編者按：本文摘自2016中國非金屬礦產(chǎn)業(yè)技術(shù)研討會(huì )暨交易博覽會(huì )專(zhuān)家會(huì )議報告。
目前，蒙脫石供應市場(chǎng)很龐大，有近百家企業(yè)對外宣傳有飼料蒙脫石出售，價(jià)格不一，當然質(zhì)量不一。急需國家標準出臺。
近年，飼料所武書(shū)庚博士收集了29個(gè)蒙脫石樣品進(jìn)行測試，17個(gè)沒(méi)有方英石，見(jiàn)表1。蒙脫石含量從37.7%-100%都有，可見(jiàn)質(zhì)量之濫。
表1 飼料所對29個(gè)蒙脫石樣品進(jìn)行測試
1.蒙脫石在飼料中應用的難點(diǎn)
目前，蒙脫石在飼料中應用的難點(diǎn)就在純度和效果上。
純度高，當然效果就好。但純度高，成本高，價(jià)格貴，又限制了應用。在當前高純度膨潤土原礦磨粉的沖擊下，高純度蒙脫石的市場(chǎng)深受擠壓。飼料中使用，純度多少適合，急需國家出臺標準。
再者，由于普通蒙脫石（通常所說(shuō)的鈉基和鈣基）對不同霉菌毒素吸附的選擇性，需要對普通蒙脫石進(jìn)行改性來(lái)提高對飼料中顯著(zhù)的霉菌毒素的吸附性，而這種改性是應用中的瓶頸。何況目前霉菌毒素污染比以前更加嚴重。改性是提高普通蒙脫石吸附力選擇性的唯一方法。
2.不是所有的蒙脫石性能都一樣
我們知道，蒙脫石的吸附性能與其層間電荷密切相關(guān)，根據蒙脫石層間電荷高低可以將蒙脫石劃分為：懷俄明型（Wyoming）（低層電荷蒙脫石，能產(chǎn)生0.20～0.35單位半晶胞的層間負電荷）、切托型（Cheto）（高層電荷蒙脫石，能產(chǎn)生0.45～0.60單位半晶胞的層間負電荷）和過(guò)度型（介于上述二者之間）三種類(lèi)型，而這三種類(lèi)型電荷差異可以達到3倍之多，可見(jiàn)電荷差異會(huì )對其效果會(huì )產(chǎn)生多大差異。另外，蒙脫石的成因、晶體形狀及雜質(zhì)種類(lèi)等都會(huì )影響蒙脫石的吸附、分散等眾多性能。
事實(shí)上，蒙脫石科技研發(fā)人員早在2007年就對不同產(chǎn)地不同電荷屬性的蒙脫石樣品進(jìn)行了毒素吸附和最低抑菌濃度實(shí)驗，見(jiàn)表2。
表2 不同省份蒙脫石對AFB1的具體吸附脫毒效果
3.普通蒙脫石和提純改性蒙脫石的區別
蒙脫石產(chǎn)品核心技術(shù)除了蒙脫石提純技術(shù)，更重要的就是蒙脫石的改性技術(shù)。為什么要對蒙脫石進(jìn)行提純和改性處理呢？由于蒙脫石的成因不同、膨潤土中的蒙脫石含量不同、雜質(zhì)種類(lèi)和數量不同、有害成分不同，為了獲得純度更高、品質(zhì)更佳的蒙脫石，需要對膨潤土進(jìn)行提純。也正是因為各種膨潤土性能及雜質(zhì)種類(lèi)的差異，使得其提純技術(shù)具有獨特性和不可復制性，也就是說(shuō)，不同膨潤土礦只有用不同的提純工藝和方法才可能達到最佳的品質(zhì)。另外，我們知道蒙脫石對細菌、毒素都具有一定的吸附效果，但對不同的物質(zhì)其效果差異也十分明顯。例如，2009年有研究報道指出，純蒙脫石對黃曲霉毒素吸附效果較好但不穩定易解吸附，對玉米赤霉烯酮毒素幾乎沒(méi)有吸附作用，通過(guò)改性處理后可以同時(shí)增加蒙脫石對黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮毒素的吸附量和吸附的穩定性。但由于改性的方法有數十種，每一種方法所得到的效果都不一樣，因此市場(chǎng)上才會(huì )出現眾多種類(lèi)改性蒙脫石。
隨著(zhù)時(shí)間的流逝，人們對膨潤土和蒙脫石的認識提高，在蒙脫石純度上的糾結也沒(méi)淡下來(lái)。吸藍量、XRD都理解了，但又發(fā)現蒙脫石和蒙脫石也是不一樣的。
現在是強調蒙脫石和蒙脫石的區別。
蒙脫石和蒙脫石是有區別的，簡(jiǎn)單的就有鈣基鈉基區別等。
好的蒙脫石來(lái)源改性。
蒙脫石是一種硅鋁酸鹽復合物，具有顆粒型層紋狀結構，每層由四面體氧化硅、八面體氧化鋁和四面體氧化硅三層構成，每層厚度僅1nm。由于蒙脫石顆粒細小，所以表面積巨大，每克粉劑可覆蓋100-110m2表面。如果剝片，其表面積將會(huì )增加。
蒙脫石具有不均勻帶電性，蒙脫石中的Al3+被Ca2+和Mg2+取代，使得電荷分布不均勻，基本層中帶負電，層間帶正電，使得蒙脫石具有強大的靜電吸附能力。使得蒙脫石具有吸附性。改性將是這種吸附性增加，如插層、柱撐。
蒙脫石具有黏塑性，蒙脫石的基本層與基本層之間可以滑動(dòng)打開(kāi)、延展，層與層之間并不散亂分離，從而形成連續膜。改性后會(huì )改善其保水性、粘合性、懸浮性等。
膨潤土是無(wú)法滿(mǎn)足蒙脫石的需求，但提純得到的蒙脫石也不一定能滿(mǎn)足產(chǎn)品的需求，一定要改性。
有的工藝添加了加工助劑（如分散劑、降黏劑、絮凝劑等），想把加工助劑再拿出來(lái)就難了。反絮凝等高深理論就是再往其中繼續加加工助劑。
如果覺(jué)得改性很難，那就對了，改性是一種學(xué)問(wèn)。
深度提純，深度改性是將來(lái)的一種發(fā)展方向和行業(yè)要求。
4.吸附力、比表面積和蒙脫石含量
在蒙脫石產(chǎn)品的實(shí)際應用中，常常聽(tīng)到一些客戶(hù)提出“吸附力多少？比表面積多少？蒙脫石含量多少？是不是越高越好？”等問(wèn)題。吸附力就是蒙脫石吸附硫酸士的寧的能力，與其吸附次甲基藍一樣，其高低只能說(shuō)明其對這種物質(zhì)的吸附效果，不能作為其替代吸附黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮以及各種細菌毒素的評價(jià)方法。同樣，對于不同的應用領(lǐng)域其比表面積與使用效果也不成比列關(guān)系。對于未經(jīng)改性的蒙脫石，其含量越高效果越好。但對于改性蒙脫石情況發(fā)生變化，通過(guò)改性過(guò)后蒙脫石的組成或吸附次甲基藍的能力發(fā)生變化，而蒙脫石的含量是用吸附次甲基藍的量來(lái)計算的，因此通常還會(huì )出現改性蒙脫石使用效果提高，但含量卻下降的現象。
5.蒙脫石產(chǎn)品的安全性非常重要
在飼料和食品安全越來(lái)越被重視的今天，蒙脫石產(chǎn)品作為一種重要的飼料原料和添加劑，產(chǎn)品本身的安全性也尤為重要。二惡英的危害眾所周知，2005年有研究報告指出，美國特殊營(yíng)養公司生產(chǎn)的飼料添加劑霉可脫（改性蒙脫石）中二惡英含量高達88.003ps/g，嚴重危害養殖動(dòng)物和人體健康被禁止使用。
目前有些廠(chǎng)家以有機膨潤土為原料生產(chǎn)制備霉菌毒素吸附劑（有機膨潤土是膨潤土經(jīng)季銨鹽復合改性得到的改性蒙脫石產(chǎn)品），體外實(shí)驗表明有機改性蒙脫石有助于提高其對ZEN的吸附，但動(dòng)物體內應用試驗結果卻不一致；同時(shí)，有機蒙脫石在養殖業(yè)中的應用還存在極大的安全隱患，改性用的有機試劑以及有機試劑中殘留的合成中間體都可能存在一些毒副作用，如果這類(lèi)物質(zhì)被長(cháng)期大量的使用，最終將危害養殖動(dòng)物和人體健康。這應引起飼料行業(yè)的關(guān)注。
另外近年方英石的危害也備受關(guān)注，在2013年中國藥典中最新實(shí)施的蒙脫石原料藥標準已經(jīng)明確限定了有害物質(zhì)方英石含量，因此有必要考慮對畜牧用蒙脫石產(chǎn)品也進(jìn)行相關(guān)方面指標的考察。關(guān)于方英石有害，飼料行業(yè)已基本認可。但最低量的確定還在糾結中，原因有二：一是舍不得一棍打死，二是檢測的技術(shù)問(wèn)題。不管如何，無(wú)方英石還不被理解和執行。
6.蒙脫石含量分析方法
目前判斷蒙脫石含量主要有吸藍量和X射線(xiàn)衍射定量分析兩種方法。關(guān)于吸藍量判斷蒙脫石含量的方法，原西德派狄森依據58種粘土測試結果得出 100g純蒙脫石的吸藍量為44.2g，即采用蒙脫石含量%=(吸藍量)/(0.442)的經(jīng)驗公式換算得到，1979年以來(lái)我國在計算膨潤土礦儲量時(shí)一直引用這一系數。然而由于吸藍量的測試通常采用滴定法，通過(guò)肉眼判定滴定終點(diǎn)，容易引起誤差，且不能判斷蒙脫石中雜質(zhì)的種類(lèi)。目前蒙脫石醫藥、飼料等領(lǐng)域通常采用X射線(xiàn)衍射（XRD）定量分析法來(lái)初步判斷蒙脫石的純度。利用XRD來(lái)進(jìn)行定量分析，是一種非常有效的方法，早在1983陸金生就解析了粘土礦物X射線(xiàn)定量分析的影響因素，提出了一套適合粘土礦X射線(xiàn)定量分析方法。王治己等[8]利用X射線(xiàn)定量分析測定洗衣粉中4A沸石的含量，從而避免了絡(luò )合滴定法雜質(zhì)造成的誤差。蒙脫石行業(yè)用XRD圖譜鑒別確定蒙脫石并對其雜質(zhì)含量進(jìn)行限定，具體方法是：取蒙脫石適量，置無(wú)蓋的稱(chēng)量瓶中，在25℃，相對濕度75％的干燥器中放置12小時(shí)，按粉末衍射分析法進(jìn)行X-射線(xiàn)衍射測定，記錄圖譜。測定條件：銅靶電壓30KV，電流30mA，衍射角度2θ角一般為3～65度或3～45度。蒙脫石的特征譜線(xiàn)在約1.5nm和0.45nm波長(cháng)處，圖譜中其它雜質(zhì)峰強度不得高于蒙脫石的第二個(gè)特征峰（約0.45nm波長(cháng)處）。通常當達到此要求時(shí)認為蒙脫石含量超過(guò)95%。蒙脫石作為晶體礦物它有特定的XRD圖譜，衍射圖譜的特征峰及其與晶體雜質(zhì)礦物的相對衍射強度可作為蒙脫石的鑒別和初步的定量分析的依據，但在實(shí)際應用中發(fā)現還有一些問(wèn)題需要分析和探討。
蒙脫石XRD定量分析方法特征譜線(xiàn)中雜質(zhì)峰強度與蒙脫石0.45nm處特征峰（02，11）的相對強度，影響因素主要有：（1）蒙脫石與雜質(zhì)礦物相對含量；（2）蒙脫石結晶形態(tài)；（3）蒙脫石加工處理工藝；（4）雜質(zhì)為晶體還是非晶體；（5）雜質(zhì)的種類(lèi)；（6）雜質(zhì)的結晶形態(tài)（7）多種雜質(zhì)礦物共存等。隨著(zhù)蒙脫石提純和應用技術(shù)的發(fā)展，高純蒙脫石提純工藝技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，精確分析蒙脫石產(chǎn)品含量及構成已經(jīng)十分重要。如何征對蒙脫石XRD定量分析方法中的影響因素，制定出一套適合蒙脫石XRD定量分析的準確方法，仍是懸而未決的難題。有待各方面的共同努力。
7.蒙脫石只不過(guò)是一種霉菌毒素吸附劑
有人說(shuō)脫霉劑不就是霉菌毒素吸附劑嗎？其實(shí)不是。脫霉劑比霉菌毒素吸附劑要復雜一些，除了要有霉菌毒素吸附劑外，還需要有分解轉化霉菌毒素、保肝解毒、免疫增強等成分。
蒙脫石不是脫霉劑的竟原料。吸附霉菌毒素、阻止霉菌毒素進(jìn)入血液是蒙脫石的最大功勞!但對進(jìn)入血液的霉菌毒素是沒(méi)有辦法!對霉菌毒素中毒進(jìn)行治療不是它的任務(wù)!因為蒙脫石是不進(jìn)入血液的，是外圍保護組織,不參與內部反應機理!
蒙脫石在飼料中應用還是以脫霉為主，所以。蒙脫石已經(jīng)和脫霉劑相提并論了。蒙脫石在處理黃曲霉素的方案已沒(méi)有異議，處理玉米赤霉烯酮的方案是半信半疑。在處理嘔吐霉素問(wèn)題上，還是個(gè)新方案，非改性蒙脫石應該是低效的。而近年，嘔吐霉素問(wèn)題很?chē)乐亍?br />
8.濕法提純
濕法蒙脫石和干法蒙脫石質(zhì)量不屬同類(lèi)！
蒙脫石來(lái)源于膨潤土，是膨潤土的主要成份，普通膨潤土中蒙脫石的含量約在60%-70%，其他為伊利石、高嶺石、埃洛石、綠泥石、方英石等有害雜質(zhì)，把這些雜質(zhì)去掉，讓蒙脫石的含量大于95%或更高的方法即叫提純。
蒙脫石濕法提純技術(shù)：通過(guò)粗選、分級、制漿、剝片、離心、去重金屬、絮凝、壓濾、干燥、微波、粉碎等多道復雜工藝，能把蒙脫石含量按要求穩定控制在95%以上的技術(shù)，是真正的提純技術(shù)。網(wǎng)上有個(gè)圖，我引用一下，粗略可以表達提純的思想，但提純是個(gè)技術(shù)活，是有靈魂的，你照搬也不會(huì )成功的。有的人照搬也就是“水洗”，往往洗出來(lái)還沒(méi)扔掉的純，“一個(gè)礦山一種工藝”這個(gè)提法是科學(xué)的。
并不是濕法提純蒙脫石一定比干法提純蒙脫石更好、更適合飼料行業(yè)，因為有的工藝添加了加工助劑（如分散劑、降黏劑、絮凝劑、等反絮凝劑），想把加工助劑再拿出來(lái)就難了。我是不提倡在濕法提純蒙脫石中使用加工助劑的。
作者簡(jiǎn)介：韓秀山（1963-），男，工學(xué)碩士，高級工程師，主要從事醫藥級蒙脫石、納米蒙脫石、白陶土等項目研發(fā)及生產(chǎn)，現為浙江三鼎科技有限公司總工程師副總經(jīng)理，中國非金屬礦協(xié)會(huì )專(zhuān)家委員會(huì )委員,全國非金屬礦產(chǎn)品及制品標準化技術(shù)委員會(huì )委員，全國膨潤土專(zhuān)家委員會(huì )委員。hxs388@126.com，13221596738
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