膨润土矿概述
膨润土的广泛定义为“主要由蒙脱石类矿物组成的岩石,不考虑成因和产地”。与蒙脱石经常伴生的粘土矿物有伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、水铝英石以及一些间层粘土矿物。伴生的非粘土矿物有石英、长石、沸石、石膏、方解石、黄铁矿、氧化铁矿物以及岩屑等。膨润土还常有钾、钠、钙、镁的盐类矿物。
膨润土( Bentonnite )一词源于1898年美国怀俄明州一粘土产地名。中国出现的译名有斑脱岩、搬土、皂土、膨土岩等名称。
膨润土是人类利用最早的矿产之一,古代主要用于制陶。近代工业有十分广泛的用途,铸造、能源、钻探、造纸、化工、建筑、医药、纺织等几十个部门,与膨润土有关的产品多达400~500种,被誉为万能的矿物原料,因此在国民经济中有独特的作用。

全球分布情况
全球膨润土资源虽然丰富,但分布不均,主要集中在环太平洋带、环印度洋带以及地中海-黑海带。这些资源主要聚集在包括美国、中国、俄罗斯、德国、意大利、日本和希腊等国。据美国前矿业局统计,全球膨润土的查明资源量高达14.52亿吨(不含中国)。然而,全球优质的钠基膨润土资源却相对稀缺,仅占不到5亿吨,且主要集中在美国怀俄明州等地,储量为0.68至1.2亿吨。此外,俄罗斯、意大利、希腊和中国也拥有一定量的钠基膨润土资源。在钙基膨润土方面,美国得克萨斯州和内华达州、土耳其的安卡拉地区、意大利的撒丁岛以及摩洛哥等国家和地区也是主要产地。
1、中国
我国膨润土资源丰富,已经探明储量20多亿吨,年开采量不足已知储量的2%。约占世界总量的60%左右。从省份分布上看,我国膨润土资源分布于23个省区,其中查明资源储量超过亿吨有广西、新疆、内蒙古、江苏、安徽等10个省区。
我国80%以上的天然膨润土原矿为钙基膨润土,并且蒙脱石质量分数介于30%-60%,属于中低品位膨润土矿。除蒙脱石之外,还有含量不等的石英、长石、云母等脉石矿物,达不到现代工业生产的纯度要求,一般要经过选矿提纯才能满足工业需求。
2、美国
美国是世界上最大的膨润土资源国和生产国之一,已探明矿床150多处。到2016年,已查明资源总量8亿t,其中钠基膨润土储量约1.5亿t,居世界首位。
膨润土资源主要集中产于怀俄明州及蒙大拿州,其次为南达科他、德克萨斯、加利福尼亚、科罗拉·多及亚利桑那等地。怀俄明膨润土以储量多、质量好著称于世,是海相层状膨润土矿床的典型代表,所产膨润土主要用于钻井泥浆、铁矿球团及铸造。亚利桑那州和加利福尼亚州的膨润土可生产酸性白土,用于精炼石油。
主要矿区:
黑山矿区:位于Wyoming州东北部的黑山矿区,其膨润土特别适合用于铸造行业的粘土湿型砂配制。该矿区的膨润土内部分为四个类别,以Blue Type为最佳。为了确保产品质量,美国Bentonite Corporation公司在开采时,会精心选取合适的矿层进行开采,并对物性相近的膨润土进行调配和混合。最终,产品被精心分为四类:包括接近地表面的Yellow Type,中间层,以及下层的Blue Type(其中Blue Type品位最佳,再进一步细分为两类)。
BLUE HORN矿区:位于Wyoming州中部的BLUE HORN矿区,其矿产的整体品质在Black Hills矿区的低品位矿层之上,但若与高品位矿层相比,则稍显逊色。
3、加拿大
加拿大膨润土主要分布于阿尔伯塔州等地,由火山灰蚀变而成,含镁较高,钙的含量有变化,非粘土物质主要为黄钾铁矾、石英、长石、云母及黑色碳质颗粒,可产出大型矿床。
4、墨西哥
墨西哥多数矿床为钙基膨润土,分布于瓜达卢佩、帕布洛等地,原岩为火山质泥岩、砂岩和砾岩,经热液蚀变而成。
5、巴西
巴西也有膨润土矿床产出,含矿地层为白垩系,含矿建造为含石灰岩的沉积岩系,分布于米纳斯吉拉斯州等地,由火山灰在湖泊相沉积环境中分解而成。
6、阿根廷
阿根廷膨润土矿床产于门多萨省、圣胡安省和普塔哥尼亚省等地,膨润土主要由蒙脱石组成,含有石英、云母和高岭土等杂质。
7、日本
日本膨润土有两种:一种是钠基膨润土;一种是酸性白土。钠基膨润土主要分布于本州群马县、山形县和北海道,膨润土矿床主要产于山形县、群马县、福岗、宫城、新泻等地。矿床多为绿凝灰岩沉积、热液蚀变型,常与沸石、埃洛石等共生。日本膨润土产品主要用于铸造、土木工程、钻井泥浆等。
8、印度
印度膨润土矿床主要分布于拉贾斯坦邦、查谟、克什米尔、卡塔哈、旁遮普、古吉拉特等地,矿石类型有钠基膨润土、漂白土等,矿层厚度1~3m,钠基膨润土质量优良。在相同的层位中产有较纯的凹凸棒石矿床。
9、巴基斯坦
巴基斯坦膨润土矿床产在米尔普尔、比姆巴尔、杰卢姆、西瓦里克和拉瓦尔品第等地,矿床在粘土和砂岩中呈层状产出,厚度1~2m,矿床规模较小,都是钙基土,没有钠基土。
10、土耳其
土耳其产出优质钠基膨润土矿床,赋存于白垩系地层中,分布于土耳其东北部的托卡特—雷沙迪耶一带,质量与美国的怀俄明膨润土相似,储量1500万t以上。也有海泡石、凹凸棒石矿床产出。
11、塞浦路斯
塞浦路斯膨润土矿床主要分布于潘塔科摩附近,距利马索尔约15km,为较厚的平卧的钙基膨润土,其中含有5%~10%的伊利石。
12、土库曼斯坦
土库曼斯坦的奥格兰雷地区的膨润土矿床为钠基土,储量较大,质量仅次于美国怀俄明。矿床成因以沉积和热液蚀变型的矿床为主,应用于铁矿球团、钻井泥浆及铸造业。
13、亚美尼亚
亚美尼亚的萨里纠赫地区的膨润土也是仅次于美国的钠基膨润土的产地,优质膨润土多以沉积和热液蚀变型的矿床为主,应用领域主要为铁矿球团,钻井泥浆及铸造业。
14、澳大利亚
澳大利亚膨润土分布于昆士兰、新南威尔士、博格布里等地,新南威尔士的膨润土产于二叠—三叠系的煤系地层中,有一定规模,含一定数量的伊利石、蒙脱石混层。侏罗系和古近系—新近系中的膨润土是粗面岩、安山岩、集块岩蚀变的产物,厚度可达2~3m。
15、新西兰
新西兰膨润土矿床在北岛、南岛、克莱斯特切奇等地均有产出,分布较广,含矿层位有白垩系和古近系—新近系,矿床成因主要为火山灰沉积蚀变作用。
16、莫桑比克
莫桑比克膨润土矿床分布在劳伦哥马库斯一带,含矿层位是早侏罗世,含矿岩石是珍珠岩、流纹岩等,膨润土由热液蚀变而成,矿层厚可达10m左右,矿石质量变化较大,有很纯的膨润土矿,也有含有大量方英石和蚀变的流纹岩细粒。
17、南非
南非膨润土矿床产于奥兰治、开普敦、纳塔尔等地,赋存于早侏罗统、早白垩统和古近系—新近系的地层中。奥兰治和开普敦的膨润土矿床形成的地质年代里没有任何火山活动,只有纳塔尔的膨润土矿床是早侏罗世的玻璃质、珍珠岩质、流纹质熔岩就地蚀变而成的。
18、阿尔及利亚
阿尔及利亚膨润土矿床主要分布于谢里夫、奥兰、塔夫纳等地区,赋矿层位为白垩系和古近系—新近系。矿床有5个相互分隔的矿层,厚1~5m,夹于中新世火山质粉砂岩之中,膨润土中保留着火山灰构造。局部还找到了硅藻土。
19、希腊
希腊膨润土主要集中产于米洛斯岛和莫洛斯岛,是钠基膨润土的主要产地,主要用于铁矿球团、钻井泥浆和铸造业。
20、西班牙
西班牙膨润土矿床分布于阿尔梅里亚、格拉纳达、卡巴纳等地。阿尔梅里亚膨润土由古近系—新近系的流纹质和安山质火成岩经热液蚀变而成,矿床规模较大,部分矿体厚度达8m以上,为镁钠基膨润土。格拉纳达膨润土矿床产于白垩系中,为钠基土或钠钙基土,其中铁含量很高。卡巴纳膨润土矿床产于古近系—新近系中,赋存于白云岩和白云质砂岩中,大部分为蒙皂石。
21、法国
法国没有大而富的膨润土矿床,只在中部地区古近系—新近系中产有一些小型膨润土和漂白土矿床。
22、英国
英国膨润土矿床分布于萨里、萨默赛特、贝德福郡、伯克郡等,含矿层位是侏罗系和白垩系。萨里和贝德福郡的膨润土矿床产于早白垩系钙质砂岩层中,与砂岩互层产出,由具有肥皂感的、硬的蓝色粘土组成。萨默赛特地区漂白土产于中侏罗统“大鲕石岩系”中,矿层厚2m以上。伯克郡的膨润土蒙脱石含量高,为80%~85%,厚度>4m,产于下白垩统,与沸石、石英共生。
23、意大利
意大利膨润土资源较丰富,主要分布在庞廷岛、撒丁岛的萨达里、卡利亚里、乌里克斯、瓦拉·罗瓦图洛、乌里、阿尔盖洛和西西里、恩钠等地。该国膨润土产量大,质量好,主要供出口。
24、罗马尼亚
罗马尼亚膨润土矿床分布于奥尔达、多布罗加、托米斯特等地。含矿层位是白垩系和古近系—新近系,由火山灰、流纹岩经热液蚀变而成,在托米斯特的矿床中还保留着流纹岩的原始结构。矿石有钠基和钙基两种。值得注意的是,在多布罗加南部,有膨润土和硅藻土共生的情况。
国内分布情况
我国膨润土种类齐全,分布较为集中。从地区分布看,华南、华东、华北、西北地区膨润土查明资源储量较多,总占比达90.5%,分别占比29.10%、24.80%、18.10%、18.50%;东北、中南和西南地区膨润土查明资源储量相对较小,总占比仅为9.5%,分别占比7.20%、2.10%、0.20%。从省市看,现已探明的100多个膨润土矿产地主要集中分布于新疆、广西、内蒙以及东北三省,其中新疆和布克赛尔蒙古自治县境内的膨润土矿储量已突破23亿吨,是目前已探明储量的全国最大膨润土矿区。
我国是全球膨润土资源最丰富的国家,储量位居世界第一,种类齐全,分布广泛。全国26个省(市、自治区)均有发现,探明矿区86处,总保有储量达24.6亿吨,其中广西、新疆、内蒙古储量占比最高,分别达26.1%、13.9%和8.5%。主要矿区包括河北宣化、浙江余杭、辽宁黑山、甘肃金昌等地,形成了较为完整的资源布局。
截至2019年,我国共有膨润土矿区223处,经过详细查明,这些矿区的资源储量总计达到05亿吨。其中,基础储量为74亿吨,储量为70亿吨,而资源量则高达31亿吨。
我国膨润土资源的主要特点包括:
1.矿床成因类型以沉积型为主,约占全国膨润土储量70%以上;矿体呈层状产出,层位稳定,主矿层埋藏浅,易于开采;但蒙脱石含量大于70%的优质矿产比较稀少,大多是蒙脱石含量70%以下的钙基膨润土矿;膨润土伴生的矿产常有石膏、珍珠岩、煤层,沸石岩、油页岩、耐火粘土等;
2.钙基膨润土为主,约占总储量的80%,而钠基膨润土储量较少;
3.分布广泛,主要分布在安徽、河北、浙江、辽宁、吉林、新疆、内蒙古等省,但主要生产矿区较为集中,主要为新疆和丰,辽宁建平、黑山,河北宣化、浙江临安、余杭、安吉,江西广丰,河南信阳,山东安华等地。
中国在膨润土资源方面则占据着举足轻重的地位。尽管中国探明的膨润土储量居世界前列,但主要以钙基膨润土为主,而优质的钠基膨润土则相对稀缺。因此,在开发利用过程中,中国需要更加注重资源的合理配置和高效利用。特别值得一提的是,新疆和布克赛尔蒙古族自治县境内的膨润土矿储量已突破23亿吨,成为全国最大的膨润土矿区。此外,新疆地矿部门证实,该县境内有7处大型膨润土矿床,其中乌兰英格矿区的地质储量更是占到全国同级膨润土矿储量的13.74%。广西的宁明、田东等地也是重要的膨润土产地,蕴藏量可观。内蒙古的宁城、兴和等地同样拥有丰富的膨润土矿资源。这些资源的高度集中,为我国膨润土行业向专业化、规模化、集约化发展提供了有力支撑。据预测,我国膨润土矿资源量已超过80亿吨,为新产品的研发、市场的拓展以及竞争力的提升奠定了坚实的基础。