我国膨润土资源非常丰富,总储量居世界第二,仅次于美国。膨润土中主要矿物是蒙脱石,可以说,蒙脱石是组成膨润土的主要成分,但膨润土不是蒙脱石。蒙脱石是由两层硅氧四面体片和一层夹于其间的铝(镁)氧(羟基)八面体构成的2∶1型层状硅酸盐矿物。这种特殊的结构使其具有许多优良的性能,如吸水性、膨胀性、粘结性和触变性等,因此用途广泛。
蒙脱石应作为膨润土的高附加值精细化工产品进行开发和生产。然而,蒙脱石作为一种常见的膨润土产品,在中国的使用量很大。为改变我国蒙脱石作为普通膨润土产品的现状,应大力发展以下高附加值产品。
1.蒙脱石无机凝胶
蒙脱石凝胶是硅铝酸盐的天然增稠流变剂,是一种具有很高商业价值的无机高分子增稠剂。它具有良好的胶体性能,与酸、碱、盐的相容性好等优点。在涂料中的应用可以改变涂料的流平性,具有明显的增稠、悬浮和防沉降效果。同时,蒙脱土无机凝胶可以是预成型凝胶,也可以直接加入干粉。
无机蒙脱石凝胶是膨润土的深加工产品,广泛应用于化工、医药和日用品行业,附加值高,经济和社会效益可观。
但是,与国外相比,我国的无机凝胶技术还很落后。对于国外的凝胶生产企业来说,技术成熟,产品性能好,产品系列化,可以满足不同用户的需求。然而,在我国的一些应用领域,一些高档蒙脱土无机凝胶产品的需求大多依赖进口。应该说中国的蒙脱石无机凝胶产业还是有很大的发展和提升空。
2.医用蒙脱石粉
蒙脱石由于其特殊的内部结构、不饱和负电荷和强阳离子交换能力,对进入人体的病毒和细菌具有绝对的吸附和固定作用。对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠杆菌、金黄色葡萄球菌、轮状病毒、胆盐有良好的吸附作用,还能修复受损的消化道上皮细胞,激活凝血因子。蒙脱石还是治疗癣的良药,还可制成粘合剂、净化剂、消毒剂、增稠剂、填充剂、增强剂等。另据报道,蒙脱石散与一些中药粉末按比例搭配,对治疗烫伤有奇效。
值得一提的是,目前蒙脱石还被添加到饲料中用于辅助治疗动物疾病。因此,蒙脱石在医学上有很大的应用潜力。
3.纳米蒙脱土
蒙脱石是典型的层状硅酸盐矿物,也是粘土矿物中晶体结构变异最强烈的矿物之一。由于其层间的大空间隙,它在层中包含无限数量的水分子和可交换阳离子。衍射仪慢扫描实验结果表明,蒙脱土的粒径接近纳米级,是一种天然的纳米材料。但自然界很难找到这样的原矿,需要提纯。纳米蒙脱土的蒙脱土含量应大于95%。而纳米级有机膨润土蒙脱石的纯度在98%以上。
纳米蒙脱土无臭,微土,近白色或微黄色,蜡状,无刺激性。多年来一直作为医药工业的药用原料和辅料。纳米蒙脱土是通过纳米杂化得到的,具有更大的比表面积,可以大大提高吸附能力。吸附效果是普通蒙脱石产品的三倍。它在医学领域的应用可能会有更大的飞跃。
4.白炭黑
目前国外轮胎生产中大量使用白炭黑来提高轮胎性能,这将极大刺激白炭黑的需求。以蒙脱土为主要原料的白炭黑生产工艺新颖先进,流程合理,能耗低,是国家鼓励的国家重点新产品。
白炭黑/蒙脱土复合填料结合蒙脱土白炭黑不仅具有白炭黑和蒙脱土各自的功能,而且具有良好的协同效应。它不仅具有低成本、高回报的优点,而且能满足橡胶制品彩色和浅色补强的要求。因此,未来市场前景广阔。
蒙脱石有着广泛的用途。除以上列举的几种高附加值产品外,改性蒙脱土、柱撑蒙脱土等许多产品在化妆品、造纸等领域都有很高的利用价值。应改变蒙脱石低品位应用现状,充分发挥我国蒙脱石资源优势,大力开发高附加值蒙脱石产品,促进高纯、精细蒙脱石加工发展,从而带来更大的经济效益和社会效益。
