成分與結構
由來及資源分布
特性及應用領域
加工手段
成分與結構
凹凸棒石又名坡縷石或坡縷縞石，是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁矽酸鹽粘土礦物。凹凸棒石粘土晶體形狀為棒狀、纖維狀，長0.5-5微公尺，寬0.
05-0.15微公尺，為2∶1型粘土礦物,即兩層矽氧四面體,一層鋁氧八面體,其分子式為:mg5si8o20(ho)2(oh2)4·4h2o。
由來及資源分布
2023年薩夫欽科發現於蘇聯烏拉爾，2023年，費父斯曼根據所發現的礦區把它命名為palygorskite。後來在美國喬治亞洲的凹凸堡地區和法國的莫爾摩隆地區的漂白土中也發現了該種礦物，並由第拉白連特2023年採用attapulgite之名。2023年，中國學者許冀泉根據凹凸堡之者同時兼顧該礦的晶體結構特徵，譯成「凹凸棒石」，近年來在國內傳用。
八十年代初，中國在江蘇省盱眙地區首次發現凹凸棒石粘土礦。
凹凸棒石是礦物幾乎遍及世界各地，但具有工業意義的礦床所佔比例不大，僅限於美國、中國、西班牙、法國、土耳其、塞內加爾、南非及澳大利亞等國，探明儲量約1.3億噸。
美國：是世界上最大的凹凸棒石礦資源國和生產國，大量礦床分布在喬治亞－－佛羅里達邊境地區。典型礦床lacamelia凹凸棒石礦位於佛羅里達州北部，屬典型的陸相礦床，形成於半鹹水瀉湖和潮汐環境中。
中國：在全國十餘個省份有所發現，但重點分布於江蘇省六合、盱眙和安徽省明光地區。其中又以盱眙地區的品位為高、儲量為大，該地區優質凹凸棒石粘土儲量在5000萬噸以上。
西班牙：是世界上凹凸棒石的主要生產國之一，已探明的儲量約有2400萬噸。典型礦床主要有：
torrejon盆地凹凸棒石礦－－位於西班牙西部，塔霍河流域，面積250平方公里，最早發現於二十世紀六十年代早期，屬典型的湖相沉積型，儲量達1500萬噸，無論從開採歷史、礦石質量，還是從礦床規模、經濟意義，均聞名於世。lebrija凹凸棒石礦－－位於西維爾省的西南部，靠近瓜達爾基維爾河的入海口，屬由海向陸變化的過渡相沉積環境中形成的，儲量約900萬噸。
法國：在西部的阿穆裡地塊中多有發現，最重要的礦床位於奎索伊（quessoy)漸新世盆地北部8公里處的博胡－羅濱礦床，屬在淺海、邊緣海或靠近熱帶風化強烈的湖泊中直接沉澱形成的，是法國主要的凹凸棒石粘土**基地。
土耳其：主要的凹凸棒石生產基地位於安納托利亞高原上的厄斯基色希爾地區，2023年即開始開採。除凹凸棒石外，還同時賦集規模較大的海泡石礦。
南非：主要產於德蘭士瓦省的薩巴津比附比，2023年產量為0.2萬噸
塞內加爾：凹凸棒石資源主要產在兩個地區，一是距海岸不遠的捷斯島，2023年產量約10萬噸；二是pout地區，2023年產量約1.7萬噸。
澳大利亞：凹凸棒石資源比較豐富，已在全國五個州發現了有經濟價值的凹凸棒石礦床或礦點。典型礦床為位於西澳大利亞的lake
nerramyne礦，整個礦床長23公里，寬5公里，礦層厚達4-9公尺，2023年已形成年產3萬噸生產能力，為澳大利亞主要的凹凸棒石粘土**基地。
大量資料證實，世界凹凸棒石粘土主要產於整個白堊紀和第三紀期間。中國凹凸棒石粘土主要產於第三系火山岩系、白堊系陸相地層、奧陶系、二迭系灰岩地層，以及寒武系，震旦系白雲質灰岩等地層中，其中以第三系、白堊系火山岩對成礦較為有利。如江蘇的盱眙，安徽的明光等地的凹土就產於新第三系的玄武岩中。
特性及應用領域
凹凸棒石粘土集合體為土狀塊體構造，顏色為灰白色、青灰，微黃或淺綠，油脂光澤，比重輕（1.6±）摩氏硬度2-3級,潮濕時呈粘性和可塑性,乾燥收縮小,且不產生龜裂,吸水性強,可達到150%以上,ph=±8.5,由於內部多孔道，比表面大，可達500m2/g以上,大部份的陽離子、水分子和一定大小的有機分子均可直接被吸附進孔道中，因為它的電化學效能穩定，不易被電解質所絮凝。
由於凹凸棒石粘土具有特殊的纖維結構、不同尋常的膠體和吸附效能，因而具有廣泛的工業用途。1、建材行業的應用
白雲石凹凸棒石粘土作為塗料的填充劑、流平劑、增稠劑和穩定劑，其效能好，成本低，可代替傳統的輕鈣。凹凸棒石塗料的塗膜在電鏡裡觀察，其晶體呈網狀排列，均勻地分布在有機粘結劑中，所以塗膜耐洗擦。尤其是凹土在外力攪拌下分散性好，形成穩定的不被電解質破壞的懸浮液，使塗料不沉澱、不分層，與傳統的106塗料相比較，具有多種優越性：
塗刷效能好，不流掛，節約鈦白粉的用量，還可作油漆的填料，牆板材料的填料，生產天花板牆壁板，其特點是：對水份接受、排放效能強，不膨脹不變形，粘結性能好，質輕韌性大，具有隔熱保暖、吸聲的作用，可防蟲蛀，抗垂度強，能適應空氣溫度的變化，且不變形。2、輕工
揉革，用凹土代替蘇打揉革，可節約20－30％貴重紅礬的用量，降低成本。揉製時間從6.2小時減少到4.
2小時，揉出的革外觀好，彈性強，豐富、柔軟；也可作橡膠的填料，皮鞋底的填料，來增加除臭透氣能力，用凹土作為香型塑料花，釋放慢，保香時間長，成本低，柔軟不易破裂，造型美觀逼真。在造紙行業可作紙張加填和塗佈顏料，主要用於凹版印刷，並可用於膠印、顏料、塗佈紙和塗佈紙板，目前造紙業正從酸式造紙向鹼性造紙轉化，隨著中性施膠技術的推廣，特別是塗佈紙和紙板產量的增長，需求較大。3、農業、畜牧業、多種經營
凹土粉作為混合飼料的新增劑，以其特有的物理效能，能促進動物機體的新陳代謝，提高飼料轉化率，使動物食慾旺盛，皮毛豐潤，增重快，出欄早，降低飼養成本。同時還具有優良的吸附性，能有效地吸除動物的大腸肝菌、腸道毒素，起到防疫治病、除蟲殺菌的作用，並提供牲畜生長必要的微量元素；作為顆粒飼料的粘結劑，具有良好的粘結力，既降低了飼料生產成本，又可提高飼料的利用率，它能吸附魚塘中的氨離子，防水質汙染，防腐臭。由於其比重輕，沉降速度慢，延長魚的食用時間，飼料利用率高，儲存期延長，外觀光滑；預混合飼料的生產技術要求較高，在國外被稱為飼料的核心，凹土作為預混飼料載體可節約大量的糧食，還可保持維生素等不會
失效，微量元素不散失；作為複合肥粘結劑，造粒成型率高，時間短，所造顆粒強度高，表面光潔度好，保肥時間長，因此這種粘結劑，能提高生產能力，減少電耗，還可以節約滑石粉、氯化銨等**原料的用量；以凹凸棒石作為農藥的懸浮劑和載體，生產特效農藥，可延長藥效，保質期長，並降低農藥生產成本；作化肥廠制氣的煤球粘結劑，粘結力強，強度高，成本低，造氣率高，還可提高煤球固定碳含量，降低粉塵汙染等。4、紡織
作為染料的懸浮劑填料，具有不掉色，著色力強，耐擦洗，色彩鮮豔，生產成本低等優點，還可作紡織行業的塗佈刮漿。作印花糊料，在紡織印染行業中，活性染料常用的印花糊料為海藻酸鈉。由於海藻酸鈉粘度大，質量不穩定，應用中常出現沾網、拖帶和錯位而影響產品質量，凹土糊料可使印製產品得色深、色牢度強、質量優、並可顯著降低印染成本。
5、在地質勘探、海洋鑽井中的應用
膠體級凹凸棒石粘土經進一步進行物理化學加工，增加其造漿率，可製成符合ocma和api標準的抗鹽粘土，而應用於地質鑽探、地熱鑽井、石油鑽井，特別是在內陸含鹽地層鑽探、海洋鑽井及超深鑽探中，使用該產品作為泥漿材料，具有分散性好、造漿率高、密封性好、抗鹽鹼耐高溫效能穩定、防止井塌、保護井壁、減少廢井率等優點，並能降低鑽井成本。6、脫色及水處理
加工後的凹凸棒石粘土製品是較為理想的吸附劑、食品加工助劑和食品新增劑，可取代活性炭。它不僅能脫色，還可除臭除味，除重金屬離子和致癌物質，還具有一定的選擇性，這就為生產提供了便利，它可作冰箱除臭劑、汙水處理劑、家用淨水器、油脂精煉脫色劑，效果極為明顯，在醫藥上可作藥物的填料、載體、新增劑、粘結劑。使用凹凸棒石粘土對液體葡萄糖脫色可將由粉末活性炭淨化的十二道工序減少到十道工序，工藝週期縮短50分鐘，對發展生產十分有利。
用凹凸棒石粘土淨化的成品糖，其色澤、體態、濃度、還原糖含量、ph值、二氧化硫離子含量、氯根含量、蛋白質含量、熬糖溫度以及鈣鎂離子含量等均達到現行行業標準，節約脫色處理費用60％左右，脫色後的濾餅可作混合飼料，減少了環境汙染，達到綜合利用。
無論是在吸附過程中，還是在汙水處理中，凹凸棒石粘土都可以再生，它耗能少，對環境保護非常有利。凹凸棒石粘土選擇吸附能力大小的次序為：水＞醇＞酸＞醛＞正烯烴＞中性脂＞芳香烴＞環烷烴＞烷烴、直鏈烴＞環烷烴＞烷烴，直鏈烴比支鏈烴吸附得快，吸附選擇性對油脂的脫色有重要的作用。
在其它分離過程中也有較大的工業價值。
水淨化的常規方法是經過絮凝、沉澱、過濾和化學處理，一般能有效地除去大多數汙物和殺死大多數微生物，然而不能很有效地除去諸如激素、農藥、病毒、毒素和重金屬離子等類物質。這些有害物質仍留在水源中，給人造成危害。而凹凸棒石粘土可用接觸或過濾技術處理水，可以消除這些有害物質。
若使吸附汙染物的凹土再生，可加熱或以化學劑加以處理。因此，凹土在汙水處理中的應用對保護生態環境、保證人類的健康，是非常必要的，且用量大範圍廣，符合社會發展人民生活水平提高的需要。
在釀造工業中，用凹土來澄清葡萄酒、蘋果酒、啤酒等酒類製品，可以除去酒中的各種殘渣雜質，使酒質純淨。7、洗滌助劑方面
替代合成洗衣粉及洗髮精中的主要助洗劑三聚磷酸鈉（stpp）。我國是人口大國，洗滌劑的年需要量在百萬噸以上，其中助洗劑需
求在30萬噸以上。目前，助洗劑主要為三聚磷酸鈉。由於三聚磷酸鈉對環境的危害極大，西方國家已禁止使用，我國目前已在逐步限制其用量，而凹土具有較深的熬合鈣、鎂離子能力，是比較理想的洗滌助劑，加上其較低的**，是三聚磷酸鈉理想的替代產品。
8、分子篩原料
分子篩選用鈉、矽、鋁含量比在一定範圍內製得，其粒經2－10mm含水量1.5％堆積密度0.68以下，抗壓強度＞5kg/cm2，在化工等行業具有廣泛的應用。
我國每年需4a分子篩120萬噸，凹土選擇吸附性比較強，可作為分子篩的重要原料，所佔比例可在10％以上。9、乾燥劑
經精工制得的乾燥劑，具有蜂窩狀的無數孔隙，其表面積相當大。其吸濕率變化範圍在23.38－－27.43％之間，遠遠超過國外乾燥劑（吸濕率19％），且質量比較穩定。10、化妝品原料
經精選後的凹土作化妝品的原料具有優良的平滑性、密合性和通氣性，特別適合於粉底胭脂、撲粉、眉目、口紅等化妝品。利用其多孔性將芳香性物質（香精、香料）浸漬在土中能製作香味穩定持續釋放6個月以上的緩釋芳香劑，在蚊香中使用粘土作填料，用量達10％－－50％，與其它材料配合可用作液體蚊香的吸液芯，使藥劑在較低的加熱溫度下有足夠的揮發量。11、塑料橡膠的填料
經提純精加工後的凹土在這方面的使用量較大。我國塑料工業95年產量700萬噸，至2023年塑料產量將達1600萬噸。2023年全國塑料工業用非礦量約佔總量的10％，主要用於編織袋、打包帶、地板、塑料薄膜。
具有防打滑防粘等作用。12、其它方面
用於脫色：如黃凡士林的脫色，「8205」的脫色，純化試驗煤油瀝清的脫色，動植物油脂的脫色，塑料發泡靈的脫色，食油中黃麴黴素的吸附。用於催化劑：
用凹凸棒石作催化劑以製造二氨基苯甲烷和多甲基多苯胺齊聚物及二氯乙烷，重油加氫和已二氰的磷酸鹽催化劑的載體也可用凹凸棒石。此外，在冶金行業上作為鑄造型砂粘結劑、鐵礦球團粘結劑及在太陽能利用方面、放射物質的處理、原子能工業、影印複寫和印刷等等各行各業都能得以應用。
加工手段
我國凹凸棒石粘土雖然發現比國外遲，在國內無先例的情況下，邊生產邊摸索邊檢索資料，產品由初加工向深加工發展，根據十多年的實驗室試驗、工藝試驗、生產試驗，凹土加工的主要工序大致可以為以下幾個主要部分：1、磨粉
目前考慮採用雷蒙機械既可達到所需的粒度，還可向超細方向發展。2、碾泥
用對輥機與擠壓機可以達到碾泥的目的，將其結構分散，形成網狀，增加孔道，從而提高吸附和懸浮效能。
3、烘乾與焙燒
凹土的性質與烘乾焙燒的溫度和時間、速度有密切的關係。4、分級與造粒
隨著應用的開發，各種粗顆粒的凹凸棒石粘土的需求越來越大，因此必須在工藝上滿足。5、表面處理，活化與改性
凹凸棒石應用非常廣泛，在一些特殊應用方面不可直接應用，必須有針對地對凹土進行表面處理與改性以達預期的效果。6、精選及深加工
主要過程為原礦破碎、搗漿、旋流器分選、磁選、漂白、濃縮、過濾、乾燥、磨粉、涅合等工藝，以達到精選的目的。經精加工產品主要應用於洗滌助劑、紙張填料塗料、人造革填料、肥皂助劑、牙膏磨擦劑、鈣塑材料、分子篩、染料、高階油漆塗料、印花糊料、蚊香等等。由於這些應用要求含雜量低、產品純、細度高，因此必須經過精加工。
超細凹凸棒製備
實驗人實驗時間 2012年5月30日 通過xrd手段分析了江蘇省盱眙縣凹凸捧石原礦石的主要成分為凹凸棒石 伊利石 石英 或含蛋白石 等。用六偏磷破偽作為凹凸棒石提純的分散劑 採用攪拌 靜置分層等步驟除去at中的主要雜質。正交試驗優化了提純試驗，考察了凹凸棒石礦漿濃度 攪拌時間按 六偏磷酸鈉用量對提純...