蒙脫石的“三明治晶體結構” 自然界的膨潤土(Bentonite)絕大部分為鈣基膨潤土。鈣基膨潤土較鈉基膨潤土性能差，所以生產廠常用人工鈉化的方法將鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土。為了應用上的方便，便將鈉基膨潤土區分為在人工鈉基膨潤土和天然鈉基膨潤土。
1 膨潤土的鈉化技術
膨潤土的鈉化改性技術見著于文獻或公開的技術大致如下：
懸浮液法是在大水箱中加入10%以下的鈣土和相應比例（鈣土質量的5%~7%）的碳酸鈉（純堿）攪拌成漿液，進行鈣鈉交換。在低濃度下的鈉化效果差，鈉交換率不高。
堆場鈉化法如意大利SAMIP-PONTINE公司是在原礦堆場中把2%~4%的碳酸鈉粉撒到含水大于30%的原礦中，翻動、拌和、混合、碾壓，再堆積老化10天，然后干燥，粉磨成產品。
輪碾鈉化法以原聯邦德國SUD-CHIMIE公司為代表，將濕的原土、碳酸鈉粉和少量丹寧置于輪碾機內混合、碾壓，再在空氣中老化10天。
雙螺旋鈉化為日本國峰公司的鈣土改性設備。原土預經干燥，粉碎成5~l0mm的顆粒，加入碳酸鈉粉，先在約6m長的雙螺旋混合機中混勻，再進入另一臺長6~8m的雙螺旋混煉機中，加水混煉成含水30%~40%的軟泥，經切片裝置切片成形后，送入轉筒干燥，粉磨成產品。
美國發表過類似日本鈉化工藝處理低品級天然鈉土升級的專利，但未見工業化。
上述種種鈉化改性基本是處于一種低品級膨潤土的改性方法，最終產品也僅限于鑄造、鉆井泥漿、鐵礦球團、干燥劑、污水處理、建筑工程防水材料等行業，產品的附加值也不高。目前隨著膨潤土行業的快速發展，簡單的低品味膨潤土鈉化產品已遠不能滿足日益增長的需求。
2 人工鈉基膨潤土和天然鈉基膨潤土的區別
鈉基膨潤土是根據蒙脫石層間可交換陽離子種類、含量來劃分的，堿性系數大于或等于1的為鈉基膨潤土，小于1的為鈣基膨潤土。鈉基膨潤土也是相對而言的。
廣義上講，人工鈉基膨潤土和天然鈉基膨潤土是有區別的。這方面的數據很多：如由差熱分析實驗證明天然鈉基膨潤土的失效溫度為638℃，鈣基膨潤土為316℃。人工鈉基膨潤土由于鈉化條件不一，失效溫度不一，但都低于天然鈉基膨潤土；天然鈉基膨潤土的膨脹力比人工鈉基膨潤土大；天然鈉基膨潤土比人工鈉基膨潤土c軸有序度高，晶粒較細，分散性強。
3 人工鈉基膨潤土一定可以代替天然鈉基膨潤土
一般鈉基膨潤土較之鈣基或鎂基膨潤土的物理化學性質和工藝技術性能優越。主要表現在：吸水速度慢，但吸水率和膨脹倍數大；陽離子交換量高；在水介質中分散性好，膠質價高；它的膠體懸浮液觸變性、粘度、潤滑性好，pH值高；熱穩定性好；有較高的可塑性和較強的粘結性；熱濕拉強度和干壓強度高。所以鈉基膨潤土的使用價值和經濟價值較高。人工鈉基膨潤土的理化性能除取決于它所含的蒙脫石種類和含量外，還取決于人工鈉化的方法和人工鈉化程度。
自然界存在的膨潤土絕大部分為鈣基膨潤土，世界膨潤土資源鈣基膨潤土約占70~80%，我國膨潤土90%為鈣基膨潤土，而且品位低占多數。膨潤土礦石質量的一般工業要求以礦石中蒙脫石含量來衡量，邊界品位≥ 40%，工業平均品位≥50%，蒙脫石含量小于上述指標的礦石就不稱為膨潤土了，但蒙脫石含量為30%-50%甚至更低的原礦總要利用，目前國內已有低品位的原礦經人工鈉化處理可達到使用要求的例子，這說明了人工鈉化技術的重要性。
目前人工鈉化改型劑主要是Na2CO3，最近有些廠家用NaF作改型劑，用NaF作改型劑效果比Na2CO3好的多，但NaF有毒，用NaF作改型劑，不屬于綠色化工。目前我國膨潤土年產量已超過290萬噸，人工鈉基膨潤土占78％，如全部用NaF作改型劑，按1%加入量就是2.26萬噸，污染太大，且用NaF作改型劑人工鈉基膨潤土的毒理實驗也未見報道。
4 人工鈉基膨潤土可滿足更多應用要求
人工鈉基膨潤土可滿足更多應用要求，天然鈉基膨潤土有局限性。
人工鈉化干法和濕法技術都有發展。干法鈉化技術現已增加微波法可干法提純，技術先進。濕法鈉化技術早已和提純工藝相結合，是強化膨潤土的工藝性能最重要的手段。膨潤土的工業應用主要取決于蒙脫石的工藝性能，而蒙脫石的各種工藝性能又取決于其晶體結構、構造、化學組成、晶體化學性質等。與蒙脫石伴生的各種非目的礦物，劣化了礦石的工藝性能。提純提高礦石中蒙脫石的質量分數，充分除去伴生的各種礦物，如石英、玻屑、沸石、方解石、長石、黃鐵礦等，強化膨潤土某些所需要的工藝性能。
人工鈉化、人工提純的鈉基膨潤土可滿足納米有機膨潤土、功能性膨潤土、蒙脫石干燥劑等更多領域應用要求。
作者：許家亮1，鄭再宏2，李月芬3，王沖3（1浙江三鼎科技有限公司，浙江紹興， 312071；2臨安市思特富化工機電設備有限公司，浙江臨安，311300；3臨安福龍吸附劑廠，浙江臨安）
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