 pH 在8.0～10.0，改性膨潤土投加量為 1 200～1 500 mg/L 時，焦化廢水脫色率達到 65％以上，氰化物、CODcr的去除率也分別達到了31％和26.5％。
孫寶東、馬雁林對南京鋼鐵聯合有限公司的兩座焦化廢水處理站進行技術改進，通過在原處理站基礎上增加活性炭過濾裝置，並對原有的操作方法進行改進。通過活性炭過濾裝置改進後，南京鋼鐵聯合有限公司焦化廢水處理站出水由原來的國家二級標准提升到了國家一級排放標准，並且通過改進操作方法使廢水處理站的運行成本得以降低，活性炭的使用壽命得以延長。
李茂、韓永忠等採用樹脂吸附和 Fenton 氧化的組合工藝處理高濃度的焦化廢水。通過實驗發現：當吸附樹脂與 Fenton 試劑在最佳的工作條件下時，焦化廢水中酚類有機化合物去除率幾乎可達100%，COD 的去除率達到 74.82%，並且經過樹脂吸附和Fenton氧化的組合工藝處理過的高濃度焦化廢水可生化性也有很大的提高。
張昌鳴等利用粉煤灰作為吸附劑對山西焦化集團有限公司下屬焦化廠的焦化廢水生化出水進行深度處理。當粉煤灰用量為 17.47 g/L 時，焦化廢水處理效果較好，除氨氮含量偏高外廢水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、揮發酚等污染物含量均達到國家排放標准。吸附後的粉煤灰可以燒磚或築路進行再利用。採用粉煤灰吸附處理焦化廢水，體現了以廢治廢的環保理念。
以活性炭作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理，廢水處理效果較好，處理後的廢水可達標排放，但是由於活性炭價格較高再生困難使得廢水處理成本較高，目前絕大多數企業以棄之不用。而以粉煤灰作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理，處理效果較好，吸附後的粉煤灰仍可進行燒磚築路等再利用對其品質不會產生影響，並且利用粉煤灰作為吸附劑處理焦化廢實現了廢物再利用符合當前國家綠色化工循環利用的政策。
1.1.3 化學沉澱法
採用化學沉澱的方法不僅使廢水中氨氮含量達到了國家的排放標准，同時也間接的提高了廢水的可生化性。但是，目前化學沉澱的方法處理焦化廢水的研究較少，技術還不成熟無法實現工業化
應用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 試劑通過將焦化廢水中難降解大分子有機物氧化分解成小分子有機物，降低了焦化廢水的COD 值和色度，同時在一定程度上提高了焦化廢水的可生化性，使焦化廢水得到較好的處理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性以及極強的氧化活性，臭氧可將焦化廢水中的大分子有機物等物質氧化分解。臭氧氧化技術具有氧化能力強、反應速度快、處理效率高、不受溫度影響、不產生污泥等特點。
2 結 論
近年來，隨著國家對環保問題的的日益重視以及國民環保意識的不斷提高，廢水的排放標准也變得更為嚴格。各國學者經過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術，如：電化學氧化技術、光催化氧化技術、膜技術等。
這些技術對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產生二次污染，但是這些技術投資成本和運行成本較高並且很多仍處於理論研究和實驗室研究階段，較難實現大規模工業化應用。因此在深人研究焦化廢水先進處理技術的同時，我們也應該充分發掘現有技術的優點，對現有技術進行優化改良提高其處理效能。
通過以上分析可以發現粉煤灰吸附效果較好且符合國家以廢治廢的環保節能政策，並且膜技術也已在部分工廠中應用並取得了較好的效果，採用粉煤灰吸附預先對焦化廢水進行預處理除去廢水中大部分有機物減輕膜過濾的負擔提高其使用壽命降低處理成本，將粉煤灰吸附技術與膜技術協同作用處理焦化廢水應是今後焦化廢水處理回用的研究重點。

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② 膨潤土的成分是什麼有哪些用途每噸價格

膨潤土

1 微波干法制備有機膨潤土 CN03126543
本發明涉及有機膨潤土的生產方法，首先把一定量的有機化物質溶於乙醇水溶液中，得到的反應液噴入膨潤土粉中使其充分濕潤，然後將濕物料均勻地鋪成2～20mm的厚度，置於頻率為900～3000MHz微波場中進行快速加熱反應，反應完成後粉碎即可得到有機膨潤土。
對一些要求高的場合，可用水洗滌以除去沒有交換的多餘反應物及反應產生的鹽類，然後烘乾、粉碎制備高質量的有機膨潤土。與現有的技術相比，本發明優點是反應可在30～200秒內完成、乙醇溶劑的需要量只為傳統工藝的5～10％，產品質量超過傳統工藝水平；與現有的干法技術相比，產品質量大為提高。

2 微波協同有機膨潤土處理有機廢水方法 CN03116256
本發明公開了一種微波協同有機膨潤土處理有機廢水方法。它是將粒徑為40－200目有機膨潤土與有機廢水混合，其固－液質量比為1∶500－1∶5000，然後流入一個微波反應器中，施加200－5000W的微波功率輻照10s－30min進行脫色與凈化處理，再進行固－液兩相分離，廢水得到凈化處理後排放。本發明優點是：1）廢水凈化處理時間大大縮短；2）污染物去除效率提高。如對酸性大紅染料廢水的處理，經微波輻照處理一定時間後，CPC有機膨潤土的脫色率可達99％以上，而常規吸附處理的去除率僅60％左右；3）操作工藝簡便。使用微波輻照處理，不需攪拌，可簡化操作工藝，擴大有機膨潤土的應用前景。

3 微波合成有機膨潤土的方法 CN03116258
本發明微波合成有機膨潤土的方法。它是將表面活性劑按膨潤土原土的陽離子交換容量的20－200％CEC溶於水中，其質量固液比范圍在1∶5－1∶500，加入經乾燥、過篩的膨潤土原土，放入100－5000W微波功率的微波反應器，輻照10s－30min，過濾，洗去游離的表面活性劑，微波乾燥，於60－120℃下烘乾，烘乾時間為30min－24hr，研磨、過篩，得到有機膨潤土。本發明優點是：1）微波合成有機膨潤土，可大大縮短合成處理時間；2）合成工藝簡化，能耗大幅降低；3）濾液循環利用，不產生含表面活性劑的污水；4）獲得的有機膨潤土產品質量穩定、外觀均一、成本較低，吸附性能優良，去除有機污染物效果好，經濟高效；5）特別適合於採用陽離子型表面活性劑對鈉基、鈣基膨潤土或酸性白土進行有機化改性。

4 鋁造渣球及其製造方法 CN03111326
本發明屬於冶金行業煉鋼廠冶煉鋼水過程中加入的一種脫氧造渣球，它是由下列原料組成：鋁粉30～34％、碳化硅粉5～15％、石灰石粉30～34％、活性氧化鈣8～12％、膨潤土4～4.5％、黃糊精3～5％、防暴纖維3～5％。本發明是按下列步驟完成的：（1）預混粉：將活性氧化鈣、膨潤土、黃糊精送入混煉機干混，時間為5min進行攪拌達到充分混合出料；（2）總混：鋁粉、碳化硅粉、石灰石粉、預混粉送入混煉機，時間為10min出料，送入成球機，加適量水進行造粒成球，送入乾燥窯內乾燥，製成鋁造渣球。本發明替代純鋁在脫氧造渣的同時提高鋼的純凈度，解決連鑄中包絮流問題，達到連續澆鋼，使連鑄操作穩定，提高鑄坯質量，經濟效益顯著。

5 一種膨潤土防水材料及其製造方法與專用生產設備 CN02159691
本發明公開了一種膨潤土防水材料及其製造方法與專用生產設備，其目的是提供一種可減少工藝步驟，提高鋪裝效率的膨潤土防水材料及其製造方法與專用生產設備。採用技術方案為：一種膨潤土防水材料，內設有波浪形底布，底布兩側的波谷內80－90％的容積為膨潤土粉料，兩側的波峰上壓合有面布。其製造方法是將兩側的面布鎖邊成裝有膨潤土粉料的波形單面平板，再通過對板方式或翻板方式成型合壓為雙面平板；其設備包括波浪形與平板形成型裝置，底布壓輥，底布卷，自動送料裝置、塗膠裝置、帶動面布卷的壓輥、鎖邊機、包邊機及收卷裝置組成。其設備結構簡單，易於安裝，其方法合理、易操作，加工的防水板材實用，工程造價低，適用領域廣。

6 超細水質改良粉及其制備方法 CN02157275
超細水質改良粉及其制備方法。將非金屬礦石方解石、沸石、凹凸棒土、膨潤土和鋁釩土等按一定的配比送入煅燒爐中煅燒。再從煅燒後的礦石中選出精礦進行破碎、研磨，使其細度達600目以上。在上述超細粉中加入少量非金屬礦物復合劑進行復合並進行充分攪拌混和，再將混和粉體進行碳化及計量包裝，就製成了本發明的改良粉。本方法制備的改良粉不含任何化學物質，所以無毒、無害。對化工污水、生活污水及江河湖井塘水處理後的水都能達到國家1、2級水標准或能被再生利用。水凈化後的沉澱物能被再次利用或作飼料、肥料使用。用本改良粉對水進行凈化處理成本低、效益高。

7 塑料用超細填充材料及其應用 CN01145105
本發明涉及一種塑料用超細填充材料及該超細填充材料在塑料中的應用。為提供一種微生物可降解，加工性能好的新型塑料填充材料，其是下述原料經超細粉碎後的混合物：普通澱粉、玉米粉、植物纖維、碳酸鈣、滑石粉、膨潤土。因此，本發明塑料用超細填充材料由於原料品種篩選得當並粉碎成超細粉末，既能充分利用我國過剩的農產品資源，又使該填料產品具備方便塑料加工的流動性和潤滑性的特性。另外，採用該填充材料的塑料製品在自然條件下可被微生物分解為對自然環境無害的物質，並且採用該填充材料的塑料製品分解後在土壤中可直接轉化為對植物有益的土壤有機質。

8 抗高溫水包油鑽井液 CN1362463
本發明涉及石油鑽井領域所用的抗高溫水包油鑽井液。解決了是在鑽井過程中抗高溫差且密度大的問題。其特徵在於：各成分及配比按重量份如下：1～2份膨潤土、4～6份抗高溫能力強的乳化劑\55～30份柴油、2～4份陽離子型穩定劑及2～3份高效的纖維素類降失水劑混於30～55份水中。具有在高溫時不會使油水分層的特點，抗高溫可達160℃，鑽井液性能穩定，且該鑽井液最低密度為0．9g／cm3，使得液柱壓力小，與地層間的壓差小，對保護油層有利，能夠滿足地層壓力系數1．0左右的儲層實施欠平衡鑽井的要求，失水大大減少（失水小於2ml）。

9 塑料用超細填充材料及其應用 CN1357564
本發明涉及一種塑料用超細填充材料及該超細填充材料在塑料中的應用。為提供一種微生物可降解，加工性能好的新型塑料填充材料，其是下述原料經超細粉碎後的混合物：普通澱粉、玉米粉、植物纖維、碳酸鈣、滑石粉、膨潤土。因此，本發明塑料用超細填充材料由於原料品種篩選得當並粉碎成超細粉末，既能充分利用我國過剩的農產品資源，又使該填料產品具備方便塑料加工的流動性和潤滑性的特性。另外，採用該填充材料的塑料製品在自然條件下可被微生物分解為對自然環境無害的物質，並且採用該填充材料的塑料製品分解後在土壤中可直接轉化為對植物有益的土壤有機質。

10 納米二氧化鈦柱撐膨潤土及其制備方法 CN1341484
納米TiO2柱撐膨潤土及其制備方法。納米TiO2柱撐膨潤土是一種以粒徑為1nm以下的二氧化鈦柱撐物嵌於膨潤土層間通道的新型物質。其制備方法是：取摩爾比為（5－18）∶1∶1.6的無水乙醇、鈦酸丁酯及濃度為1M的硝酸；將鈦酸丁酯加到無水乙醇中並攪拌使之成淡黃色溶液（A）；將（A）滴加到硝酸中並攪拌成透明的溶液，再用強鹼調節，使之pH達1－2.5，同時又充分攪拌生成透明溶液（B）；取用其量為鈦酸丁酯摩爾數的（5－15）倍的膨潤土並用水浸潤且加到溶液（B）中，進行1小時以上的攪拌；再固液分離、水洗直至其上清液的pH值為6－7；然後在不高於80℃下烘乾、碾細；最後在400－700℃的溫度下煅燒2－5小時並冷卻、碾成粉末。它是一種高效催化降解有機污染物的光催化劑。

11 天然礦物除味劑 CN1328852
本發明涉及一種天然礦物除味劑，由沸石、麥飯石、海泡石、蛭石、膨潤土組成，配比為沸石：48％，麥飯石18％，海泡石12％，蛭石7％，膨潤土15％。該除味劑選擇性好、吸附量大、速度快、效率高，能夠快速吸附室內的各種有害氣體及人和各種動物散發的異味、煙味，可抑制病菌、凈化空氣。生產過程中不排放三廢，清潔生產。工藝簡單，產品使用壽命長，可重復使用，不產生二次污染。

12 牛羊抗災過冬育肥營養飼料 CN1326688
本發明是一種牛羊抗災過冬育肥營養飼料，其配方為：油餅26～36％，草粉28～38％，玉米15～25％，麩皮5～15％，微量元素0.1～1％，食鹽0.3～0.7％，膨潤土1～7％，尿素0.5～1.5％，維生素0～1％，氨基酸0～0.2％，調味劑0～0.1％；所述微量元素的組成為：Cu（銅）10～20％，Fe（鐵）15～20％，Mn（錳）8～15％，Zn（鋅）10～15％，I（碘）2～6％，Se（硒）3～6％，Co（鈷）15～22％，Mg（鎂）8～15％，K（鉀）1～8％。本發明採用先粉碎後配料、批次配料、批次混合的工藝加工混合而成。

13 長效多功能土壤添加劑 CN1311287
本發明涉及一種長效多功能土壤添加劑，其特徵在於它是由下述重量配比的原料製成，膨潤土粉5－15份，沸石粉10－20份，超強吸水樹脂35－50份，腐植酸鈉10－20份，磷酸二氫鉀5－15份。它具有長年免耕，旱澇保豐收，長年不用化肥穩產高產的多功能，同時可改良土壤，改造沙漠。 14 營養型沙漠、土壤添加劑 CN1343754
本發明涉及一種用於沙漠植樹種草和乾旱地區農作物種植有關的營養型沙漠、土壤添加劑。在沙漠和乾旱土壤中植樹種草以及農作物種植，不僅需要有機和無機營養素，而且特別需要有一定的水分。植物所需的各種營養素，大部分是通過植物的根系吸收溶解在土壤中的無機和有機成分而得到滿足，而沙漠和土壤中保持一定的水分是保證植物營養成分運輸和吸收的基本條件。本發明涉及將新潁的具有吸水性的粘土礦物膨潤土和／或沸石用作沙漠、土壤添加劑，將這種沙漠、土壤添加劑添加到沙漠和土壤中能夠起到吸水、貯水、固沙，並能緩慢釋放所吸附的水分及其所攜帶的植物營養成分。

15 一種天然膨潤土污水處理材料的制備方法 CN1356270
一種天然膨潤土污水處理材料的制備方法，包括膨潤土鈉離子置換、溴化十六烷基三甲銨的吸附步驟，其特徵在於天然膨潤土鈉離子置換之後，溴化十六烷基三甲銨的吸附之前增加如下步驟：用結晶氯化鋁溶液和鈉基膨潤土按照1:2～4w／w的比例混合均勻後，振盪10～36小時，離心，乾燥，研磨成粉；將12％～16％致孔劑加入到膨潤土中製成顆粒狀，馬弗爐中450℃～600℃焙燒1～5小時。本發明所制備的膨潤土污水處理能力得到很大提高，同時很容易與水分離。

16 輕體五防隔牆板 CN1280962
本發明系建築材料更新換代的新型隔牆材料。以膨潤土、粉煤灰、草木本纖維為主要原料生產的輕體五防隔牆板。體輕：90×600的隔牆板，面密度為50kg／m2；成本低：90×600隔牆板成本為23.00元／m2，100×900隔牆板為25.00元／m2。用玻璃纖維或9～11條尼龍復合繩作加強筋，使產品各項技術指標均達到國家標准。

17 建築牆體及板材的膏狀體高效節能保溫絕熱材料 CN1306063
本發明公開了一種建築牆體用節能保溫絕熱材料。其組合物主要由岩棉、玻璃棉、漂珠、膨潤土、珍珠岩、有機膠、無機膠、添加劑及適量水組分組成。本發明工藝簡單，對人體無毒害，不僅可節約能源，而且還可根據氣溫的變化調節室內的溫度。

18 有機膨潤土的生產方法 CN1263132
本發明涉及有機膨潤土生產方法技術領域。其為簡化工藝、降低生產成本而研製的。該方法特徵在於步驟依次為（1）選礦；（2）粉碎精選；（3）擠壓法有機改性；（4）乾燥粉碎；（5）成品包裝。擠壓改性中採用十二－十八烷基季胺鹽為覆蓋劑在螺旋擠壓機上擠出。本發明具有簡化工藝、降低成本、提高效率、有利環保優點，適宜在有機膨潤土生產方法上推廣應用。

19 洗用助劑4A沸石的生產工藝 CN1301808
一種4A沸石的生產工藝，它是將膨潤土加硫酸處理，得到酸性白土，再將酸性白土加NaOH溶液鹼處理，最後，加入鋁酸鈉溶液，滿足Na2O:Al2O3:SiO2:H2O=（2．5－4．5）:（1．8－2．2）:1:（100－240）之比，升溫至85－100℃晶化即得4A沸石。本發明的優點是利用資源豐富的膨潤土為原料，並且廢液能回收鋁酸鈉和硫酸銨。

20 活性白土生產方法 CN124380
本發明涉及活性白土生產方法的技術領域，其為無酸性廢水及減少一般廢水而設計的，該發明生產方法特徵在於步驟依次為：1選礦；2加入酸和水進行擠出法常溫固相活化；3乾燥，粉碎；4成品檢測、包裝；也可為：1選礦；2原土打漿、提純並排放沙礫和水；3、加入酸和水，在80－100溫度下活化10－30分鍾，同時進行1000轉／分以上高速攪拌；4、吸濾，濾液循環至打漿提純步驟，濾渣至下一步；5乾燥，粉碎；6成品檢測、包裝。它具有無污染、生產成本低、操作簡單優點，適合推廣應用。20治療胃腸道疾病的葯物CN1227744本發明是一種治療胃腸道疾病的內服粉劑，其主要成分為凹凸棒石，取名凹凸寶，分單味和復合制劑兩類（前者最適宜兒童服用）。凹凸棒石是一種與蒙脫石（膨潤土）化學成分相近而晶體結構特殊，膠體性能和表面吸附作用突出的天然礦物類中葯材。以凹凸棒石為主要成分的凹凸寶的療效優於以蒙脫石為主要成分的同類葯物。凹凸寶具有保護粘膜，吸附病菌和病毒及各種毒素，中和胃酸，澀腸止血，修復潰瘍等作用，成本低，制備簡便。

21 乾粉瓷塗料 CN1229824
一種乾粉瓷塗料，分為面料和底料；主要由重質碳酸鈣、增光粉、母粉、瓷化鈣、復合塗料膠粉組成，並以復合塗料膠粉取代了現有塗料中以聚乙烯醇或玉米澱粉、燒鹼膠粉而作為膠聯劑，增加了塗料的綜合性能，從而降低了產品成本，延長了塗料的使用壽命。本發明為粉末塗料，其硬度高，耐擦洗，不龜裂，不脫落。防水、抗震動、阻燃燒、耐高低溫，防紅外線穿透，無毒、無氣味、無污染，成本低，生產、儲運、銷售方便，施工時只需用冷水調制拌本品即可。且生產工藝簡單，無三廢，利潤高。

22 球團礦復合粘結劑及其工藝方法 CN1229144
本發明涉及含有宏觀增強劑含有粘土充填以成分為特徵，是礦石的粘合；壓團；制團；制粒用粘結劑初步對原材料的預處理，適用於煉鐵原料高溫氧化焙燒固結球團礦，其由鈉質膨潤土為基料、配入定量的有機粘結劑及少量的添加劑混合均勻，本發明降低了球團礦混合料的復合粘結劑配比，降低了球團礦的生產成本，提高了球團礦含鐵品位和還原性，增強了球團礦的強度明顯，適宜操作簡便快捷，易於推廣應用，具有成本低廉等優點。

23 膨潤土乳化瀝青防水塗料及其製作方法
本發明公開了一種 膨潤土 乳化瀝青防水塗料及其製作方法。該塗料包括100＃＋〔＃〕↑的瀝青、水和 膨潤土 ，其特徵是：瀝青、水和 膨潤土 的重量比為100∶30∶（15－25）。該方法特徵是：按配比將水加熱到40℃－60℃時投入 膨潤土 攪拌10－15分鍾成乳化水，與此同時另將瀝青加熱到100℃然後投入到乳化水中，攪拌均勻後裝桶包裝即得成品。其優點是因瀝青在組分中占絕對大的比重，故產成品的各項性能指標均好於現有技術。因製作時水和瀝青的加溫溫度都比現有技術低很多，故可節約能源、縮短生產周期、降低生產成本，提高經濟效益。該塗料為黑色油漆狀物體，使用時打開包裝直接刷塗即可。適用於建築屋面防水，室內防潮，管道防腐，路面補縫等技術領域。

24 高溫高壓鹼溶液活化 膨潤土 生產P型洗滌用沸石的工藝方法
一種高溫高壓鹼溶液活化 膨潤土 生產P型洗滌用沸石的工藝方法步驟如下：將 膨潤土 礦粉提純並粉碎，（b）將提純後的 膨潤土 礦粉與氫氧化鈉及水按物質的量比1∶1∶150～1∶3∶200配料，混合均勻後，在100℃～300℃的高壓釜中反應1～6小時，即得到活化料液；（c）在活化後的料液中加入氫氧化鋁，調整Al＃－〔2〕O＃－〔3〕∶SiO＃－〔2〕∶Na＃－〔2〕O∶H＃－〔2〕O：的摩爾比，在40℃～100℃的溫度下老化2～8小時，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；（d）向原始料液中投入0．5％～7％的晶種，在60℃～120℃的溫度下晶化5～24小時，即得產品料液；（e）將產品料液進行固液分離，液相再送回到活化工序，固相經處理後，即得P型洗滌用沸石產品。該方法可以提高 膨潤土 資源的利用率，降低耗能，降低生產成本，實現無污染連續生產。

25 微波干法制備鈉基 膨潤土
本發明涉及鈉基 膨潤土 的生產方法，首先把一定量的鈉化物溶於乙醇水溶液中，得到的反應液噴入鈣基 膨潤土 粉中使其充分濕潤，然後將濕物料均勻地鋪成3～20mm的厚度，置於頻率為900～3000MHz微波場中進行快速加熱反應2～6分鍾，反應完成後粉碎即可得到鈉基 膨潤土 。對一些要求高的場合，可用水洗滌以除去沒有交換的多餘反應物及反應產生的鹽類，然後烘乾、粉碎制備高質量的鈉基 膨潤土 。與現有的技術相比，本發明優點是反應可在2～6分鍾內完成、產品質量超過傳統工藝水平；對產品要求不很高的場合，可省去過濾、洗滌及乾燥等過程，消除了廢水污染，生產效率大為提高。

26 有機 膨潤土 合成-廢水處理一體化方法
本發明公開了一種有機 膨潤土 合成－廢水處理一體化方法。它的步驟為：1）將乾燥、粉碎的20～100目 膨潤土 原土和季銨鹽陽離子表面活性劑直接投加到待處理有機廢水中， 膨潤土 原土用量與待處理有機廢水量比例為1∶50～1∶5000；2）快速攪拌10～30分鍾；3）反應產物在沉澱池停留10～60分鍾，土－水固液分離，廢水達標後排放。本方法省略了有機 膨潤土 制備的整套工序，減少了 膨潤土 合成設備投資和運行費用，節約能源和水資源，消除了有機 膨潤土 制備和使用過程中表面活性劑的二次污染；廢水處理流程簡單，操作方便，縮短了廢水處理時間，吸附去除有機污染物的效率優於傳統方法制備的有機 膨潤土 ，顯著降低廢水處理的成本，易於推廣使用。

27 鹼法活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝方法
一種鹼法活化 膨潤土 生產P型洗滌用沸石的工藝方法，採用提純－鹼熔活化－水溶解－調模（調整SiO＃－〔2〕，Al＃－〔2〕O＃－〔3〕，Na＃－〔2〕O的摩爾比）－反應老化－晶化工藝生產P型洗滌用沸石。本發明工藝方法克服了目前酸法活化 膨潤土 生產深加工產品工藝中硅鋁的浸出速率和浸出率低、活化時間長、廢酸液不好處理、工藝流程較復雜等缺點。具有原料廉價易得，工藝路線簡單，可延展開發不同類型的硅鋁產品，產品種類靈活，附加值高等特點，可廣泛用於P型洗滌用沸石的生產中。

28 膨潤土防水卷材生產方法
膨潤土 防水卷材的生產方法涉及防水材料製造領域，是一種工業化生產的工藝方法。普通 膨潤土 防水卷材的產品形式為，上下兩層土工布中間夾 膨潤土 粉或顆粒，經針壓將三者復合到一起。雙效 膨潤土 防水卷材的產品形式為，土工用膜與普通 膨潤土 防水卷材膠合或熱壓復合，製成具有 膨潤土 和膜的雙重防水結構卷材。 膨潤土 防水卷材的產品典型規格一般為長、寬、厚分別為30米、6米、4．5毫米，可以根據具體的使用要求安排生產其它規格。主要生產工藝流程為土工布放卷、儲布、布料、噴霧、針壓復合、膠合（熱壓復合）、產品檢查、收卷包裝等（見附圖），各工藝段可以實現集中控制和單獨控制。

29 防污膨潤土製備方法
膨潤土 防水材料在我國應用剛剛開始，有相當數量的工程項目是在污水、苦鹹水等非淡水環境中進行的，鈉基 膨潤土 是 膨潤土 防水材料的主要原料，這就需要鈉基 膨潤土 應符合這方面的特殊使用要求。針對普通鈉基 膨潤土 應用在污水、苦鹹水等非淡水環境中，水化能力降低，喪失防水防滲性能的特點，通過在普通鈉基 膨潤土 中加入高分子添加劑，改善鈉基 膨潤土 在非淡水環境中的性能，製成防污 膨潤土 。防污 膨潤土 的作用機理為利用高分子添加劑具有吸水保水耐鹽能力強的特點，吸水後與鈉基 膨潤土 形成緻密的隔膜結構，這種結構耐壓、滲透率極低，可以滿足防水防滲工程的需要，從而達到防水防滲的目的。

30 膨潤土 －高分子復合材料制備方法
本發明屬於農用礦物質的改性技術，將水溶性高分子物質加入到 膨潤土 中，制備 膨潤土 －高分子復合材料，該復合材料由於水溶性高分子物質的加入，使 膨潤土 的主要成分蒙脫石層間距的增大，充分發揮其表面積大的作用，大大提高其吸水性能、制備過程中，採用凝膠－固相反應，反應在較少水分的情況下完成，減少乾燥過程中的水分蒸發，節省能源，制備成本低，制備所得的產品比原農用礦物質其綜合性能大大提高，利用應用推廣。

31 顆粒 膨潤土 的生產方法
本發明公開了一種顆粒 膨潤土 的生產方法，其生產步驟為：選擇白色 膨潤土 烘乾或者曬干，按重量份每份白色 膨潤土 中加入0．02－0．05份的碳酸鈉，放入雷蒙機中粉碎，粉碎成100－200目土粉，再加入0．03－0．06份的硅酸鈉液體，加入0．3－0．6份水，攪拌均勻，用擠壓對輥機壓成餅，進入乾燥機烘乾，使水份≤10％，然後進行篩分，將0．8mm－4mm的顆粒包裝即可。本發明是一種新的生產方法，並採用新的配方，用本發明生產的顆粒 膨潤土 吸水性好，色澤純白，強度硬，結塊性能好，雜質少，灰份低，可以用做貓砂使用，也可用做防水、防滲材料。

32 干法生產有機 膨潤土 的方法
一種干法生產有機 膨潤土 的方法。主要適用將天然鈣基 膨潤土 通過人工改性成為高價值的有機 膨潤土 。本發明的核心是將天然鈣基 膨潤土 加純鹼在混煉設備中，交換反應生成鈉基 膨潤土 ；然後加入活化劑，混勻、反應；再加入有機覆蓋劑，充分加熱、混合、反應，最後用螺旋擠壓機擠出成條狀物，擠出物經烘乾、磨粉成有機 膨潤土 粉末。它具有工藝簡單，不需洗滌及脫水，生產效率高，成本低，便於大規模生產等優點。

33 有機相變物／ 膨潤土 納米復合相變儲熱建築材料制備方法
本發明是有機相變物／ 膨潤土 納米復合相變儲熱建築材料的制備方法，它的第一步是鈉基 膨潤土 的層間改性；第二步是有機相變儲熱材料嵌入到層間改性後的鈉基 膨潤土 中；第三步是相變儲熱建築材料的制備：（1）儲熱式纖維石膏板的制備；（2）儲熱水泥的制備。本發明從根本上解決有機相變儲熱材料與建築材料的相容性及穩定性問題，本發明產品成本低、無毒、種類較多、相變溫度范圍廣、適用性強、導熱性能好、儲熱密度高、不存在可燃性問題。

34 一種 膨潤土 紙品粘合劑的制備方法
本發明涉及一種 膨潤土 紙品粘合劑的制備方法，首先將 膨潤土 加水後攪拌，並浸泡過的 膨潤土 攪拌，濾去渣加入碳酸鈉，備用；稱取干澱粉，先加水，後攪拌並加入硫酸亞鐵，再加入氧化劑和亞硫酸鈉，攪拌，備用；最後將所得的澱粉膠和 膨潤土 漿混合，攪拌並加熱，再加入硼砂，攪拌後即為本發明的紙品粘合劑。本發明粘合劑，不僅原料易得，而且價格低廉，用以粘合紙品，紙箱的牢度和乾燥速度都符合要求。

35 一種有機 膨潤土 制備方法
本發明公開了一種有機 膨潤土 制備方法。制備方法採用季胺鹽作為改性劑，通過將 膨潤土 的水相懸浮液與一季胺鹽化合物和聚不飽和羧酸衍生物反應製作而成。採用本發明所取得的有機 膨潤土 可應用於傳統有機 膨潤土 應用的所有領域。此外，還可減少使用工序，免制預凝膠而直接使用乾粉，從而可減少研磨設備的添置和使用，節約高速研磨所需的能源、降低了生產成本。

36 接枝 膨潤土 高吸水材料及其製造方法
接枝 膨潤土 高吸水材料是有 膨潤土 與乙烯基類單體A和B，用過硫酸鹽與還原劑組成的引發體系及交聯劑，經接枝共聚反應製成板狀、粒狀或粉狀。具有工藝簡單、吸水性強，可反復使用，無環境污染、成本低，分子結構與性能可調等特點，解決了 膨潤土 與二元單體或多元單體進行接枝共聚，實現了產品吸水性、耐鹽性、耐壓性可控及工業化生產，適用於工業、農林、環保等領域吸液、儲液、改善生態環境、改良土壤的理想天然高吸水材料。

37 一種用鈣基 膨潤土 生產鈉基 膨潤土 的方法
本發明屬於 膨潤土 的深加工技術。主要適用於將天然鈣基 膨潤土 通過人工「干法」改型為鈉基 膨潤土 。其核心是只用一台雷蒙磨一次性實現離子交換反應和除去雜質礦物兩個目的，快速方便地生成鈉基 膨潤土 。完全實現了工廠連續化生產、工序短、成本低、經濟價值高，優於目前國內外採用的生產方法。

38 改性 膨潤土 及其應用
本發明公開了一種用於橡膠填料的改性 膨潤土 。它是用R↓〔1〕N（R↓〔2〕）R↓〔3〕（其中R↓〔1〕是苯基或取代苯基，R↓〔2〕是H、C↓〔1〕～C↓〔5〕烷基，R↓〔3〕是H、NO、OH或NH↓〔2〕）作為改性劑，並採用有機硅烷偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑對 膨潤土 進行干混改性所得到的。改性 膨潤土 用於輪胎、膠板、膠管等橡膠製品的填料，可以明顯提高橡膠與簾子線的粘接強度，改善橡膠製品的力學性能，降低橡膠製品的成本。

39 用 膨潤土 制備無碳復寫紙專用白土型顯色劑的方法
用 膨潤土 制備無碳復寫紙專用白土型顯色劑新工藝，屬顯色劑制備領域。它用 膨潤土 作原料經酸處理，鹼金屬或鹼土金屬氫氧化物中和處理，Ca、Mg、Ba、Sr、Zn、Al的氧化物改性處理，表面活性劑改性處理，抗紫外線劑改性處理，抗氧化劑改性處理等工序，製成顯色劑。該顯色劑白度在85％以上，有良好觸變性，漿液不沉澱，顯色速度快，發色性能好。

40 水法精製鈉基 膨潤土 的方法及其產品
本發明公開了一種鈉基 膨潤土 的制備方法，包括擠軋、水選、水洗、鈉化、脫水、乾燥和粉碎。在水洗步驟中向 膨潤土 的懸混液中

③ 天然納米材料的膨潤土的應用

環境保護是當今生態環境首要課題。天然納米材料——膨潤土在環保中應用在國外已相當廣泛。膨潤土可作為有害物質吸附劑，渾濁水的澄清劑，放射性廢料和有毒物料的密封劑，被污染水的防水劑、污水處理劑、洗滌助劑等，但我國開發研究應用的較少。
1.在廢料處理方面的應用
(1)用天然鈉基膨潤土做垃圾填埋場的防滲層國外用膨潤土毯(板)、粉做垃圾填埋場防滲層的很多，尤其是德國、韓國、日本，美國用的更多，我國也已開始使用。因膨潤土具有高度的水密實性和自我修補、復原功能，在理論上是接近完美的防滲材料。2002年世界足球杯的賽場就在一個特大的垃圾填埋場上建成，其上下四周全部用膨潤土毯做防滲層。而韓國15年前所建的填埋場所用防滲材料與我國以前建的填埋場一樣，防滲材料的耐久性差，有的嚴重污染地下水。要修復這些防滲層，杜絕滲漏，需花原造價5倍的代價。
(2)用膨潤土進行核廢料處理和消毒防護國內外都有將核電站等放射性廢料用膨潤土稠漿包裹後裝入容器深埋地下的做法，效果較好；國外用膨潤土製備毒劑防護的消毒急救包，有廣泛的用途。
2.在廢水廢油處理中的應用
(1)膨潤土在處理煤氣洗滌廢水中的應用用膨潤土處理印染廢水、煤氣洗滌廢水、味精廠等廢水、廢物,去除率達99.5%。有的處理廢水後再把回收物做成飼料添加劑。
(2)用膨潤土作動物墊圈料處理廢水、臭氣膨潤土能使動物糞便容易分散、清理。國內大城市的需求量也有提高。由於圈養動物場和屠宰場、水產加工場產生的污水、臭氣對環境有害，可在這些場所撒膨潤土，回收高效肥料，有一舉兩得之效。
(3)用膨潤土處理、吸附廢油用膨潤土處理快餐的煎炸廢油、油污十分有效。膨潤土是很好的吸附劑，用膨潤土吸附電力行業絕緣油在國外很盛行；海上油船泄漏的油浮在海面上，國外是在其上撒吸附劑後結塊清除。
(4)用膨潤土做洗滌用品用膨潤土洗滌羊毛等在古羅馬、古埃及公元前3000年已開始，現代洗滌劑摻入一定量的膨潤土，可增加其洗潔力度。
3.在廢氣處理中的應用
(1)用膨潤土處理有害氣體國外用膨潤土製成汽車排氣管、過濾器，主要是充分利用膨潤土的吸附性。
(2)用膨潤土製作卷煙復合過濾劑用膨潤土代替活性炭可降低卷煙中含有的焦油、自由基、尼古丁等對人體的危害。
4.膨潤土在軟水劑、澄清劑中的應用
(1)在水庫上游撒膨潤土可使水庫不潔物質絮凝沉入庫底經生物凈化加以處理，同時也可使水庫漏水得到根治。因為膨潤土能修復庫底裂縫。
(2)膨潤土可使果汁、糖汁澄清。
(3)膨潤土可使硬水軟化。
5.膨潤土做防滲材料可抵禦海水對淡水、土地的鹽化侵害 沙漠化土地在我國30個省區市的851個縣旗均有分布，這些荒漠化土的顆粒較粗，一般呈細砂、粉砂狀，無粘性，滲水性強。而膨潤土的顆粒極細，有較強的膨脹性、粘性，兩者混合拌勻，即可變成能保水的種植土。膨潤土含有許多有利於動、植物生長的成分，可以為動、植物提供多種營養。
1.中國膨潤土的分布和幾個大沙漠鄰近，有利於治理荒漠化
從中國地圖和中國膨潤土分布圖上可以清楚地看出：內蒙古的渾善達克沙地，就在北京的正北邊，離盛產膨潤土的興和、張家口、赤峰都不太遠；毛烏素沙地、庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠、騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠等附近也有膨潤土礦床。新疆的庫母塔格沙漠、古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪干沙漠邊上均有優質膨潤土礦床。中國目前勘探出的最大膨潤土礦儲量50億噸，品質比美國的優良，離古爾班通古特沙漠較近。托克遜、柯爾鹼有優質膨潤土礦床，離塔克拉瑪干沙漠也不遠。甘肅金昌也有膨潤土礦床，離騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠都很近。
2.在沙漠下的暗河、水庫對治沙很有利
膨潤土是很好的防水材料，在表層沙下鋪一層膨潤土(一薄層)即可儲水。用膨潤土做防水層也可以建大量的儲水塘、池、庫、渠，再將沙漠下暗河、水庫里的水抽上來，儲住，慢慢用。最近地質部門在塔里木大沙漠的北部勘察出儲水量很大的地下水庫，可用膨潤土與當地土混合建輸水渠，將水引向四面八方。
3.膨潤土具有有利於沙漠化治理的特性
膨潤土的抗滲性和抗凍性好；壓縮性和固結性好；對沙土的穩定性好；膨潤土的密實性、自保水性、永久性抵消了沙化土的種種缺陷；能增加沙土的粘性和保水能力；用膨潤土作動物飼料添加劑可提高牛、羊產奶量、雞的產蛋量、營養成分等，有利於動物圈養。
4.用膨潤土能快速修建儲水池、儲水窖、輸水渠
用膨潤土防滲層鋪河道，可把有限的水引向遠方。膨潤土防水層可用天然鈉基膨潤土粉直接鋪，也可以用膨潤土與當地土攪拌夯實，也可以將膨潤土夾在兩層織物之間形成防水(滲)毯(板)，快速修建起儲水池、儲水窯、輸水渠。
5.用膨潤土將荒漠土變成節水、節肥的植被土
沙漠里移動的沙中，沒有粘粒，粉沙也很少，主要是中、細沙，蓄不了水，可供植物生長的營養成分也很少，治理、綠化、恢復生態平衡很困難。沙漠化土壤的粒徑大約在0.01～0.1mm的居多，很鬆散，易透水。而膨潤土的粒徑多小於0.002mm，遇水可膨脹10～30倍。因此，在沙土中稍摻加一些膨潤土就可以防止水流失，植物就可以生長。
國外治理沙漠化最成功的以色列，把貧瘠的荒漠變成節水、節肥的高產良田。美國亞利桑那州的南端，離墨西哥最近的城市圖桑是建在沙漠中的城市，該城市像森林，也像野生植物園。該地年降雨量僅275mm，卻能生長成百上千種沙漠植物和生存種類繁多的動物。亞利桑那大學的綠色草坪下有防滲層，也有定時噴水的噴頭，既節水又節能。
由於沙漠地區一般日照時間很長，晝夜溫差大，能在改造好的節水、節肥植被土上加篷，當年就會有可觀的收獲。而在飛播植綠時可將種子先用水拌、再用膨潤土拌，其出芽率和成活率都會大大提高。膨潤土還是各種肥料的很好載體。
6.應用系統工程治理沙漠化
(1)徹底治理沙漠化，必須各地都選好治理點，再以點帶面。選點最好離能取水的地點近，離膨潤土產地近，以便快速由點推向面，地毯式地向沙漠化中心進展，最先做的是蓄水、修路。
(2)各方參與治沙，利用遙感技術找到地下水，綜合利用太陽能、風力發電、新型滴灌材料設備、生物育種等等，對應用膨潤土進行沙漠化治理十分有利。可動員、鼓勵國內外單位、私人投入創效益，甚至最初可以動員各大城市婦女將穿破的尼龍絲襪收集起來，裝進膨潤土作水窖防水襯砌等等。

④ 膨潤土（Bentonite）

一、概述

膨潤土，又名膨土岩或斑脫岩，是以蒙脫石（也稱微晶高嶺石、膠嶺石）為主要成分的粘土岩——蒙脫石粘土岩。它是具有膨潤土物理性質的粘土的統稱，包括漂白土、斑脫土、膨土岩、酸性白土、活性粘土等。根據蒙脫石層間可交換陽離子的種類、含量將膨潤土劃分為鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、漂白土三種。其中鈣基膨潤土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤土。

二、礦物性質

膨潤土的主要化學成分是SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO和H₂O，此外還常含有Na₂O、K₂O等。根據SiO₂、Al₂O₃和H₂O所佔礦物中組分的比值可以確定膨潤土的質量。

膨潤土礦的顏色有白色、乳酪色、淺灰色、淡綠黃色、淺紅色、肉紅色、磚紅色、褐紅色、黑色、斑雜色等。油脂光澤、蠟狀光澤或土狀光澤。貝殼狀或鋸齒狀斷口。緻密塊狀，少量為鬆散土狀。硬度1～2，密度2～3g/cm³。由於原岩物質成分、蝕變程度、外來物質摻和的不同，膨潤土的礦物成分很復雜，大體上可分為粘土礦物和非粘土礦物兩類。粘土礦物主要為蒙脫石族礦物，並以蒙脫石-貝得石系列的礦物為主，此外還伴生有高嶺石、埃洛石、水鋁英石、綠泥石、水雲母等。非粘土礦物有蛋白石、石英、長石、火山玻璃、石膏、方解石、黃鐵礦、沸石及有機質等。沸石是膨潤土中常見的伴生礦物，有時含量高達10%～20%，它的存在對膨潤土的吸附催化等性能起促進作用。

膨潤土的工藝性能包括：①吸濕性和吸水膨脹，蒙脫石晶層間能吸附和放出水分子或有機分子，其含量增加，晶層間距就加大，表現為體積膨脹。②膨潤土在水介質中能分散成膠體懸浮液，具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性。它和水、泥或砂等細碎屑物質的摻和物，具有很高的可塑性和黏結性。高膨脹性的膨潤土能在水中形成極永久的乳濁或懸浮體。③有較強的陽離子交換能力，對各種氣體、液體、有機質有一定的吸附能力。

由於具有吸附性和陽離子交換性，膨潤土可以進行自然或人工的改型。蒙脫石晶層中可交換的各類陽離子具有較大的容量，並在一定范圍內可以形成穩定的狀態。幾乎所有的膨潤土礦床都存在自然改型的現象。如地表為鈣質膨潤土，而深部為鈉質或鈉-鈣質膨潤土，這是由於地表的Ca^2＋交換了膨潤土中的Na^＋。鈉基膨潤土比鈣基膨潤土或鈣鎂基膨潤土具有更優越的物化性質和工藝性能，所以具有更高的經濟價值。

三、用途

膨潤土作為黏結劑、懸浮劑、增強劑、增塑劑、增稠劑、觸變劑、絮凝劑、穩定劑、凈化脫色劑、填充劑、催化劑、載體等，可在冶金、機械製造、鑽探、石油化工、輕工、農牧林、建築工程等領域廣泛應用。

1）鑄造型砂黏結劑、快乾塗料：鈉基膨潤土具有很強的黏結性和可塑性、透氣性，故廣泛應用於濕模鑄造，鑄造表面光潔度好，落砂性強。

2）鐵礦球團黏結劑：鈉基膨潤土由於具有很強的黏結性和高溫穩定性，在鐵精礦粉中加入1%～2%的鈉基膨潤土，造粒乾燥後成球團，大幅提高高爐的生產能力。

3）鑽井泥漿：鈉基膨潤土泥漿具有失水量少、泥漿薄、含砂量少、密度低、黏度好、穩定性強、造壁能力好、鑽具回轉阻力小、鑽進效率高等優點，是不分散低固相優質泥漿的最佳粘土原料。

4）塗料：在塗料中作懸浮劑，可大大提高塗料的懸浮性、黏結性、塗刷性、耐水性。

5）食用油脫色脫脂：經酸化的活性膨潤土廣泛用於各種動、植物油的脫色去脂，性能優良，無毒。

6）石化工業：膨潤土具有優良的脫色性、可塑性、觸變性，在石油工業中被廣泛用於煉油催化劑、脫色劑、廢油再生劑等。

7）農葯：利用膨潤土的懸浮性、分散性，可作為水性農葯中的懸浮劑和粉劑農葯中的分散載體，效果良好，對農作物不會產生毒副作用。

8）農肥：利用膨潤土的黏結性將肥料製成顆粒肥，既提高農肥效力又可改良土壤。

9）建築：用於大壩防滲牆體材料，建築地基灌漿材料、防滲漏材料，如防水毯等。

10）紡織、絲綢印染：可代替澱粉作紡織紗漿粉、印染糊料等。

11）日化產品：利用膨潤土的吸附性、增稠性、增塑性等，可用於液固體洗滌產品，可軟化織物，增強洗滌效果。高純、高白膨潤土可用於牙膏研磨劑，其流動性、保濕性好。用於化妝品，具有去污、解毒、止癢、美容、保溫等性能。

12）食品工業：可用作啤酒澄清過濾劑，降低啤酒中的高分子蛋白質，延長保質期。

13）醫葯用品：利用膨潤土的強吸附性對若干毒品有解毒的作用，用於治癬葯物及其他葯物有一定的輔助療效。

14）污水處理：利用膨潤土的吸附性、分散性、懸浮性，可用於各類污水處理劑，有較強的污水處理能力。

值得注意的是，上述用途中很多膨潤土是經過鈉化的有機膨潤土。

四、地質特徵

蒙脫石為膨潤土的主要成分。蒙脫石主要由基性火成岩在鹼性環境中風化而成，也有的是海底沉積的火山灰分解後的產物。膨潤土的成礦與成礦母岩、構造條件、物理化學條件等有很大的關系。根據成礦物質的來源、成礦環境和成礦作用方式，膨潤土礦床的類型一般分為火山沉積型、風化殘積型和熱液型。

（一）火山沉積型膨潤土礦床

包含陸相火山沉積、海相火山沉積和準平原膠體凝聚三個亞型，是構造作用、火山作用和沉積作用結合的產物。產出時代主要集中在侏羅紀、白堊紀，三疊紀和第三紀地層中也有少量產出。礦層厚度穩定，礦石組分復雜。礦體一般呈層狀、似層狀產出。礦體厚度數十厘米至數米。陸相沉積亞型約為中國礦床數的60%，有代表性的礦床產地有浙江平山、遼寧黑山、安徽新潭、甘肅紅泉等。準平原膠體凝聚亞型一般為小型礦床，集中在四川和江漢盆地，如三台、仁壽等。海相沉積亞型規模大、品位較高，代表性產地為新疆柯爾鹼。礦石的主要粘土礦物為蒙脫石、伊利石、綠泥石、高嶺石、埃洛石等。蒙脫石含量一般40%～70%。伴生組分有斜發沸石、方解石、石英、長石、火山碎屑等。下面以浙江臨安平山膨潤土礦床為例說明其地質特徵。

浙江臨安平山膨潤土礦床屬於陸相火山沉積亞型，大地構造位置在江南古陸東側，吳興-昌化加里東隆起南緣中生代火山斷陷盆地內。鈉基膨潤土產於上侏羅統壽昌組中，由河、湖相火山碎屑、陸源碎屑及灰、泥質沉積層組成，其上為下白堊統橫山組，其下為上侏羅統黃尖組，均為不整合接觸。含礦岩系按沉積結構可劃分為3個一組的韻律，共有膨潤土礦10層，其中9層具有工業價值。主礦層（2）、（7）、（8）礦層，規模大、質量佳，呈層狀、似層狀產出，層位穩定，平均厚度分別為3.79 m、4.65 m、1.94 m，儲量約佔全礦區總儲量的83%。礦石主要組分為鈉基蒙脫石，次為斜發沸石、綠泥石、方解石、方沸石等，其他共生礦物有針鐵礦、黃鐵礦、螢石、水雲母、石英等。

岩層產狀平緩，傾角一般為10°～20°，只是盆地邊緣受斷裂繼承性活動的影響，岩層傾角變陡，可達50°～60°。整個盆地的沉積中心位於礦區西墅竹林橋附近。

（二）風化殘積型膨潤土礦床

成礦母岩為各種火山玻璃質熔岩和碎屑岩，經風化作用，殘積物中富集蒙脫石，再經後期成岩作用而形成膨潤土礦。成礦在相對低溫低壓的條件下進行。礦化深度一般位於潛水面附近，從幾十米至數百米深不等。由於含可溶性陽離子的水由上往下滲透，因此剖面上部蝕變作用相對較強，礦化程度相對較高。從上往下礦與母岩呈漸變關系。地表附近的礦石類型以鈣基膨潤土為主，比較深部才有鈉基膨潤土。這種類型的膨潤土礦層厚度大，層位穩定，質量較好，用途廣泛。下面以浙江餘杭縣仇山膨潤土礦床為例說明其地質特徵。

浙江餘杭縣仇山膨潤土礦床位於江南古陸東側，仇山-瓶窯斷陷盆地西南部。含礦岩系為晚侏羅世勞村組火山碎屑岩系，其上為下白堊統朝川組紅層不整合覆蓋，其下不整合於早侏羅世雜色砂礫岩之上。基底為寒武系—奧陶系。含礦岩系厚213～483 m，由5個火山噴發韻律組成，共含礦7層。Ⅰ、Ⅱ礦層為工業礦層，Ⅲ、Ⅳ礦層僅局部可達要求，Ⅴ—Ⅶ礦層不具工業價值。礦層或礦化層多賦存於每一韻律層的底部。主礦體呈透鏡狀、似層狀。玻屑熔結凝灰岩以火山灰流的形式進入淺水盆地的底部，冷凝成岩，經水解脫玻而轉化為膨潤土礦。

（三）熱液型膨潤土礦床

該類型有火山物質的岩漿期後熱液蝕變礦床和成岩後的熱液蝕變礦床。前者的熱液蝕變作用是由火成岩母岩中的流體引起的。礦化不均勻，蝕變完全則礦體厚度大，蝕變不完全則礦化零散，礦體呈囊狀和似層狀。成岩後的熱液蝕變作用與裂隙引導來的外部熱液有關。蝕變呈帶狀分布，母岩可以是流紋質熔岩、粗面質熔岩、流紋質凝灰岩、碎屑岩，也可以是安山-玄武質玢岩、酸性侵入岩。礦體呈瘤狀、脈狀及層狀。

熱液蝕變型礦床的規模大、中、小型皆有，儲量幾十萬噸至數千萬噸。我國這類礦床不太多，所佔儲量比例不大，已發現的礦床（點）屬鈣基膨潤土，部分為氫基膨潤土。代表性礦點在江蘇溧陽縣茶亭—平橋一帶，有11條礦脈。

五、礦床分布

我國的膨潤土90%為鈣基膨潤土。膨潤土礦產遍布全國23個省區，大型礦床20多個。大多數礦床集中在東北三省、東部沿海各省及新疆、四川、甘肅、河南、廣西等省區。主要礦區有：遼寧黑山、浙江臨安、浙江仇山、四川三台、甘肅酒泉、吉林雙陽、福建連城、吉林九台、山東濰縣湧泉、河南信陽、河北張家口、河北宣化、新疆托克遜礦等。我國主要膨潤土礦床分布見圖2-42-1。

圖2-42-1 中國主要膨潤土礦床分布示意圖

膨潤土礦的成礦時代主要在燕山期，其次是古生代及新生代。絕大部分礦床形成於侏羅紀及白堊紀，突出集中的時代是晚侏羅世—早白堊世。古生代礦床見於甘肅、新疆及貴州，例如新疆托克遜縣柯爾鹼為石炭系，甘肅金昌市紅泉為二疊系，貴州貴陽市二戈寨-黔陶礦床為上二疊統等。新生代礦床主要在陝西省，如洋縣膨潤土礦為中更新世；廣西的膨潤土礦床則為第三紀，如寧明和田東礦床。

六、可供資源

中國膨潤土礦資源非常豐富，預測資源量在70×10⁸t以上。種類齊全，既有鈣基膨潤土，又有鈉基膨潤土，此外還有氫基、鋁基、鈉鈣基和未分類的膨潤土。至2005年底，全國查明資源儲量29.20×10⁸t。最多的為廣西壯族自治區，佔全國總儲量的23.51%；其次是新疆維吾爾自治區，占總儲量的16.75%；依次還有內蒙古自治區，佔7.77%，江蘇省佔6.08%，河北省佔5.05%，安徽省佔4.67%，山東省佔4.35%，浙江省佔3.82%。

我國主要膨潤土礦區查明資源儲量的分布見表2-42-1。

表2-42-1 中國主要膨潤土礦床查明資源儲量的情況

（據國土資源部《全國礦產資源儲量通報》，2005）

⑤ 膨潤土和活性炭哪種處理廢水好最好從各方面討論一下

1．成本：膨潤土是天然礦物，活性炭是人工產物，膨潤土在成本方面有優勢。但現在也有用天然廢棄物制備活性炭的，所以活性炭也可能更便宜。
2．處理對象：膨潤土對有機染料和重金屬離子均有吸附作用，活性炭對有機物有效，對重金屬基本無效。
3．環境友好性：膨潤土的儲量雖然很大，但開采礦物總會對環境造成不良影響，僅僅用作吸附劑也有些浪費，而用廢棄物制備活性炭則體現了資源循環利用的理念。
4．可修飾性：膨潤土可以進行某些化學修飾，從而獲得別的化學性質，成為針對某類污染物的特效吸附劑，活性炭呈化學惰性，難以進行化學修飾。
5．其它因素：吸附穩定性、解吸條件、處理裝置等等。

所以二者各有所長，選擇哪個要看具體情況而定的，比如要處理的廢水類型~~

⑥ 膨潤土生產過程中有哪些環節會污染環境

對於濕型鑄鐵件而言，煤粉的抗粘砂效果是不言而喻的。此外，煤粉的優點是價格低廉，供應充分易得，應用靈活方便，可按不同粒度生產，加入量稍多或稍少也對鑄件質量影響不大。但是煤粉還有多種缺點，煤粉骯臟，污染環境和惡化條件；揮發分和光亮碳含量不夠大；澆鑄後產生的灰分和焦炭殘留在型砂中，需要加入更多的水分和膨潤土才能保持合適的造型性能；散裝的煤粉有可能引起自燃，必要時需在煤粉斗中插入CO2管。多年來鑄造工作者就努力研究尋找煤粉的代有用品。從美國通用汽車公司的雪弗蘭鑄造廠應用煤粉的過程即可看出這種傾向。該廠直到40年代末還是使用普通粘土混制型砂，當時型砂中有效煤粉量為8~10%，後來改用膨潤土，有效煤粉量減為6~7%，又後來提高了混砂機的功率，煤粉量繼續減為4~5%。改用高壓造型機以後的有效煤粉量更減為3~4%。由於多年來該廠自行磨製煤粉，70年代初起，希望找到適用的煤粉代用品，為此而進行了一系列試驗研究工作。歐美等國對煤粉代用品的研究可能自四、五十年代開始的，陸續有些工廠應用，七十年代起，煤粉代用品、復合商品煤粉、混合應用煤粉成為高潮。我國自五十年代末起就有混合應用煤粉的實例，七十年代末期也開始研究煤粉代用品，至今仍不斷出現各種新的煤粉代用品和新型的復合煤粉商品。以下將分門別類簡單介紹國外與國內的情況。
3.5.1煤粉代用品
是指可以完全替代煤粉的材料和部分替代煤粉的材料而言，前者的型砂中不需加入煤粉，後者在混砂時與煤粉共同加入，相互配合使用。做為濕型鑄造的煤粉代用品種類繁多，將在以下綜合分類介紹：
（1） 油類 主要是石油煉制過程中的油狀產品或副產品。光亮碳形成能力約40%。常用的渣油在常溫下比較粘稠，天氣寒冷時粘度更大，為了便於運送、定量、混砂，必須採取措施降低渣油的粘度，例如將○1容器和管路加熱和保溫：當渣油本身粘度不高、天氣較熱和回用砂溫度較高時型砂容易混合均勻。渣油型砂流動性好，破碎指數提高，型砂鑄件表面光潔。型砂的保水性改善，防止砂型表面和稜角變干。加入量約只需煤粉的1/3左右。油能粘結型砂中的粉塵，可使鑄造車間空氣中粉塵的結晶狀SiO2平均含量由3.47%降為1.69%。缺點是澆注時冒煙多，定量和加料需用專門裝置。○2用柴油稀釋：六十年代初期清華大學採用柴油稀釋渣油的辦法解決了濕型鑄造大型鑄鐵件的粘砂和夾砂缺陷。渣油與柴油的配合比例大約為90∶10至60∶40，因天氣溫度而異。渣油液能提高型砂的韌性和起模性。還能同時提高型砂的堅實流動性，砂型表面密實，減小砂粒間孔隙，使鐵水難以鑽入，從而改善鑄件表面的光潔度。但是渣油液中的柴油在澆注後發出大量煙氣，會惡化車間環境，還可能使薄壁鑄件發生冷隔或澆不足等缺陷。所以不能全部替代型砂中的煤粉，而應與煤粉配合使用。稀釋後的渣油液熱解速度比煤粉稍快，與煤粉互相配合可增強煤粉的防粘砂效果，面砂中渣油液的加入量一般為0.5―1.0%,如加入過多會產生較多煙氣。有人利用廢機油代替部分煤粉，面砂中加入煤粉2-3%，廢機油0.6-1%。徹底消除了電機殼鑄件的表面粘砂，起模性好，氣孔缺陷大為下降。○3製成乳化液：渣油液中所含有柴油只起稀釋劑作用，揮發溫度較低，是澆注後產生大量煙氣的根本原因，並不生成光亮碳。因此，採用乳化渣油方法降低渣油的粘度引起了人們的重視。乳化液中含有渣油20-40%，鈉基膨潤土10-20%，少量表面活性劑和助劑，其餘為水。在使用中發現，如果乳化液含水較多，加入型砂中會使緊實率過高，假如乳化液含水較少，型砂的堅實流動性變差。○4含油膨潤土：以上三種油類代用品都是粘稠程度不同的液體，目前通用的高度機械化自動化混砂機缺乏適宜的定量加入裝置。將油類材料與活化膨潤土加熱至130-140℃，油類材料為膨潤土量的10-20%，混合後加工成粉狀含油膨潤土商品，即可利用混砂機原有的粉料定量給料裝置，如果油類材料的比例較大，堆放時有可能壓實結塊。
（2） 瀝青類：可用為鑄造工業煤粉代用品的有煤焦油瀝青、天然瀝青和石油瀝青等三種。揮發分大體為40-60%，揮發分的析出溫度較高和較寬，主要揮發分在400-500℃放出。光亮碳形成能力大約都在26-42%范圍內。過去曾將煤焦油瀝青製成乳化液，或將高軟化點的煤焦油瀝青粉碎後摻入型砂中。也有人將高軟化點的煤焦油瀝青熔化，用蒸汽噴吹製成微細的球狀瀝青粉。據報道1-2%的球狀瀝青可以代替5%以上的煤粉，不影響型砂透氣性，灰分少，鑄件表面光潔，而且能防止夾砂缺陷。但是，煤焦油是潛在的致癌物，因為它含有大量的芳烴聚合物，其中尤其是含有苯並吡。至今還沒有明確證據表明煤粉和其它代用品致癌。所以，煤焦油瀝青現已不再作為煤粉的代用品。天然瀝青的軟化點約為120-150℃，也有良好的抗粘砂和夾砂效果。但產量很小，不能大量供應鑄造工業應用。石油瀝青是石油化學工業的重要產品之一。較低軟化點的可以製成乳化液，較高軟化點的可製成粉狀。型砂中加入量約為煤粉的1/3，作為商品供應的更多為高軟化點石油瀝青與膨潤土的粉狀混舍物，混砂加料時一次加入兩種材料，不但可以代替煤粉，又可以當作濕型粘結劑。
（3） 植物產品類：可以是粉狀的澱粉（包括普通澱粉、α澱粉和麵粉）、植物樹脂、植物纖維粉等材料。雖然澱粉並不生成光亮碳，但其防止粘砂的效果是早已為人所知的。例如有些人在手工造型的濕型砂中摻入1%麵粉就可以使鑄鐵件表面質量大為改善。我國有幾家靜壓造型的鑄造工廠，按照日本汽車鑄造工廠的技術，灰鑄鐵型砂中不加入煤粉，改為加入α澱粉。由於去掉了煤粉，一家工廠的型砂含泥量降為8-9%，緊實率為35-40%時型砂含水量為2.7-3.2%,透氣性200-240。另一家型砂含泥量降為7-11%，型砂含水量為2.7-3.2%，透氣性160-200。由於型砂中加入煤粉也會消耗膨潤土，不加煤粉就可以減少型砂的有效膨潤土含量，這也是含水量降低的原因之一。型砂的流動性好，起模容易，對環境污染少。在較大規模鑄造生產中，使用澱粉完全代替煤粉會使鑄件生產成本提高。如有必要，在混合面砂或局部面砂時，按一定比例共同加入澱粉和煤粉則是可行的。清華大學在六十年代初期曾在生產拖拉機鑄件的面砂中加入了煤粉、麵粉和渣油液，澆注得鑄件的表面極其光潔。
（4） 合成樹脂及聚合物：可以是粉狀的聚苯乙烯、聚丙烯醯胺、聚乙烯、聚丙烯、聚脂等材料。其中以聚苯乙烯在煤粉代用品中最為著名。聚苯乙烯的光亮碳形成能力高達80-85%，揮發分接近100%，平均粒度0.15mm，型砂中加入量僅為煤粉的1/6-1/9。由煤粉更換為聚苯乙烯粉以後，型砂的需水量可降低20%，透氣性提高，氣孔缺陷減少，型砂緊實流動性提高，砂型緊實程度增加，鑄件尺寸精度更精確，車間空氣中CO含量降低，澆注時產生的苯乙烯單體濃度也並未超過允許濃度。用煤粉時車間粉塵中煤粉殘留物約佔50%，而聚苯乙烯不存在這種殘留物，對環境和工作地的壞作用最小。但是在各種煤粉代用品中聚苯乙烯的價格最貴。還有人認為用聚苯乙烯後，砂型的附著力增大，砂型易裂。我國曾有人將生產聚丙烯的副產品無規聚丙烯製成乳化液作為煤粉的代用品，雖然鑄件表面質量尚好，但澆注時煙氣有怪味，無規聚丙烯的貨源也不能保證，因而未得到推廣應用。
（5） 石墨粉：1991年宮澤信夫教授在清華大學講學時談到日本有些工廠應用石墨粉替代煤粉。利用石墨粉受熱形成還原氣氛起防粘砂作用，已生產出一百餘千克的鑄件。例如大和製作所的型砂配方為：原砂100%，膨潤土8%，土石墨0.3%，含水量3%。石墨粉的耐火度高，在澆注過程中只有型腔表層的石墨粉受熱氧化分解，而內層的石墨粉不起反應，所以補加量很少。我國的石墨礦藏豐富，價格低廉。雖然石墨粉並不形成光亮碳，但我國很多鑄造工廠喜用石墨粉抖或刷在濕型的型腔表面上，用來防止鑄鐵件表面粘砂。為了得出石墨粉作為抗粘砂材料的使用條件和應用范圍，清華大學進行了系列的研究工作。結果表明，石墨粉的發氣量極小，不易產生氣孔缺陷。石墨粉有良好的自潤滑作用，使型砂的堅實流動性提高，透氣性下降，試樣頂出阻力減少，改善型砂的起模性能。煤粉和石墨粉分別加入量按6%，配製兩種試驗型砂，澆注階梯試塊結果看出：石墨粉的抗粘砂能力不如優質煤粉，大約為優質煤粉的1/2。煤粉砂鑄件少加清理後即可露出金屬表面，呈銀灰色。石墨粉砂要輕刷後才露出表面，呈暗灰色。落砂後不補加煤粉和石墨粉，反復多次澆注，到第8輪時煤粉砂的鑄件表面已不如石墨粉砂鑄件。到第12輪時，煤粉砂鑄件表面嚴重粘砂，而石墨粉砂在整個澆注循環中鑄件表面基本保持不變。用鋼絲刷輕刷即可清理干凈，說明石墨粉的耐用性比煤粉好的多，石墨粉在我國能否推廣應用，尚有待進一步實踐考驗。
（6） 其它：我國還有多種"抗粘砂添加劑"、"光亮劑"、"濕型覆膜劑"在市場上銷售。可能是出於商業考慮，都不曾明確說明它們的有效組分是什麼，提不出令人信服的改善鑄件表面質量的機理，而且也不給出與鑄件質量有關的檢驗指標（如光亮碳形成能力、焦碴特徵、灰分、揮發分等）。這些商品的價格都較昂貴，可能是煤粉的5-10倍。其中有的使用效果還難以從一兩篇文章得到證實。也有幾種在生產中使用一段時間後型砂性能出現嚴重問題。例如有的型砂流動性越來越差，鑄件表面越來越粗糙。還有些鑄造工廠使用某種煤粉代用品後，型砂的含泥量和含水量越來越高，鑄件廢品率也不斷增高。因此，建議鑄造工廠在選用任何新型煤粉代用品之前，一定先按本文前面介紹的進行一箱四件階梯試塊試驗。必須注意的是需將試驗用砂的透氣性調整一致，控制好型砂的堅實率，使型腔表面的硬度相同，用同樣鐵水一次澆出四隻試塊進行比較，才能比較准確地得出一種煤粉代用品的效果好壞如何。總之，對煤粉的代用品的選用一定要慎重。不僅要計算一下經濟上是否合算，也要防止鑄件質量遭受到災難性後果。
3.5.2新型煤粉商品
長期以來，人們一直在努力設法取消濕型鑄鐵件用型砂中的煤粉。但是，直到今天，完全取代煤粉的工作進展仍不夠理想。據國外的資料介紹：其原因首先是任何煤粉的代用品價格都比煤粉貴得多。此外，很多鑄造工廠換用代用品後，發現一系列新的問題。例如有的代用品在澆注和落砂時發出大量煙氣，必須加強通風。有些代用品使膨潤土中毒而不再吸水，破壞了膨潤土的粘結和可塑性能。有的代用品是液體，運輸、貯放、溫度控制、定量都增加困難。有些工廠發現砂子從鑄件上脫落比用煤粉時難，可鍛件更是如此。大多數工廠發現由於去掉了細粉使型砂性能的控製成問題，有的工廠需要加入石英細砂或紅砂代替細粉的作用。美國有一可鍛鑄鐵工廠的高壓造型線在1976年用聚苯乙烯代替煤粉，50循環後舊砂中的煤粉消耗凈，鑄件產生夾砂缺陷和表面光潔度變壞。換用聚丙烯和石油瀝青比單用聚苯乙烯好些，但仍不如用煤粉。試驗完了後又改回使用煤粉，鑄件質量才又變好。德國一生產供搪瓷用薄壁大面積鑄鐵件的鑄造工廠在使用煤粉代用品時，也發現經若干次循環後鑄件表面光潔度有變壞的情況。因此，國外大多認為煤粉代用品的性能如今還不夠穩定，對大鑄件尤其有問題。目前距生產出鑄造工廠普遍接受的代用品為時尚早。60年代和70年代考慮到環境而趨於否定煤粉，80年代起鑄造工廠高壓造型的使用日趨廣泛，人們又回到了煤粉。當前的趨勢是煤粉中摻入其它碳質材料製成"合成煤粉"商品，以及將煤粉、膨潤土及其它材料混合製成"復合附加物"商品，在國外合成煤粉和附加物的包裝和運輸基本上是採用散料罐裝車運輸，送至鑄造車間後，靠氣力輸送到儲料倉中待用，使煤粉材料處於全封閉系統中，工作場地的環境和工人的勞動條件得以保證。只有在用戶特殊要求下才採用紙袋包裝，以下將分別簡單介紹合成煤粉和復合附加物。
⑴合成煤粉（高亮碳煤粉、高效煤粉）：從70年代起，歐洲的煤粉供應廠商考慮到天然煤粉的不足，製成"合成煤粉"商品供應鑄造工廠使用。所謂"合成煤粉"實際上是煤粉與瀝青類摻加物的混合物。典型的配比是煤粉80-60%，摻加物20-40%。過去曾經用煤焦油瀝青為摻加物，現已改用特殊的石油瀝青。合成煤粉混合有兩種成分，從而可以取長補短，得到有益性能的綜合發揮，與天然煤粉相比，合成煤粉的揮發分和光亮碳形成能力較高，軟化區間加寬，灰分和硫分降低，加入量下降，澆注時煙氣減少。合成煤粉的光亮碳形成能力大多在12-20%之間，我國目前也有兩家企業生產合成煤粉，稱為"高效煤粉"和"高亮碳煤粉"。較理想的合成煤粉應是水洗焦煤和高軟化點特製石油瀝青材料配合製成，型砂中加入量只是天然煤粉的1/2左右。可以使型砂的水分下降，並可節省相應的運輸和儲存費用，使用後鑄件表面光潔和易清理，氣孔缺陷減少。
⑵復合附加物：在機械化大量生產的鑄造工廠中，各造型線的產品基本固定，而且都有自己的砂處理工部。混砂時各種原材料的配比也是相當穩定的。因此，供應廠商有可能將各種附加物（包括煤粉、膨潤土、澱粉和其它材料）按比例預先混合在一起運送銷售。在鑄造工廠中，材料的儲放簡化，又可防止煤粉自燃。用戶在混砂加料時可只加一種加入物，使生產控制更加方便和精確。Novelli介紹歐洲灰鑄鐵生產用標准復合預混物含有鈉基膨潤土65%，煤粉35%。根據用戶的需要，還可以再含有其它材料，例如α澱粉、普通澱粉、糊精、木粉、瀝青粉等。據美國膠體公司介紹，在美國只有中、小型鑄造工廠才單獨購買煤粉、膨潤土、澱粉、木粉等造型材料，混砂時分別逐樣加入混砂機中。一些大型鑄造工廠絕大多數是定購復合的附加物。以美國膠體公司的復合附加物"Additrol"為例，可以含有優質的鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、耐火粘土、碳素物、澱粉、硬木粉、胡桃殼粉、褐煤粉等材料。其中木粉、胡桃殼粉和褐煤粉用來提高型砂的流動性。澆注時褐煤粉燃燒能氧化煙煤的分解物，減少膨潤土吸收分解物而粘結力下降，節省膨潤土加入量。褐煤粉還能減少澆注時的煙氣，有利於環境保護。美國膠體公司將每種原材料都給出詳細的技術條件供用戶核驗。我國目前暫時尚無類似的復合附加物商品供應。