[科普中國(guó)]-皂土處理

皂土（bentonite）也稱膨潤(rùn)土或漿土，其主要成分是鋁和鎂的硅酸鹽。它的帶電部分能結(jié)合金屬離子、多肽和堿性蛋白，是核酸酶的抑制劑。按10g/L將其懸浮于pH7.5的0.1mol/LEDTA鈉鹽中，攪拌48h，可除去金屬離子和增強(qiáng)吸附力。

產(chǎn)地及處理方法不同使皂土的吸附能力有較大的差別。

概述皂土類(lèi)粘土是主要由皂石類(lèi)礦物組成的所有的礦土名，它包括皂土、鋁皂土、鐵皂土、鎂皂土、鋰皂土（也叫鋰鎂皂土）等。

皂石類(lèi)礦物是蒙皂石族層狀硅酸鹽礦物中的一個(gè)亞族礦物名稱。在皂土類(lèi)礦土中最具有特殊工業(yè)用途的是鋰皂土（鋰鎂皂土），它主要是由鋰皂石（鋰鎂皂石）組成。鯉皂石是一種由天然蒙脫石轉(zhuǎn)變而來(lái)的層狀鎂鋰鋁硅酸鹽礦物，它的特殊晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成決定了鋰鎂皂土具有奇特的性能，即有高的膨脹性、觸變性、附加電解性、有機(jī)膠附加性、粘度改變和增稠性能等。鋰鎂皂土一般是灰白或灰綠色的塊狀、層狀物，質(zhì)地細(xì)膩、油脂光澤、硬度小而具滑感。純化過(guò)的商品鋰鎂皂土，是一種由天然凈化的皂石類(lèi)粘土經(jīng)過(guò)特殊加工提煉而成的呈絡(luò)合物膠狀鎂鋰鋁硅酸鹽。成型產(chǎn)品有美國(guó)的威格姆、美加白來(lái)特及中國(guó)的XVT凝膠，是世界極為稀缺貴重的礦種產(chǎn)品。這是一種較松散、極白、很細(xì)膩、油脂光澤的片狀物；在水中有驚人的膨脹力，形成不透明的膠狀分散物，在水中靜止時(shí)呈膠狀，當(dāng)搖晃時(shí)呈自由流動(dòng)狀。所以，它是一種優(yōu)良的分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑、增稠劑、懸浮劑和乳膠穩(wěn)定劑。

世界上把鋰鎂皂土用作乳膠穩(wěn)定劑、增稠劑和懸浮劑。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期和成功的使用，證明鋰鎂皂土的功用具有多樣性。它廣泛用于牙膏、洗凈劑、化妝品等膏制品上，來(lái)穩(wěn)定乳膠的有效成分，改善觸變性、敷展性，增強(qiáng)去污和美容效能，制藥工業(yè)上用它作為藥片的粘結(jié)劑、崩解劑、藥物有效成分的穩(wěn)定劑，能提高藥效；民用化工工業(yè)上用它作為瓷器和玻璃的去污劑、磨料的懸浮劑等，其它工業(yè)上它可作為殺蟲(chóng)噴霧劑和粉劑、電池中的電解液、磷電子的束縛劑、鑄造安裝模型所用的滑潤(rùn)劑、橡膠和紡織中的乳膠懸浮劑等。

資源分布皂土資源在世界上目前僅分布于美國(guó)和中國(guó)。美國(guó)的鋰鎂皂土主要分布在加里福尼亞州東南死谷地區(qū)的漢克托一帶，在內(nèi)華達(dá)州的阿馬戈薩和Amboy及亞利桑那州的Yavapai也發(fā)現(xiàn)有鋰鎂皂土礦床。中國(guó)現(xiàn)主要有新疆托克遜縣榆樹(shù)溝一處。

新疆托克遜縣榆樹(shù)溝皂土礦床，是我國(guó)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)皂土礦床，該礦床位于烏喀公路榆樹(shù)溝道班北大橋東南3.5公里處。該礦床上薄下厚，形狀與地層基本一致，為一北傾的單斜，礦床呈透鏡狀分布于礦帶中。目前僅露地表的2平方公里范圍內(nèi)，南、北兩個(gè)礦體有礦石D級(jí)儲(chǔ)量已超過(guò)100萬(wàn)噸。按平均膠體率17.5%，皂石礦物量為17.5萬(wàn)噸。據(jù)分析，含三八面體皂石達(dá)20%，為富礦。

新疆托克遜榆樹(shù)溝皂土礦是由幾種皂石礦物組成的混合礦體。主要組成礦物是皂石和鎂皂石，其次是鋰鎂皂石，它與美國(guó)漢克托石比，含Li偏低，但經(jīng)有關(guān)部門(mén)對(duì)其化學(xué)成分和物理性能的多次分析試驗(yàn)，證實(shí)托克遜榆樹(shù)溝皂土仍為一種提取皂土商業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)良礦物原料。1

處理方法皂土處理有兩種方法。

方法1：濾液在攪拌下，加入事先處理好的10%皂土漿（一般每100ml加3ml），連續(xù)攪拌1小時(shí)，離心，上清液應(yīng)檢查吸附是否完全（以20%磺基水楊酸溶液檢查，應(yīng)不發(fā)生沉淀），如吸附不完全，應(yīng)再加皂土漿吸附。兩次皂土沉淀合并。

皂土用1%醋酸溶液解吸，總用量為5升，分四次解吸，用量分別為1.6，1.4，1.2和0.8升，合并四次解吸液。測(cè)定解吸液中催產(chǎn)素和加壓素的含量，按催產(chǎn)素效價(jià)計(jì)算，如加壓素未超過(guò)限度，即得催產(chǎn)素溶液。

方法2：濾液中加入10%皂土漿，其用量每100毫升為1~3毫升（可根據(jù)加壓素含量酌情增減），攪拌吸附25分鐘，離心。上層清液再經(jīng)過(guò)濾，得澄清催產(chǎn)素濾液。

說(shuō)明：

1．人造沸石的來(lái)源，粒度，處理方法，用量，沸石床的尺寸，層析時(shí)的流速，皂土的質(zhì)量，吸附和解吸的溫度等因素，都會(huì)影響催產(chǎn)素和加壓素的分離和催產(chǎn)素的收率。生產(chǎn)時(shí)要考慮以上各項(xiàng)因素，結(jié)合實(shí)際情況，建立相對(duì)穩(wěn)定的工藝操作。如工藝操作得當(dāng)，人造沸石一次層析就可使加壓素符合規(guī)定。收率每克垂體后葉干粉達(dá)1000~1300單位。皂土吸附能力很強(qiáng)，但催產(chǎn)素往往解吸不完全，效價(jià)損失很多。一般可采用方法2。

2．人造沸石的處理

人造沸石經(jīng)60~80目篩，每500克加2升蒸餾水，用5N氫氧化鈉調(diào)pH9.0，保持半小時(shí)。傾去上液，再加水2升，仍調(diào)pH9.0，傾去上液。再加水2升，攪拌并加1：40的稀硫酸，使pH下降到5.8~6.0，攪拌半小時(shí)。傾去上液，用水洗7~8次，每次約1升。最后加水1升，1：75的稀硫酸34毫升，攪拌半小時(shí)，傾去上液，用水洗至pH7，濾干，105℃干燥。

3．人造沸石的再生

人造沸石用蒸餾水洗兩次，然后加水1.5升（仍按沸石500克計(jì)），氯化鈉150克，攪拌2小時(shí)，洗滌除去加壓素。再用蒸餾水洗至無(wú)氯離子。加水適量，用5N氫氧化鈉調(diào)pH值9.0，攪拌半小時(shí)，傾去上液，用蒸餾水洗三次，用稀硫酸調(diào)pH5.5~6.0，再用水洗，直至pH值升到近中性，濾干，經(jīng)105℃烘干備用。用前加水適量，并用冰醋酸調(diào)pH4.8~5.0，攪拌浸泡2小時(shí)。

4．10%皂土漿的制備

每克皂土加水10毫升，研磨約1小時(shí)，并在研磨中用醋酸調(diào)pH使穩(wěn)定在3.5，放置冰箱中備用。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

于仁業(yè) - 高級(jí)工程師 - 中航工業(yè)哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司