膨潤(rùn)土（Bentonite）又稱(chēng)膨土巖、膨潤(rùn)土是蒙脫石的一種（imvite）主要礦物為粘土巖。它是一種層狀鋁硅酸鹽礦物，含有少量堿金屬和堿土金屬。

膨潤(rùn)土的礦物成分主要是蒙脫石，含量為40%～94%含量越高，膨潤(rùn)土質(zhì)量越好。此外，膨潤(rùn)土還含有長(zhǎng)石、石英、伊利石、沸石、高嶺石、云母等礦物。地球上的膨潤(rùn)土資源非常豐富，主要分布在環(huán)太平洋地區(qū)、印度洋邊緣和地中海-黑海帶。主要資源是中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、意大利、日本及希臘等。

膨潤(rùn)土具有膨脹性、吸附性、離子交換等一系列優(yōu)良性能，可以加工成膠粘劑、懸浮劑、觸變劑、催化劑、澄清劑、懸浮劑、化學(xué)載體等，廣泛用于鑄造、冶金、泥漿鉆井、石油、化工、食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、建筑、陶瓷、在造紙等許多領(lǐng)域，享有“萬(wàn)能黏土”的美稱(chēng)。

膨潤(rùn)土（Bentonite）它最初是由美國(guó)地質(zhì)學(xué)家w.C.奈特于1888年發(fā)現(xiàn)了這種粘土，并于1898年將其命名為“Bentonite”這個(gè)名字來(lái)自于它的原產(chǎn)地美國(guó)懷俄明州落基山脈附近的鈉基膨潤(rùn)土“Ford Benton”。本來(lái)膨潤(rùn)土是指吸水能力比普通塑性粘土強(qiáng)的（可達(dá)到5倍質(zhì)量）并且體積膨脹顯著（它大約是干燥狀態(tài)的15倍）凝膠狀態(tài)的黃綠色粘土。后來(lái)有人開(kāi)始把具有膨潤(rùn)土某些物理性質(zhì)的粘土稱(chēng)為膨潤(rùn)土。

20世紀(jì)初，一些地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為膨潤(rùn)土主要由火山物質(zhì)蝕變的結(jié)晶粘土礦物組成。其他巖石工作者認(rèn)為它將由火山物質(zhì)改變而成、主要含有蒙脫石或貝得石或兩者兼有的巖石被歸類(lèi)為膨潤(rùn)土(或稱(chēng)膨潤(rùn)巖)類(lèi)中。

1972年在西班牙馬德里舉行的國(guó)際粘土?xí)h（AIPEA）上，R.E.吉爾姆提出了膨潤(rùn)土的廣義定義——膨潤(rùn)土是以蒙脫石礦物為主要成分的巖石，是蒙脫石礦物達(dá)到可用含量的粘土或粘土巖。

膨潤(rùn)土礦床通常呈層狀產(chǎn)于火山沉積地層中，其形成時(shí)間跨度從侏羅紀(jì)到更新世。其主要礦物為蒙脫石，沸石常與膨潤(rùn)土礦床伴生、珍珠巖、松脂巖、含堿玻璃原料和其他礦物。蒙脫石的形成過(guò)程實(shí)質(zhì)上是長(zhǎng)石礦物（主要是斜長(zhǎng)石等）云母類(lèi)礦物（主要是黑云母等）以及諸如鐵鎂硅酸鹽礦物的玻璃物質(zhì)在水介質(zhì)中的析晶和重結(jié)晶過(guò)程。火山玻璃含有足夠的鎂、適量的鈣、蒙脫石在含鈉和少量鉀的堿性介質(zhì)中可轉(zhuǎn)化為蒙脫石，這些介質(zhì)條件為表生風(fēng)化、沉積-可以實(shí)現(xiàn)成巖作用和熱液蝕變作用，因此膨潤(rùn)土礦床可能是在表生風(fēng)化條件下形成或沉積的-成巖、形成于熱液蝕變條件下。

地球上的膨潤(rùn)土資源非常豐富，主要分布在環(huán)太平洋地區(qū)、印度洋邊緣和地中海-黑海帶。主要資源是中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、意大利、日本及希臘等。世界與中國(guó)美國(guó)已知的膨潤(rùn)土資源儲(chǔ)量為14.52億噸（不含中國(guó)）其中鈉基膨潤(rùn)土資源約5億噸，主要產(chǎn)于美國(guó)懷俄明州等地，儲(chǔ)量為0.68億～1.20億噸；俄羅斯、意大利、希臘和中國(guó)也有分布。中國(guó)膨潤(rùn)土資源豐富，儲(chǔ)量為50.87多億噸，合計(jì)80多億噸。但大部分是鈣基膨潤(rùn)土，主要分布在廣西、新疆、內(nèi)蒙古、江蘇、河北、湖北、山東和安徽省及地區(qū)。

膨潤(rùn)土開(kāi)采主要采用露天開(kāi)采采礦地點(diǎn)選定后，使用挖掘機(jī)、推土機(jī)等設(shè)備，先平整運(yùn)輸?shù)缆泛蛷U石堆，再剝離表面的黃土、修整邊坡。剝離出的鈣基/鈣鎂膨潤(rùn)土自然風(fēng)干后加工成鈉基膨潤(rùn)土。

對(duì)膨潤(rùn)土的不當(dāng)開(kāi)采，如亂扔廢土，未能有效保護(hù)山體植被，可能導(dǎo)致水土流失，破壞土壤結(jié)構(gòu)，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。膨潤(rùn)土礦堆場(chǎng)的傾倒量和雨季水土流失的增加，容易造成局部洪澇災(zāi)害，增加自然災(zāi)害的發(fā)生頻率。

礦物組成：膨潤(rùn)土的礦物成分主要是蒙脫石，含量為40%～94%含量越高，膨潤(rùn)土質(zhì)量越好。此外，膨潤(rùn)土還含有長(zhǎng)石、石英、伊利石、沸石、高嶺石、云母等礦物。

物理特性：膨潤(rùn)土通常有多種顏色，包括白色、灰色、粉紅色、黃色和褐黑色等；它具有油性和蠟狀光澤；斷口呈貝殼狀或鋸齒狀。其形狀常呈出土隱晶質(zhì)塊狀，有時(shí)呈細(xì)鱗片狀或球狀。莫氏硬度為2 ~ 2.5，密度為2 ~ 2.7g/cm3之間。膨潤(rùn)土又軟又滑，能吸水膨脹。膨潤(rùn)土具有良好的陽(yáng)離子交換性能、分散性與懸浮性、可塑性和黏結(jié)性、膨脹性等特性。

膨潤(rùn)土

陽(yáng)離子交換性：膨潤(rùn)土的主要成分是蒙脫石。蒙脫石是一種含有鈉等可交換陽(yáng)離子的蒙脫石、Ca2+、Mg2+、粘土礦物，如氫和鉀。這些陽(yáng)離子可以與水和有機(jī)極性分子共存于相鄰的結(jié)構(gòu)單元層之間，或者存在于晶體的端面。陽(yáng)離子交換容量主要取決于層間陽(yáng)離子的類(lèi)型，也受礦物顆粒大小的影響、結(jié)晶度和介質(zhì)性質(zhì)的影響。陽(yáng)離子電價(jià)和水合能力越高，交換性能越差。膨潤(rùn)土的陽(yáng)離子交換容量通常為60 ~ 170 mmol/100g之間。利用陽(yáng)離子交換性質(zhì)，可以將鈣基膨潤(rùn)土改性成鈉基膨潤(rùn)土，從而改善其性能。

分散性與懸浮性：鈉基膨潤(rùn)土在水中會(huì)膨脹，形成一種粘性、具有觸變性和潤(rùn)滑性的永久乳液或懸浮液。相比之下，鈣基膨潤(rùn)土的膨脹倍數(shù)較小，雖然能很快分散，但一般會(huì)很快絮凝沉淀。為了評(píng)價(jià)膨潤(rùn)土的可懸浮性，通常使用懸浮液(22.將5克膨潤(rùn)土與300毫升蒸餾水混合)定量評(píng)估粘度和屈服點(diǎn)，或通過(guò)壓濾計(jì)算的水分損失。

可塑性與黏結(jié)性：膨潤(rùn)土具有良好的可塑性和粘結(jié)性。其塑性指數(shù)高于高嶺石粘土，但成型后需要更大的外力才能變形。這種可塑性和粘著性與蒙脫石層間可交換陽(yáng)離子的類(lèi)型有關(guān)、水層的厚度與顆粒的大小和形態(tài)有關(guān)。總體而言，鈉基膨潤(rùn)土的可塑性和粘結(jié)性?xún)?yōu)于鈣基膨潤(rùn)土。

膨脹性：膨潤(rùn)土的膨脹性與種類(lèi)有關(guān)鈉基膨潤(rùn)土的膨脹性明顯強(qiáng)于鈣質(zhì)膨潤(rùn)土，純度更高、蒙脫石含量高的膨潤(rùn)土也具有很強(qiáng)的膨脹性。膨潤(rùn)土吸水后會(huì)膨脹，這是由于蒙脫石層間可交換陽(yáng)離子的種類(lèi)所致、水層厚度粒度和形貌等因素影響膨潤(rùn)土的膨脹性。

膨潤(rùn)土是蒙脫石礦物的有效成分（50%80%粘土或粘土巖，蒙脫石礦物屬于2:1層狀結(jié)構(gòu)，具有膨脹性含水鋁硅酸鹽，層間充滿水分子和可交換陽(yáng)離子，能吸附有機(jī)分子。根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，蒙脫石可以-皂石礦物可分為八面體（蒙脫石亞族）和三八面體型（皂石亞族）兩類(lèi)。膨潤(rùn)土礦石中含有的礦物通常是八面體蒙脫石亞族，主要成分是蒙脫石，所以蒙脫石的特性決定了膨潤(rùn)土的基本性質(zhì)。

蒙脫石是一種單斜層狀硅酸鹽，由兩層二氧化硅四面體片和夾在它們之間的一層鋁組成（鎂）氧（羥基）八面體片構(gòu)成。硅氧四面體片形成近似六邊形的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而鋁（鎂）氧（羥基）八面體以中心原子為核，通過(guò)o(OH)與相鄰的八面體相連。這些晶格中經(jīng)常發(fā)生離子置換，產(chǎn)生負(fù)電荷，因此需要吸附大半徑陽(yáng)離子來(lái)維持電中性。這使得蒙脫石礦物具有離子交換的特性。膨潤(rùn)土的微觀結(jié)構(gòu)由大到小：大顆粒、集聚體、層疊體、片晶層等。

懸浮劑：膨潤(rùn)土與水混合形成懸浮液，可用作阻燃劑、煤的懸浮分離等。鈉基膨潤(rùn)土鉆井泥漿是一種常用的鉆井液，具有失水小的特點(diǎn)、含砂少、密度低、黏度好、性質(zhì)穩(wěn)定、固壁能力強(qiáng)、鉆具旋轉(zhuǎn)阻力小，可提高鉆井效率。此外，膨潤(rùn)土懸浮液還具有高粘度、覆蓋能力強(qiáng)、不燃燒等，可用于滅火，將其噴灑在燃燒的物質(zhì)上形成一層覆蓋膜，隔絕空氣，迅速滅火。

黏結(jié)劑：膨潤(rùn)土是冶金工業(yè)中鐵礦球團(tuán)和鑄造用砂的良好粘結(jié)劑。鈉基膨潤(rùn)土作為鑄造用砂的粘結(jié)劑，可以增強(qiáng)抗夾砂能力，解決砂型坍塌問(wèn)題。用它制備的型砂在不同條件下的抗壓強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等綜合性能優(yōu)異并能提高鑄件質(zhì)量和成品率。

吸附劑和凈化劑：膨潤(rùn)土是一種吸附性能很強(qiáng)的天然礦物，無(wú)毒、無(wú)味。它可用于精煉食用油、脫色和濾毒也可用于凈化汽油、煤油、特種礦物油石蠟等工業(yè)產(chǎn)品。此外，膨潤(rùn)土對(duì)放射性元素銫非常敏感、Rb等具有很強(qiáng)的吸附和固定功能，可用于放射性廢物的處理。處理后的膨潤(rùn)土也可用于含油廢水、含菌廢水的凈化和懸浮物的吸附。膨潤(rùn)土也廣泛應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域。

添加劑：在造紙?jiān)现屑尤肱驖?rùn)土，可以使紙漿脫色增白，從而生產(chǎn)出潔白柔軟的紙張。在肥皂和洗衣粉中加入膨潤(rùn)土，可以有效吸附污垢和細(xì)菌，提高清洗劑的效果。此外，膨潤(rùn)土還可以作為涂料填料，提高涂料的涂覆性能、附著性、掩蓋性、平整性、耐水性和耐洗性。

稠化劑：膨潤(rùn)土增稠劑是一種有機(jī)蒙脫土化合物，是用有機(jī)陽(yáng)離子取代蒙脫土中的可交換陽(yáng)離子而制成的它有很強(qiáng)的抗壓能力、良好的耐水性和膠體穩(wěn)定性等，用于制造潤(rùn)滑脂、橡膠、塑料和油漆等產(chǎn)品的重要原料之一。其中，膨潤(rùn)土潤(rùn)滑脂是一種高溫潤(rùn)滑脂，應(yīng)用溫度范圍廣(從零下幾十?dāng)z氏度到一百多攝氏度)，抗擠壓能力強(qiáng)、抗水性好、穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)，常用于大型噴氣式飛機(jī)、殲擊機(jī)、坦克、冶金高溫設(shè)備和合成纖維設(shè)備等、用于高負(fù)荷摩擦部件的潤(rùn)滑劑。

其他用途：膨潤(rùn)土也可以用來(lái)制作陶瓷、橡膠、塑料、油漆和其他工業(yè)產(chǎn)品，并作為土壤改良劑、凈水劑等。