基本概况

凹凸棒石黏土是一种纤维状结构的水合镁铝硅酸盐,理想分子式为(Mg,Al,Fe)5Si8O20(HO)2(OH2)4·4H2O,属于稀有非金属矿产资源。独特晶体结构赋予了凹土优异的理化性能,应用前景广阔,有“千种用途、万土之王”的美誉。


凹土具有的3大特殊性能(胶体性能、吸附性能、载体性能)使其可以广泛应用多个领域:

①建材领域—作为涂料的填充剂、流平剂、增稠剂和稳定剂,其性能好,成本低,可代替传统的轻钙。

②轻工领域用凹土代替苏打揉革,可节约20-30%贵重红矾的用量,降低成本。也可作橡胶的填料,来增加除臭透气能力,用凹土作为香型塑料花,释放慢,保香时间长,成本低,柔软不易破裂,造型美观逼真。在造纸行业可作纸张加填和涂布颜料,主要用于凹版印刷,并可用于胶印、颜料、涂布纸和涂布纸板。

农业、畜牧业作为混合饲料的添加剂,以其特有的物理性能,能促进动物机体的新陈代谢,提高饲料转化率,使动物食欲旺盛,皮毛丰润,增重快,出栏早,降低饲养成本。同时还具有优良的吸附性,能有效地吸除动物的大肠肝菌、肠道毒素,起到防疫治病、除虫杀菌的作用,并提供牲畜生长必要的微量元素。

④纺织—作为染料的悬浮剂填料,具有不掉色,着色力强,耐擦洗,色彩鲜艳,生产成本低等优点,还可作纺织行业的涂布刮浆。

⑤脱色及水处理—加工后的凹凸棒石粘土制品是较为理想的吸附剂、食品加工助剂和食品添加剂,可取代活性炭。它不仅能脱色,还可除臭除味,除重金属离子和致癌物质,可作冰箱除臭剂、污水处理剂、家用净水器、油脂精炼脱色剂,效果极为明显,在医药上可作药物的填料、载体、添加剂、粘结剂。

⑥洗涤助剂—凹土具有较深的螯合钙、镁离子能力,是比较理想的洗涤助剂 ,加上其较低的价格,是对环境的危害极大的三聚磷酸钠(STPP)理想的替代产品。

⑦分子筛—分子筛选用钠、硅、铝含量比在一定范围内制得,其粒经2-10mm含水量1.5%堆积密度0.68以下,抗压强度>5Kg/Cm2,在化工等行业具有广泛的应用。凹土选择吸附性比较强,可作为分子筛的重要原料,所占比例可在10%以上。

⑧干燥剂—经精工制得的凹土干燥剂,具有蜂窝状的无数孔隙,其表面积相当大。其吸湿率变化范围在23.38--27.43%之间,远远超过国外干燥剂(吸湿率19%),且质量比较稳定。

⑨化妆品—经精选后的凹土作化妆品的原料具有优良的平滑性、密合性和通气性,特别适合于粉底胭脂、扑粉、眉目、口红等化妆品。

⑩乳液—凹凸棒土具有良好的力学稳定性,可用于增强水性乳液的力学性能,同时凹凸棒土表面丰富的活性基团可以提高乳液的基材的表面附着力,增强后的复合乳液具有一定的柔软性。

⑪其他领域—用于脱色:如黄凡士林的脱色,纯化试验煤油沥清的脱色,动植物油脂的脱色,塑料发泡灵的脱色,食油中黄曲霉素的吸附。用于催化剂:用 凹凸棒石作催化剂以制造二氨基苯甲烷和多甲基多苯胺齐聚物及二氯乙烷,重油加氢和已二氰的磷酸盐催化剂的载体也可用凹凸棒石。此外,在冶金行业上作为铸造 型砂粘结剂、铁矿球团粘结剂及在太阳能利用方面、放射物质的处理、原子能工业、复印复写和印刷等等各行各业都能得以应用。


资源情况

      经多年地质勘查截止2006年12月底潜力调查,盱眙地区凹凸棒石黏土矿(含膨润土、混合黏土)的资源总量为21.7736亿t吨,其中凹凸棒石黏土矿为8.8913亿t,膨润土矿7.7986亿t,混合黏土5.0836亿t。已勘探查明的凹凸棒石粘土矿资源储量9646万吨,占中国储量的74%,全世界储量的49%。巨大的资源优势奠定了盱眙作为“中国凹土之都”的基础。

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支撑机构

盱眙凹土产业设有中国凹土科技园、中科院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心两大支柱。


中国凹土科技园于2008年启动建设,规划面积4.5平方公里,管理机构为盱眙凹土科技产业园区管理委员会。园区目前落户凹土企业20余家,其中国家高新技术企业3家(江苏省华源凹凸棒矿物有限公司、江苏麦阁吸附剂有限公司、盱眙恒信粘土科技有限公司),外资企业1家(盱眙国盛矿工业发展有限公司)。凹土科技园为省级特色产业园、省凹土新材料高新技术特色产业基地,被认定为省中小企业集聚示范区。标志性功能大楼都梁香兰大厦已建成,共20层,建筑面积18810㎡,建成后具备中试、成果展示、专家公寓、产品质量监督检测、研发中心、科技孵化、金融服务等为一体的功能。


        


中国科学院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心是盱眙县人民政府与中国科学院为促进我国凹土产业发展和培养凹土专业人才而联合共建的科技创新平台,成立于2010年6月,建筑面积3000平方米。中心坚持“整合资源、突破技术、驱动产业”为宗旨。目前,已建立了中科院兰州化学物理研究所盱眙凹土应用技术研发中心、中科院宁波材料技术与工程研究所凹土应用工程技术研究中心、常州大学盱眙凹土研发中心和常州大学盱眙工程硕士工作站、中科院广州能源所盱眙凹土研发中心、凹土测试中心、凹土标准化工作站、江苏省凹凸棒石粘土产业技术创新战略联盟等,正在吸引中科院其他院所来中心设立分中心,广泛开展应用研究,使“政、产、学、研、用”有机融合。

    





产业现状

       目前,盱眙凹土产业年总产量约50万吨,销售收入超过13亿元,产品平均价格2600元/吨。盱眙从事凹凸棒石粘土加工企业55个,其中国家级高新技术企业4个(科技园内3家及盱眙博图凹土高新技术开发有限公司)。主要生产的凹土产品有:提纯凹凸棒石、纳米凹凸棒石、纳米凹凸棒石塑料母料、食品添加剂、吸附白土、高粘剂、抗盐粘土、无机凝胶、分子筛系列、干燥剂系列、造纸助留剂、矿物油脱色剂、液体净化剂、水处理剂、宠物垫料、肥料粘结剂、饲料粘结剂、饲料载体、饲料添加剂、功能材料系列等等。目前,盱眙凹土产品在国内市场上,食用油脱色白土占有率达75%以上,干燥剂占有率达80%以上,高粘剂占有率达60%以上,抗盐粘土占有率达60%以上。生产脱色土的企业主要有盱眙县中材凹凸棒石粘土有限公司、江苏省淮源矿业有限公司、江苏麦阁吸附剂有限公司、江苏玖川纳米材料科技有限公司等,生产干燥剂的主要企业有盱眙博图凹土高新技术开发有限公司、江苏富龙新材料有限公司等,生产分子筛的企业主要有江苏领越工业科技公司、江苏一力石油科技有限公司等。


科研进展

       凹土产业国家标准、行业标准均在盱眙制定,其中国家强制性标准《GB 29225-2012 食品安全国家标准 食品添加剂 凹凸棒粘土》颁布实施。中华人民共和国建材行业标准《凹凸棒石粘土制品》已通过国家工信部批准发布,《纳米凹凸棒石》联盟标准、《凹凸棒石类玛雅蓝》标准等正在审报中。

长时间、大力度的科研投入使得盱眙凹土专利取得呈百家争鸣之态。2010年盱眙凹土发明专利申请83件,授权61件;2011年盱眙凹土发明专利申请116件,授权88件;2012年盱眙凹土发明专利申请104件,授权68件;2013年盱眙凹土发明专利申请180件,授权103件。