国内外膨润土概况课件

1、国内外膨润土产业与技术现状及进展概况主要内容膨润土产业近期进展技术创新与知识产权环境保护和职业健康技术标准与市场规范存在问题与对策建议全球膨润土加工应用现状膨润土于1888年在美怀俄明州开始开采，活性白土于1906年在美国得克萨斯州首次开发，50年代开始膨润土大量应用于铁矿球团。目前全球膨润土开采量约1400万吨，其中美国超过420 万吨，我国已超过340万吨。主要应用市场是铸造业、宠物垫圈、钻井泥浆和铁矿球团。其他消费领域是防水和密封材料、石油化工、填料及其他。Roskill Information 公司报道 ，上年全球产量第一位的是美国Amcol Co. 生产 145万吨，第二位是希腊Si

2、lver and Baryte Co.生产100万吨。膨润土用于钢铁球团 我国球团产能超过1亿吨，球团膨润土添加量1.54.5% ，每减少1%的膨润土，品位增加0.6%，降低焦比1.2%，提高产量1.8% 。降低粘结剂用量提高品位为主要发展方向。膨润土在铸造中的应用我国铸件总产量约3千万 t,占全球总量的31%，砂型铸造的铸件大约占80%，湿型粘土砂中有效膨润土需保持在36%。提高铸造膨润土的热稳定性和复用性是提高产品质量的主要目标。 膨润土在钻井液中的应用世界石油2001年将油田泥浆分成9个体系，6种为水基,另为油基和合成基, 最后一种是以空气、雾、泡沫和气体为循环介质。钻井液在国内绝大部分

3、为水基泥浆体系，而国外油基泥浆比例达到80%，膨润土为钻井泥浆的主要处理剂，万米钻井进尺的膨润土平均用量约为50吨。膨润土用于非开挖工程盾构、HDD、顶管和穿越等现代非开挖施工新技术，都需要膨润土的润滑、支承、悬浮作用，在地铁、隧道、矿井等地下工程施工应用越来越广泛。需要膨润土有高胶凝强度 、低滤失量、低含砂量，并且配套合适的高分子聚合物。盾构工艺和设备活性白土在油脂加工中的应用 活性白土的生产格局变化膨润土宠物垫料产品-猫砂作垫料用膨润土要求吸附液体和臭味能力强，至少，颗粒大小均匀，受潮后不崩解。目前最主要的市场是北美地区，年需求量已达到130万吨。 膨润土在防水材料中的应用进展70年代试制

4、成防水板,90年代做成防水毯, 外层采用高密度聚乙烯和土工布，在防水工程中大量应用。美国、加拿大等国近20年所建的地铁、高速公路、机场、水库、堤坝、建筑工程都主要采用膨润土防水。Naue Fasertechnik和CETCO是主要的制造商。膨润土防水毯的应用在国内外的地铁工程和建筑物地下室的防水施工中，膨润土防水材料已经得到了广泛的应用，使用总量已超过8,000万平方米。我国在工程防水、垃圾填埋、水利工程、高速公路等领域年需求膨润土防水毯在5000-7000万平方米。近年来我国膨润土防水毯产能发展迅速，产品质量和施工技术规范急需改善。膨润土在造纸双元助留体系中的应用汽巴嘉基公司（原英国联合胶体

5、）用改性膨润土开发了造纸双助留助滤体系海德罗尔体系，分散的膨润土与聚丙烯酰胺链段间桥联成均一、致密的絮团网络结构，获得以往单一聚合物所不能达到的纸料高留着率和高滤水率并改善纸张干强度和页匀度。膨润土在造纸双助留系统中的应用HYDROCOLOT 、HYDROCOLONZ与高聚物共用组成 Hydrocol, Organopol,and Hydrofix助留系统，可以在保持良好成纸匀度情况下，产生优良的助留助滤效果。 美国的膨润土生产和市场概况美国是世界上最大的膨润土生产国，其消费量出口量也同样名列首位。据近年统计，美国膨润土年产量保持在400万吨左右，有十九家公司在十一个州的60个矿山生产膨润土。

6、以钠基膨润土量最大，2008年钠基土产量360万吨，钙基土仅为40万吨。美国膨润土年消费量维持在300万吨以上，2008年消费量达到340万吨。年消费量超过50万吨的消费领域是铸造业（86.8万吨）、宠物垫圈（77.3万吨）、钻井泥浆（66.4万吨）和铁矿球团（52.9万吨）。其他消费领域是防水和密封材料（23.5万吨）、石油化工（10余万吨）、填料等（48万吨）。1998年美国出口膨润土约60万吨，主要销往欧洲、加拿大、日本、墨西哥、新加坡等。其中向加拿大和日本出口量最大，分别为20万吨和16万吨。欧洲的粘土产量及分布欧洲膨润土生产企业约40家，膨润土产量约400万吨，主要企业是希腊Silv

7、er and Baryte Co. 德国SD chemical CO.LTD 意大利Soc. Sarda di Bentonite S.p.A.西班牙Bentonitas Especiales SA 北美工业矿物协会膨润土分会American Colloid CompanyBPM Minerals LLC SOUTHERN CLAY PRODUCTSM-I SWACOS&B Industrial Minerals GmbH Wyo-Ben, Inc.欧洲膨润土协会（EUBA)BPM MINERALS LLCCEBO HOLLANDCETCO EUROPE LTD DAMOLIN A/SLAVI

8、OSA CHIMICA MINERARIA SpA OIL DRI CORP.PELETICO LTD.ROCKWOOD ADDITIVES LTD .S&B INDUSTRIAL MINERALS S.A.STEETLEY BENTONITE & ABSORBENTS Ltd.SD-CHEMIE TOLSA日本膨润土产业状况国外膨润土产业特点和趋势全球膨润土开采加工主要集中在美洲和欧洲，企业规模较大，许多企业跨国或跨地区开采加工销售，资源配制合理，近年来不断向美洲和欧洲以外地区扩展。许多企业从事关联产品的生产，如高岭土、硅藻土、凹凸棒土、海泡石和颜料填料等，并结合材料的特点复配使用。企业开发

9、能力较强，产品系列化，深度加工比例和产品均价逐年上升。我国膨润土生产经营现状2008年总产量达340万吨，其中铸造型砂约110万吨，用于钻井泥浆55万吨，用于冶金球团115万吨，用于油脂脱色（活性白土）20万吨，用于其他约40万吨。我国膨润土行业多为小型企业，5万吨以上年产量的企业较少，初级加工占很大比重。市场竞争激烈，产品价格和行业效益低下，如325目膨润土粉价格只达到同加工规格滑石粉的60%。产品附加值低，价格竞争激烈；生产品种单一，应用开发薄弱；低价出口，高价进口问题尚未改观。膨润土中文文献年度发表数量膨润土中文文献累计及行业关联1994年-2008年共计发表膨润土相关学术论文3470篇

10、 。 环境科学与资源利用(813) 矿业工程(397) 有机化工(375) 石油天然气工业(329) 轻工业手工业(290) 化学(247) 地质学(247) 建筑科学与工程(181) 冶金工业(147) 无机化工(140) 材料科学(126) 金属学及金属工艺(112) 一般化学工业(90) 核科学技术(71) 畜牧与动物医学(60)膨润土技术创新成果和发展趋势在造纸工业领域，膨润土在造纸助留剂、废纸脱墨剂、氧漂稳定剂、反应性填充剂等方面取得了较快的发展。在日用化工领域，作为洗涤剂添加剂在宝洁、花王和联合利华等得到了产业化应用。在环境保护领域尤其是水处理应用方面，膨润土产品对难处理、间断性及

11、突发性污染处理具有较大的优势，逐步获得了市场的认可。纳米有机膨润土经历了研究高潮，取得了许多成果，但市场化工作进展较为缓慢。COLOR DEVELOPERCC - PAPERINKJETPIGMENTRHEOLOGICALADDITIVEFILMPRESSPIGMENTIZINGFILMPRESSPIGMENTIZINGPEROXIDBLEACHINGSTABILIZERSTICKYFIGHTERRETENTIONDRAINAGECOPISILJETSILOPTIGELLIGHTCOATPRINTOSILPERSTABOPAZILOPAZILCOATINGKITCHENONLINECOATIN

12、GMECHANICALPULPDEINKINGPULPERCHEMICALAIDSAPPROACHFLOWFINISHINGCOATINGPAPERMACHINEREELCOREACTANTCC - PAPERINKJETPIGMENTRHEOLOGICALADDITIVESIZEPRESSPIGMENTIZINGFILMPRESSPIGMENTIZINGPEROXIDBLEACHINGSTABILIZERSTICKYFIGHTERRETENTIONDRAINAGECOPISILJETSILOPTIGELLIGHTCOATPRINTOSILPERSTABPITCHBENTOPAZILCOATI

13、NGKITCHENONLINECOATINGMECHANICALPULPDEINKINGPULPERCHEMICALADDITIVEAPPROACHFLOWFINISHINGCOATINGPAPERMACHINEREEL应用于造纸工业的主要膨润土产品膨润土用于清洁剂美国Auto Wax Company 近年开发了粘土润滑液Clay Lube（左图）和粘土魔块Clay Magic Bar（右图）清洗车身的道路沥青、植物胶质、刹车屑等比一般清洗剂更有效，并同时有优质的抛光效果。浙江华特集团Laundrosil膨润土洗涤剂添加剂膨润土洗涤剂柔软剂织物纤维有断面、凹凸面和空腔，容易造成相互缠绕，影响滑

14、润和柔软性，膨润土的作用原理是胶体粒子填充在这些部位里，使纤维变得滑润和柔软。膨润土规模化应用于洗涤剂是在本世纪初，季铵盐阳离子柔软剂洗涤工序复杂，并产生COD和BOD污染，影响水质，随着环保理念的提升，使用较少污染的膨润土柔软剂逐步受到推崇。 膨润土在水处理中的应用膨润土经复合改性处理制备高效水处理剂，如BPM BARACLEAR P80、CETCO RM10是水中油污、重金属、有机物和胶质等污物的有效清除剂，处理成本低且快速简便。膨润土在环境保护中的应用研究我国在固沙研究及实际应用中主要采取了机械固沙、植被固沙和化学固沙等方法，但固沙效果都不甚理想。为此，将重点发展以膨润土为主要成分，开发

15、具有优良的吸水性、保水性、吸附性、稳定性且成本低廉的固沙保植材料。“固沙植被用新材料与低成本制备技术”已列为国家“”计划科技攻关项目。膨润土性能独特。对纯化后的膨润土进行改型改性处理，能合成出吸水量大于50100倍、触变性好、便于喷洒施工的胶状固沙材料。此外，膨润土在加工过程中干燥作业简单，可大大降低生产成本，每平方米固沙材料的整体成本仅为0.500.75元，因而具有极为广阔的应用前景。膨润土用于核废料控制 膨润土的低渗透性、高吸附能力及可塑性，通过离子交换作用吸附铯、锶、铕等入射性物质使它们成为放射性废物移动的有效固定剂。典型的蒙脱土有机插层修饰插层材料：有机阳离子，如季胺盐、有机磷嗡离子和

16、偶极化合物等修饰材料：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等聚合物/蒙脱土复合-融体剥离纳米膨润土的电镜图片1 micron TEM SEM塑料中应用实例显著提高PET瓶的结晶度和耐热性，例如分别从20%和85左右提高到39%42%和120，阻透性比PET瓶高34倍，适于灌装后进行巴氏灭菌啤酒的包装。膨润土生产环境保护问题活性白土生产的环境问题较为突出。头次脱酸回用、二次脱酸废液制备硫酸铝、分级逆流洗涤方式、排放水用石灰等中和、采用旋风静电除尘等技术工艺及装备可以改善活性白土生产的环境污染问题。但是不少企业排放污水的SS在2000-8000mg/L,PH=1-4。膨润土生产环境保护问题雷蒙磨：研磨工艺过程

17、产生粉尘，粉尘浓度及排放速率许多企业未能达到大气污染物综合排放标准（GB162971996）表2中二级标准 。烘干窑废气：部分企业烘干窑废气中排放烟（粉）尘浓度、SO2浓度达到工业炉窑大气污染物排放标准（GB90781996）表2、4中二级标准。 美国矿业安全与卫生署2003年发布的各矿种职业病发病率 美国矿业安全与卫生署发布的2001-2003年各矿种职业病发病率膨润土生产环境职业技术标准GB 18535-2001车间空气中膨润土粉尘职业接触限值 。车间空气中含有10%以下游离二氧化硅的膨润土粉尘最高容许浓度为10 mg/m3，时间加权平均容许浓度为6 mg/m3.OSHA PEL and

18、MSHA Exposure Limit for Crystalline Silica Quartz: 10mg/m3 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2001一12-04批准，2002一05一01实施，复审确认日期2004-10-14。吉林省劳动卫生职业病防治研究所测得某企业粉碎车间粉尘浓度最高达 258.5mg/ m3。粉尘分散度小于 5m 的占 52 % , 510m 者占 35 % , 10m 以上者 13 % ;粉尘中游离 SiO2 含量为 8.20 %。ADDING THE POLYMERTYPICAL BENTONITE GROUTING RIGADDING THE GRAN

19、ULAR BENTONITE 膨润土造粒工艺技术膨润土造粒产品DROP DIRECTION堵井用膨润土制品Material: Sodium BentoniteGranulation: 5/16-3/8”Binding Agent- Water Soluble Forming under high pressureLength of the Bars: 8.25” (29.55 mm)Diameter: - 2.75”( 69.8 mm)- No hole; Weight: approx: 2 kg - 3.5” ( ” dia. axial hole) - 4.00 ” dia. - 4.00

20、” ( 1” dia. axial hole); Weight: approx: 3.6 kg. Other options at request石油钻井膨润土标准美国石油协会（油田钻进泥浆级膨润土制订标准的美国组织， American Petroleum Institute API ）、石油公司材料协会（ Oil Companies Materials Association -OCMA ）和国际标准化组织 ISO 的签章认可。自 2004 年 7 月起， API 和 ISO 标准合并成 API Specification 13A/ISO 13500:1998 。石油钻井膨润土标准API 莫

21、诺格拉姆计划（ Monogram Program ） , 自 1924 年以来一直是石油天然气工业在油田设备、产品服务、安全和质量方面的标准水准。如果一家公司有了这一计划，它就被许可在它的产品上冠以“ API Monogram ”标记。JG/T193与GRI防水毯标准的比较GCLs用膨润土试验方法土工布试验方法防水毯储存、抽样、控制、安装和验收规则防水毯配套标准德国防水毯用膨润土标准GBR-C Bentofix NSP 4900-1天然膨润土与人工钠化膨润土对比试验 时间天然钠基膨润土人工钠化膨润土17个月后775%/35ml248%/8ml19个月后790%/34ml215%/7ml24个月

22、后725%/32ml210%2ml28个月后690%/30ml无数据数据来源 K.P. von Maubeuge天然钠基膨润土与人工钠化膨润土防水性能对比 数据来源 Heerten天然钠基膨润土与人工钠化膨润土防水性能对比膨润土防水应用主要问题及建议在不同地质水文条件下膨润土防水毯的使用稳定性。天然钠基膨润土和人工钠化膨润土的质量差异和检测方法。膨润土防水毯的加速试验方法。探索符合要求的人工钠化膨润土的生产工艺。制订防水工程、防水毯用膨润土产品及施工规范的强制性标准。国际葡萄酒组织（OIV）葡萄酒用膨润土标准 我国膨润土行业发展建议完善矿业政策和法规。控制原矿和初级加工产品的出口。进行膨润土企业优化整合，提升企业规模，提高行业集中度。加强膨润土的深加工水平，开拓新的消费领域和市场，生产高附加值的产品。 转变生产经营观念，从卖产品逐步转化为卖产品系统。重视膨润土开发的共性技术研究，对重大技术问题进行专项研究。开采、加工过程中实行清洁生产，完善闭矿制度，确保矿山