膨润土阳离子交换速率

⑴ 测定膨润土（蒙脱石）阳离子交换容量CEC有什么意义

膨润土（蒙脱石）晶层中的阳离子具有可交换性能，在一定的物理—化学条件下，不仅Ca2+、Mg2+、Na+、K+等可相互交换，而且H+、多核金属阳离子（如羟基铝十三聚体）、有机阳离子（如二甲基双十八烷基氯化铵）也可交换晶层间的阳离子。阳离子交换性是膨润土（蒙脱石）的重要工艺特性，利用这一特性，可进行膨润土的改型，由钙基膨润土改型为钠基膨润土、活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。 阳离子交换容量（Cation Exchange Capacity）是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量，简称为CEC。膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据， CEC值愈大表示其带负电量愈大，其水化、膨胀和分散能力愈强；反之，其水化、膨胀和分散能力愈差。如北票市膨润土阳离子交换容量CEC 为66.7mmol/100g，阜新市的膨润土阳离子交换容量CEC 为85.55 mmol/100g，内蒙古优质膨润土阳离子交换容量CEC为115—139 mmol/100g。
研究表明，蒙脱土的片层中间的CEC通常在60-120mmol/100G范围内，这是一个比较适合与聚合物插层形成纳米复合材料的离子交换容量。因为如果无机物的离子交换容量太高，极高的层间库仑力使得无机物片层间作用力过大，不利于大分子链的插入；如果无机物的离子交换容量太低，无机物不能有效地与聚合物相互作用，不足以保证无机物与聚合物基体的相容性，同样不能得到插层纳米复合物材料。适宜的离子交换容量、优良的力学性能使得蒙脱土成为制备PLS纳米复合材料的首选矿物。CEC值和膨润土（蒙脱石）的内表面积与蒙脱石含量呈正相关关系，用阳离子交换容量CEC 为100mmol/100g的膨润土和 用阳离子交换容量CEC 为61mmol/100g的膨润土制备插层纳米复合物材料，尽管层间距相差不大(d001=1.98和1.91nm)，但比表面(421.5和127.2m2。g-1)和吸氨量(318.3和80.7mg。g-1)却有较大的差别. 与原料土的比表面(76.0和90.5m2。g-1)及吸氨量(49.2和62.1mg。g-1)相比，分别增加5.5和1.4倍及6.5和1.3倍，比表面和吸氨量的增加倍数有一定的对应关系. 这说明层电荷密度主要影响材料的表面性质. 由于层间距(d001)的变化主要取决于交联剂的大小, 因而不同层电荷密度对于采用同种的交联剂制备材料的层间距影响不大。
测定CEC的方法很多，如定氮蒸镏法、醋酸铵法、氯化铵-醋酸钠法、氯化铵-无水乙醇法、氯化铵-氨水法、氯化钡-硫酸法等。目前，膨润土CEC测定是依据国标JC/T 593—1995（膨润土试验方法）。具体方法如下：
（1）方法提要
用含指示阳离子NH4+的提取剂处理膨润土矿试样，将试样中可交换性阳离子全部置换进入提取液中，并使试样饱和吸附指示阳离子转化成铵基上。将铵基土和提取液分离，测定提取液中的钾、钠、钙及镁等离子，则为相应的交换性阳离子量。
（2）主要试剂和材料
a. 离心机：测量范围为0～400r/min；
b. 磁力搅拌器：测量范围为50～2 400r/min’
c. 钾、钠、钙、镁混合标准溶液〔c(0.01Na+、0.005Ca2+、0.005Mg2+、0.002K+)〕称取0.5004g碳酸钙(基准试剂)，0.201 5g氧化镁(基准试剂)，0.5844g氯化钠(高纯试剂)和0.1491g氯化钾(高纯试剂)于250mL烧杯中，加水后以少量稀盐酸使之溶解(小心防止跳溅)。加热煮沸赶尽二氧化碳，冷却。将溶液移入1 000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，移于干燥塑料瓶中保存；
d. 交换液：称取28.6g氯化铵置于250mL水中，加入600mL无水乙醇，摇匀，用1+1氨水调节pH为8.2，用水稀释至1L，即为0.5mol/L氯化铵-60%乙醇溶液。
e. EDTA标准溶液〔c(0.01EDTA)〕：取3.72g乙二胺四乙酸二钠，溶解于1 000mL水中。
标定：吸取10mL0.01mol/L氯化钙(基准试剂)标准溶液于100mL烧杯中，用水稀释至40～50mL左右。加入5mL4mol/L氢氧化钠溶液，使pH≈12～13，加少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂，用EDTA溶液滴至纯蓝色为终点。
c1= c2·V3/ V4
式中：
c1——EDTA标准溶液的实际浓度，mol/L；
c2——氯化钙标准溶液的浓度，mol/L；
V3——氯化钙标准溶液的体积，mL；
V4——滴定时消耗EDTA标准溶液的体积，mL。
f. 洗涤液：50%乙醇，95%乙醇。
（3）试验步骤
称取在115～110℃下烘干的试样1.000g，置于100mL离心管中。加入20mL50%乙醇，在磁力搅拌器上搅拌3～5min取下，离心(转速为300r/min左右)，弃去管内清液，再在离心管内加入50mL交换液，在磁力搅拌器上搅拌30min后取下，离心，清液收集到100mL容量瓶中。将残渣和离心管内壁用95%乙醇洗涤(约20mL)，经搅拌离心后，清液合并于上述100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，待测。残渣弃去。
交换性钙、镁的测定，取上述母液25mL，置于150mL烧杯中，加水稀释至约50mL，加1mL1+1三乙醇胺和3～4mL4mol/L氢氧化钠，再加少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定至纯蓝色，记下读数V5，然手用1+1盐酸中和pH为7，再加氨水-氯化铵缓冲溶液(pH=10)，再用0.01mol/LEDTA标准溶液滴至纯蓝色记下读数V6。
交换性钾、钠的测定：取25mL母液于100mL烧杯中，加入2～3滴1+1盐酸，低温蒸干。加入1mL1+1盐酸及15～20mL水，微热溶解可溶性盐，冷却后溶液移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度、摇匀，在火焰光度计上测定钾、钠。标准曲线的绘制：分取0、3、6、9、12、15mL钾、钠、钙、镁混合标准溶液于100mL容量瓶中，加入2mL1+1盐酸，用水稀释至刻度、摇匀。在与试样同一条件下测量钾、钠的读数，并绘制标准曲线(此标准系列分别相当于每100g样中含有0、170、345、520、690、860mg的交换性钠和0、60、120、175、240、295mg的交换性钾。
（4）结果计算
钙、镁的含量按下式计算：
交换性钙g/100g= （40c5V5）/（2.5m3）
交换性镁g/100g=[ 24c5(V6-V5)]/ （2.5m3）
式中：
c5—EDTA标准溶液的实际摩尔浓度mol/L；
V6、V5—滴定时耗用EDTA标准溶液的毫升数，mL；
m3——试样质量，g。
钾、钠的含量按(10)式计算：
交换性钾(g/100g)= Kmg /（2.5m3）
交换性钠(g/100g)= Namg/（2.5m3）
式中：
Kmg，Namg—由标准曲线上查得的钾钠的毫克数；
m3——试样质量，g。

⑵ 什么是膨润土

膨润土也叫斑脱岩或膨土岩。它最早发现于美国的怀俄明州的古地层中，为黄绿色的粘土；因加水后膨胀成糊状，后来人们就把这种性质的粘土，统称为膨润土。膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85%～90%，另含少量长石、石英、贝得石、方解石及火山玻璃。可呈白色、含杂质时呈淡绿、灰白、粉红等色。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数十倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。
膨润土有很强的阳离子交换性能，可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化及废水处理；由于有很好的吸水膨胀性能以及分散、悬浮和造浆性，可用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火)，可在造纸工业中做填料，以及优化涂料的性能，如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等；由于有很好的粘结力，还可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆，既节粮，又不起毛，浆后还不发出异味。
膨润土(蒙脱石)因有良好的物理化学性能，可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、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，是一种用途广泛的天然矿物材料。

⑶ 蒙脱石/膨润土的膨胀容、胶质价和阳离子交换容量有关系吗它们之间有什么联系

阳离子交换容量：在一定pH值(=7)时,每千克土中所含有的全部交换性阳离子(K+、Na+、Ca2+、
Mg2+、NH4+、H+、Al3+等)的厘摩尔数(potential CEC).
胶质价：膨润土与水按比例混合后，加适量氧化镁，使其凝聚形成的凝胶体的体积，称为胶质价。 以15克样形成的凝胶体积的毫升数表示。胶质价显示试样颗粒分散与水化程度，是分散 性、亲水性和膨胀性的综合表现，它的大小与膨润土矿的属型和蒙脱石含量密切相关，钠 基比钙基、酸性膨润土的胶质价高，同一属型的膨润土，含蒙脱石愈多，胶质价愈高。所 以，胶质价是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。
膨胀容：膨润土的膨胀性能以膨胀容表示，膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容，以毫 升/克样表示。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的膨胀容高；同一属型的膨润土，含蒙脱石 愈多，膨胀容愈高。膨胀容是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一
联系：CEC中K+ Na+含量高----胶质价 膨胀容就高。反之就低。

⑷ 请问膨润土中可交换性阳离子E值的大小是怎么一回事儿

100g膨润土可交换的阳离子的物质的量mmol为阳离子交换容量。依据阳离子交换量和交换性离子含量进行划分钠基膨润土和钙基膨润土。公式：（ENa+EK）除以（EGa+EMg）大于等于1时为钠基膨润土；小于1时为钙基膨润土。

⑸ 阳离子交换性的介绍

阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性，利用这一特性，进行膨润土的改型，由钙基膨润土改型为钠基膨润土；制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。

⑹ 膨润土是什么

膨润土也叫斑脱岩，皂土或膨土岩。

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组成的2：1型晶体结构，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”。

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。

用途：

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。

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。

(6)膨润土阳离子交换速率扩展阅读：

膨润土种类很多，例如分为：钙基膨润土、纳基膨润土、涂料级、陶瓷级、复合肥、饲料级膨润土等等，具体针对不同用途选择不同膨润土，一般要注重膨润土的物理指标参数，如：胶质价、吸兰量、白度、目数等。

膨润土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，通常蒙脱石分为钙基膨润土和钠基膨润土（人工钠质膨润土）。

膨润土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；规格：白度＞70 细度：325目。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。

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；规格：见行标。

由于有很好的湿态粘结力，在铸造 冶金球团方面应用量大；规格：见国标。

总之，钠基膨润土（或钠质膨润土）的性质比钙的好。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。

膨润土（蒙脱石）由于有良好的物理化学性能，可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、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。

工艺特性

阳离子交换性 在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能，在一定的物理—化学条件下，不仅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交换，而且H+、多核金属阳离子（如羟基铝十三聚体）、有机阳离子（如二甲基双十八烷基氯化铵）也可交换晶层间的阳离子。

阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性，利用这一特性，进行膨润土的改型，由钙基膨润土改型为钠基膨润土；制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。

测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子，是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量，单位为mmol/100g土。阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity，简称为CEC。

膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大，其水化、膨胀和分散能力愈强；反之，其水化、膨胀和分散能力愈差。

⑺ 膨润土含量公式14.3(cec)怎么推导

测试方法见GB/T 16783.1 原理是利用亚甲基蓝与粘土之间的吸附，吸附完成时，玻璃棒蘸取的稀释液在滤纸上发生扩散时会在稀释液滴的扩散区域内产生蓝色环（意味着有剩余的亚甲基蓝），此时达到滴定终点。然后以0.01nmol/L的亚甲基蓝溶液的毫升数作为泥浆的亚甲基蓝容量；换算成坂土的公式为：以该毫升数乘以14.25，即为坂土含量，单位是g/L;之所以乘以14.25是因为假设膨润土的阳离子交换容量为70mmol/(100g粘土（蒙脱石）)；当然这个方法是估算法，详细的测试阳离子交换容量的方法很多，典型的为醋酸铵淋洗法，见钻井液工艺学粘土矿物那一章。

⑻ 膨润土（Bentonite）

一、概述

膨润土，又名膨土岩或斑脱岩，是以蒙脱石（也称微晶高岭石、胶岭石）为主要成分的粘土岩——蒙脱石粘土岩。它是具有膨润土物理性质的粘土的统称，包括漂白土、斑脱土、膨土岩、酸性白土、活性粘土等。根据蒙脱石层间可交换阳离子的种类、含量将膨润土划分为钠基膨润土、钙基膨润土、漂白土三种。其中钙基膨润土包括钙钠基、钙镁基等膨润土。

二、矿物性质

膨润土的主要化学成分是SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO和H₂O，此外还常含有Na₂O、K₂O等。根据SiO₂、Al₂O₃和H₂O所占矿物中组分的比值可以确定膨润土的质量。

膨润土矿的颜色有白色、乳酪色、浅灰色、淡绿黄色、浅红色、肉红色、砖红色、褐红色、黑色、斑杂色等。油脂光泽、蜡状光泽或土状光泽。贝壳状或锯齿状断口。致密块状，少量为松散土状。硬度1～2，密度2～3g/cm³。由于原岩物质成分、蚀变程度、外来物质掺和的不同，膨润土的矿物成分很复杂，大体上可分为粘土矿物和非粘土矿物两类。粘土矿物主要为蒙脱石族矿物，并以蒙脱石-贝得石系列的矿物为主，此外还伴生有高岭石、埃洛石、水铝英石、绿泥石、水云母等。非粘土矿物有蛋白石、石英、长石、火山玻璃、石膏、方解石、黄铁矿、沸石及有机质等。沸石是膨润土中常见的伴生矿物，有时含量高达10%～20%，它的存在对膨润土的吸附催化等性能起促进作用。

膨润土的工艺性能包括：①吸湿性和吸水膨胀，蒙脱石晶层间能吸附和放出水分子或有机分子，其含量增加，晶层间距就加大，表现为体积膨胀。②膨润土在水介质中能分散成胶体悬浮液，具有一定的黏滞性、触变性和润滑性。它和水、泥或砂等细碎屑物质的掺和物，具有很高的可塑性和黏结性。高膨胀性的膨润土能在水中形成极永久的乳浊或悬浮体。③有较强的阳离子交换能力，对各种气体、液体、有机质有一定的吸附能力。

由于具有吸附性和阳离子交换性，膨润土可以进行自然或人工的改型。蒙脱石晶层中可交换的各类阳离子具有较大的容量，并在一定范围内可以形成稳定的状态。几乎所有的膨润土矿床都存在自然改型的现象。如地表为钙质膨润土，而深部为钠质或钠-钙质膨润土，这是由于地表的Ca^2＋交换了膨润土中的Na^＋。钠基膨润土比钙基膨润土或钙镁基膨润土具有更优越的物化性质和工艺性能，所以具有更高的经济价值。

三、用途

膨润土作为黏结剂、悬浮剂、增强剂、增塑剂、增稠剂、触变剂、絮凝剂、稳定剂、净化脱色剂、填充剂、催化剂、载体等，可在冶金、机械制造、钻探、石油化工、轻工、农牧林、建筑工程等领域广泛应用。

1）铸造型砂黏结剂、快干涂料：钠基膨润土具有很强的黏结性和可塑性、透气性，故广泛应用于湿模铸造，铸造表面光洁度好，落砂性强。

2）铁矿球团黏结剂：钠基膨润土由于具有很强的黏结性和高温稳定性，在铁精矿粉中加入1%～2%的钠基膨润土，造粒干燥后成球团，大幅提高高炉的生产能力。

3）钻井泥浆：钠基膨润土泥浆具有失水量少、泥浆薄、含砂量少、密度低、黏度好、稳定性强、造壁能力好、钻具回转阻力小、钻进效率高等优点，是不分散低固相优质泥浆的最佳粘土原料。

4）涂料：在涂料中作悬浮剂，可大大提高涂料的悬浮性、黏结性、涂刷性、耐水性。

5）食用油脱色脱脂：经酸化的活性膨润土广泛用于各种动、植物油的脱色去脂，性能优良，无毒。

6）石化工业：膨润土具有优良的脱色性、可塑性、触变性，在石油工业中被广泛用于炼油催化剂、脱色剂、废油再生剂等。

7）农药：利用膨润土的悬浮性、分散性，可作为水性农药中的悬浮剂和粉剂农药中的分散载体，效果良好，对农作物不会产生毒副作用。

8）农肥：利用膨润土的黏结性将肥料制成颗粒肥，既提高农肥效力又可改良土壤。

9）建筑：用于大坝防渗墙体材料，建筑地基灌浆材料、防渗漏材料，如防水毯等。

10）纺织、丝绸印染：可代替淀粉作纺织纱浆粉、印染糊料等。

11）日化产品：利用膨润土的吸附性、增稠性、增塑性等，可用于液固体洗涤产品，可软化织物，增强洗涤效果。高纯、高白膨润土可用于牙膏研磨剂，其流动性、保湿性好。用于化妆品，具有去污、解毒、止痒、美容、保温等性能。

12）食品工业：可用作啤酒澄清过滤剂，降低啤酒中的高分子蛋白质，延长保质期。

13）医药用品：利用膨润土的强吸附性对若干毒品有解毒的作用，用于治癣药物及其他药物有一定的辅助疗效。

14）污水处理：利用膨润土的吸附性、分散性、悬浮性，可用于各类污水处理剂，有较强的污水处理能力。

值得注意的是，上述用途中很多膨润土是经过钠化的有机膨润土。

四、地质特征

蒙脱石为膨润土的主要成分。蒙脱石主要由基性火成岩在碱性环境中风化而成，也有的是海底沉积的火山灰分解后的产物。膨润土的成矿与成矿母岩、构造条件、物理化学条件等有很大的关系。根据成矿物质的来源、成矿环境和成矿作用方式，膨润土矿床的类型一般分为火山沉积型、风化残积型和热液型。

（一）火山沉积型膨润土矿床

包含陆相火山沉积、海相火山沉积和准平原胶体凝聚三个亚型，是构造作用、火山作用和沉积作用结合的产物。产出时代主要集中在侏罗纪、白垩纪，三叠纪和第三纪地层中也有少量产出。矿层厚度稳定，矿石组分复杂。矿体一般呈层状、似层状产出。矿体厚度数十厘米至数米。陆相沉积亚型约为中国矿床数的60%，有代表性的矿床产地有浙江平山、辽宁黑山、安徽新潭、甘肃红泉等。准平原胶体凝聚亚型一般为小型矿床，集中在四川和江汉盆地，如三台、仁寿等。海相沉积亚型规模大、品位较高，代表性产地为新疆柯尔碱。矿石的主要粘土矿物为蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石、埃洛石等。蒙脱石含量一般40%～70%。伴生组分有斜发沸石、方解石、石英、长石、火山碎屑等。下面以浙江临安平山膨润土矿床为例说明其地质特征。

浙江临安平山膨润土矿床属于陆相火山沉积亚型，大地构造位置在江南古陆东侧，吴兴-昌化加里东隆起南缘中生代火山断陷盆地内。钠基膨润土产于上侏罗统寿昌组中，由河、湖相火山碎屑、陆源碎屑及灰、泥质沉积层组成，其上为下白垩统横山组，其下为上侏罗统黄尖组，均为不整合接触。含矿岩系按沉积结构可划分为3个一组的韵律，共有膨润土矿10层，其中9层具有工业价值。主矿层（2）、（7）、（8）矿层，规模大、质量佳，呈层状、似层状产出，层位稳定，平均厚度分别为3.79 m、4.65 m、1.94 m，储量约占全矿区总储量的83%。矿石主要组分为钠基蒙脱石，次为斜发沸石、绿泥石、方解石、方沸石等，其他共生矿物有针铁矿、黄铁矿、萤石、水云母、石英等。

岩层产状平缓，倾角一般为10°～20°，只是盆地边缘受断裂继承性活动的影响，岩层倾角变陡，可达50°～60°。整个盆地的沉积中心位于矿区西墅竹林桥附近。

（二）风化残积型膨润土矿床

成矿母岩为各种火山玻璃质熔岩和碎屑岩，经风化作用，残积物中富集蒙脱石，再经后期成岩作用而形成膨润土矿。成矿在相对低温低压的条件下进行。矿化深度一般位于潜水面附近，从几十米至数百米深不等。由于含可溶性阳离子的水由上往下渗透，因此剖面上部蚀变作用相对较强，矿化程度相对较高。从上往下矿与母岩呈渐变关系。地表附近的矿石类型以钙基膨润土为主，比较深部才有钠基膨润土。这种类型的膨润土矿层厚度大，层位稳定，质量较好，用途广泛。下面以浙江余杭县仇山膨润土矿床为例说明其地质特征。

浙江余杭县仇山膨润土矿床位于江南古陆东侧，仇山-瓶窑断陷盆地西南部。含矿岩系为晚侏罗世劳村组火山碎屑岩系，其上为下白垩统朝川组红层不整合覆盖，其下不整合于早侏罗世杂色砂砾岩之上。基底为寒武系—奥陶系。含矿岩系厚213～483 m，由5个火山喷发韵律组成，共含矿7层。Ⅰ、Ⅱ矿层为工业矿层，Ⅲ、Ⅳ矿层仅局部可达要求，Ⅴ—Ⅶ矿层不具工业价值。矿层或矿化层多赋存于每一韵律层的底部。主矿体呈透镜状、似层状。玻屑熔结凝灰岩以火山灰流的形式进入浅水盆地的底部，冷凝成岩，经水解脱玻而转化为膨润土矿。

（三）热液型膨润土矿床

该类型有火山物质的岩浆期后热液蚀变矿床和成岩后的热液蚀变矿床。前者的热液蚀变作用是由火成岩母岩中的流体引起的。矿化不均匀，蚀变完全则矿体厚度大，蚀变不完全则矿化零散，矿体呈囊状和似层状。成岩后的热液蚀变作用与裂隙引导来的外部热液有关。蚀变呈带状分布，母岩可以是流纹质熔岩、粗面质熔岩、流纹质凝灰岩、碎屑岩，也可以是安山-玄武质玢岩、酸性侵入岩。矿体呈瘤状、脉状及层状。

热液蚀变型矿床的规模大、中、小型皆有，储量几十万吨至数千万吨。我国这类矿床不太多，所占储量比例不大，已发现的矿床（点）属钙基膨润土，部分为氢基膨润土。代表性矿点在江苏溧阳县茶亭—平桥一带，有11条矿脉。

五、矿床分布

我国的膨润土90%为钙基膨润土。膨润土矿产遍布全国23个省区，大型矿床20多个。大多数矿床集中在东北三省、东部沿海各省及新疆、四川、甘肃、河南、广西等省区。主要矿区有：辽宁黑山、浙江临安、浙江仇山、四川三台、甘肃酒泉、吉林双阳、福建连城、吉林九台、山东潍县涌泉、河南信阳、河北张家口、河北宣化、新疆托克逊矿等。我国主要膨润土矿床分布见图2-42-1。

图2-42-1 中国主要膨润土矿床分布示意图

膨润土矿的成矿时代主要在燕山期，其次是古生代及新生代。绝大部分矿床形成于侏罗纪及白垩纪，突出集中的时代是晚侏罗世—早白垩世。古生代矿床见于甘肃、新疆及贵州，例如新疆托克逊县柯尔碱为石炭系，甘肃金昌市红泉为二叠系，贵州贵阳市二戈寨-黔陶矿床为上二叠统等。新生代矿床主要在陕西省，如洋县膨润土矿为中更新世；广西的膨润土矿床则为第三纪，如宁明和田东矿床。

六、可供资源

中国膨润土矿资源非常丰富，预测资源量在70×10⁸t以上。种类齐全，既有钙基膨润土，又有钠基膨润土，此外还有氢基、铝基、钠钙基和未分类的膨润土。至2005年底，全国查明资源储量29.20×10⁸t。最多的为广西壮族自治区，占全国总储量的23.51%；其次是新疆维吾尔自治区，占总储量的16.75%；依次还有内蒙古自治区，占7.77%，江苏省占6.08%，河北省占5.05%，安徽省占4.67%，山东省占4.35%，浙江省占3.82%。

我国主要膨润土矿区查明资源储量的分布见表2-42-1。

表2-42-1 中国主要膨润土矿床查明资源储量的情况

（据国土资源部《全国矿产资源储量通报》，2005）

⑼ 钠基膨润土的性质

钠基膨润土是根据蒙脱石层间可交换阳离子种类、含量来划分：碱性系数大于或等于1的为钠基膨润土，小于1的为钙基膨润土。
人工钠基膨润土由于钠化条件不一，失效温度不一，但都低于天然钠基膨润土；天然钠基膨润土的膨胀力比人工钠基膨润土大；天然钠基膨润土比人工钠基膨润土c轴有序度高，晶粒较细，分散性强。钠基膨润土较之钙基膨润土的物理化学性质和工艺技术性能优越。主要表现在：吸水速度慢，但吸水率和膨胀倍数大；阳离子交换量高；在水介质中分散性好，胶质价高；它的胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好，pH 值高；热稳定性好；有较高的可塑性和较强的粘结性；热湿拉强度和干压强度高。所以钠基膨润土的使用价值和经济价值较高。人工钠基膨润土的理化性能除取决于它所含的蒙脱石种类和含量外，还取决于人工钠化的方法和人工钠化程度。