蒙脱石

一种具有膨胀性的含水铝硅酸盐矿物
蒙脱石(montmorillonite),无机矿物,分子式为(Na,Ca)₀.₃₃(Al,Mg)₂[Si₄O₁₀]OH₂·nH₂O[4],属单斜晶系,基本组成单元为硅氧四面体和铝氧八面体,颜色有白色,红色、黄色、黑色或绿色,有时为浅灰[5]。产出形态各有不同,有层状、似层状、透镜状、脉状等[6]。蒙脱石颗粒细小,约0.2~1微米,具胶体分散特性,在电子显微镜下观察,晶体一般呈不规则片状,光泽暗淡[4]。蒙脱石因其优良的物理化学性质而作为缓释剂、吸附剂催化剂增稠剂、触变剂、脱色剂等广泛应用于医药、化工、食品、新材料等多个领域[1]。蒙脱石不仅有药用价值,还能吸附水体中有毒重金属元素和有机污染物[7][8]。蒙脱石天然存在于膨润土中,主要通过提纯的方式获得。

发现历史

蒙脱石主要是由基性岩在碱性环境下由风化形成的,但也有海相沉积的火山灰经过分解而产生的。1847年,达穆尔(A.A.Damour)和萨卢埃塔(D. Saluetat)在研究法国蒙脱里隆(Montmorillon)附近的黏土时,将黏土中主要组成矿物命名为蒙脱石(montmorillonite)。李·夏特列(Lee Chatelier)于1887年陈述了蒙脱石的化学式4SiO₂·Al₂O₃·H₂O。1945年,美国学者亨德里克斯利用X射线衍射分析了膨润土的矿物组成,发现膨润土的主要组成矿物为蒙脱石。1954年,罗斯(Ross)等经进一步研究,明确了蒙脱石的矿物学性质。霍夫曼(Hofmann)、威尔姆(Wilm)和恩登(Enden)等人总结了关于蒙脱石晶体结构的原始假想。后来,科学家们发现蒙脱石是化学成分复杂的一大族矿物,在1976年,经国际黏土协会决定,使用“Smectite”作为族名,即皂石族或蒙脱石族,并用这一词语替换“蒙脱石-皂石族”,从而将“蒙脱石”这一词语专门用来称呼蒙皂石二八面体。[9][10]

分布情况

膨润土的主要成分是蒙脱石,当膨润土中蒙脱石含量超过80%时即可称为蒙脱石。世界膨润土资源丰富,但分布不均衡,主要分布在环太平洋带、印度洋带和地中海—黑海带。主要资源国有中国、美国俄罗斯希腊土耳其德国意大利墨西哥日本等,前三国探明储量占世界储量的4/5。世界已探明的膨润土矿的静态可采储量还可以开采216年,查明储量为14.52亿吨(不包括中国),其中钠基膨润土约5亿吨,主要产在美国的怀俄明州,其储量为6800万吨至1.2亿吨,前苏联、意大利、希腊和中国也有分布。中国膨润土资源量超过80亿吨,总储量占世界总量的60%,居世界第1位,其中70%以上都是钙基膨润土[1][11]