埃洛石

晶体属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。晶体结构相似于高岭石，也属1:1型结构单元层的二八面体型结构，但结构单元层之间有层间水存在，故也称多水高岭石。在50～90℃失去大部层间水，成为变埃洛石，与高岭石构成同质多象。埃洛石通常呈致密块状或土状；在电子显微镜下可见晶体呈直的或弯曲的管状形态。

中纬埃洛石粘土的化学成分如下

SiO_2：45.8%、Al₂O：337.3%、Fe₂O：30.5%、K₂O：0.11%、TiO₂：0.39%、CaOMgO低微、烧失量：14.50%、白色或桃红色、耐火度：1730℃、结合力高

优质高白埃洛石

一、矿物组成：95%的高岭石，微量的石英及钠明矾石。优质埃洛石（多水高岭土）分子式为:Al2O₃·2SiO₂·4H₂O。

二、质量指标典型化学成份。

三、晶形100%全天然纳米管状结构，直径0.1~0.4μm，长度<0.5μm。

四、原矿细度325目标准筛全通，2μm以下的颗粒占30%左右，出矿率99.4%。

五、物理性质：原矿白度81左右，1400℃煅烧后白度>91，耐火度>1750℃。

六、用途：广泛用于陶瓷、造纸、涂料、日化用品、橡胶、石油化工等行业。

七、包装：为编织袋包装，每袋50Kg

优质钠明矾石原矿化学成份：Al₂O₃ SiO₂ K₂O Na₂O FeO₃ TiO₂ S IOL 35.69 6.5 0.38 6.32 0.18 0.03 15.8 38.8

锻烧钠明矾石化学成分：锻烧后 Al₂O₃ SiO₂ K₂O Na₂O FeO₃ TiO₂ （1280） 68.06 17.03 1.07 10.06 0.77 0.03

物理性质：原矿白度83左右，原矿98%，2-3%为石英岩粒

用途：广泛用于石油化工催化剂、化工，净水剂，高纯氧化铝等行业。

包装：为编织袋包装，每袋50Kg。

名称：又称埃洛石，或二水埃洛石。

化学组成Al₂[Si₂O₅](OH)₄·(1～2)H₂O。单斜晶系。具层状结构。其特点是单位层之间的层间水可变。有变水高岭石之称。受层间水影响，产生晶胞变化，d(001)=7.2～7.6A(1A=10-10m)。差热曲线上约120℃处有一显著的“V”形吸热谷，600℃处的吸热谷不对称，比高岭石低。

晶体细小。电镜下常呈卷曲管状或长棒状。外观呈土状块体。纯者呈白色，常含氧化铁、氧化铬、一氧化镍(NiO)等杂质。因杂质种类及含量差异，粉红，浅绿或土黄色也常见到。蜡状光泽或土状。质松者有滑感，致密者成带棱角碎屑。亲水，与水混合可塑性强。硬度低，密度2.0～2.2 g/cm³。在中、酸性岩石风化壳的强氧化带或邻近富铝硅酸盐岩石的灰岩溶蚀凹面上可见。

共生矿物为高岭石等。中国湖南界牌，四川叙永，江西浮梁，广东中夏等地有产。主要用于陶瓷及化工生产中的填料。

埃洛石多水高岭石、叙永石，俗称为羊油矸，也常与高岭土同名。埃洛石与高岭土在晶体结构上的主要区别，一是管状构造，一是片状构造，化学成分十分类似，不容易辨别。

埃洛石粘土细腻，杂质低。主要可用于高档陶瓷、电瓷、坩埚和耐火材料的生产。这里所说的含水，是指一些固定数量（不能多也不能少）的水分子与其他分子结合在一起组成物质，这样的物质也叫作水合物。很多这样的水合物在加热后就会失掉内部的水分子，而变成一个新的物质。如果将水合物的埃洛石加热到50～90℃，它就成为变埃洛石。

埃洛石看起来就像个很密实的土块，可是在电子显微镜下，它则非常稀松呢。原来它是由无数细细的管状或纤维状晶体组成的。

埃洛石是一种主要的粘土矿物质，是典型的风化作用下的产物。埃洛石的用途与高岭石相似，也是优质陶瓷的原料，除此之外，它在化学工业上也大用用途。

埃洛石一般主要为白色，拥有蜡状或油脂光泽。贝壳状断口。比重为2:1，失水后可增高到2.6左右。

埃洛石是一种主要的粘土矿物，是典型的风化作用的产物，在风化壳中常与高岭石、三水铝石和水铝英石等共生。中国四川叙永、贵州习水一带和山西阳泉等地风化壳中均有产出，并因产地而又得名为叙永石。它也产于金属硫化物矿床的氧化带中，有时也少量产于现代沉积物中，与大量高岭石共生。

埃洛石的用途与高岭石相似，也是优质陶瓷的原料，在化学工业上可以合成分子筛和作催化剂的载体，在塑料、橡胶和油漆工业中用作填料等。

埃洛石主要分布在风化淋积剖面的下部，矿石在外观上呈各种颜色，主要为白色。其次为浅蓝色、黄白色、黄棕色及杂色。空间分布上，黄棕色矿石主要分布在矿体上部，白色或浅蓝色在下部，常呈似层状，矿体底部常为黑色或黑白相间。

矿区内及其周围的构造主要以平缓的复式背斜为主。埃洛石矿主要分布在背斜轴部和翼部的抬升部位，常出现在海拔较高的山腰。单个矿体为巢状、鸡窝状、漏斗状等，形态复杂。底面受下伏茅口灰岩岩溶溶洞的影响和限制；顶面和龙潭煤系的黄灰、黄棕色含褐铁矿的风化高岭石粘土岩相接触，两者呈渐变关系，向上过渡至半风化的含黄铁矿高岭石粘土岩，单个矿体面积一般为数平方米或数10平方米，厚度变化大，一般0～3m。

各种矿石的主要矿物成分为1.0nm埃洛石，其次有三水铝石、伊利石、石膏、方解石、水锆石英和石英，有时见三羟铝石。

叙永式埃洛石矿床的风化淋积剖面，自上而下可划分为五个带：

(1)弱风化淋滤带该带一般出露于地表，呈平缓残丘状。高岭石粘土岩经地表水淋洗发生退色而呈灰白色。黄铁矿部分氧化，粘土岩出现褐斑。高岭石矿物的结晶度降低。

(2)淋滤氧化带粘土岩疏松，黄铁矿消失，出现较多的褐铁矿，有些形成铁盘，高岭石已部分解体。

(3)淋滤淀积带为叙永式埃洛石的主矿体粘土岩中高岭石消失，该带的埃洛石不是由高岭石转变而成，而是通过中间的铝、硅胶体凝聚而成。

(4)淋滤脱硅带形成了三水铝石或三羟铝石，埃洛石脱硅所排出的SiO2在附近沉淀，形成了次生石英和玉髓。

(5)灰岩风化溶蚀带该带位于岩溶发育面上。它是由含强酸性硫酸溶液的地下水长期对灰岩侵蚀的结果，残留的方解石碎块和粘土物质组成了这层薄的风化残积带，粘土矿物以高岭石、埃洛石、三水铝石和伊利石/蒙脱石混层矿物为特征。该带发育程度控制了埃洛石矿体的形态和厚度。

这种埃洛石矿体不规则，埋藏深，不便开采，但质地纯净，常为比较纯的10nm埃洛石，可用于高压电瓷、高档陶瓷和石油催化等。

华南理工大学王丰等采用埃洛石纳米管(HNTs)/白炭黑并用增强改性废聚乙烯，研究了并用填料对复合材料性能和微观结构的影响。结果表明，随着并用填料含量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量显著提高，当并用填料用量为50份时，复合材料综合力学性能较好，且并用填料的增强效果明显优于单用埃洛石的体系；并用填料体系的加工性能和热稳定性优于单用白炭黑的体系；白炭黑与埃洛石的相互作用可形成特殊的双填料网络，在一定程度上促进了埃洛石和白炭黑的分散。

埃洛石：埃洛石是一种硅酸盐矿物，晶体属单斜晶系含水层状结构的硅酸盐矿物。晶体结构相似于高岭石，也属1:1型结构单元层的二八面体型结构。但结构单元层之间有层间水存在，在化学工业上可以合成分子筛和作催化剂的载体。

海泡石：海泡石是一种富含镁离子的纤维状硅酸盐粘土矿物，是近代用途较广泛、应用领域扩展较迅速的矿产之一。据国内外资料统计：海泡石的用途已达到130多种，不仅在工业、农牧业中广为应用，而且在现代科学技术领域和国防工业的用途也正在迅速扩大。在国外有一种“海泡石”烟斗，也有的把海泡石用于制造香烟过滤嘴，因为海泡石可以优先吸附对健康有害的极性气体化合物，如对氨睛类、丙酮、丙烯醛等具有优先吸附作用，从而减少香烟对吸烟者的健康危害，而对增加烟草香味的芳香族等吸附甚少，从而保证香烟的原有味道，甚至更浓。

电气石：它是地球上唯一一种带有永久电极的晶体，是一种硼硅酸岩矿物，含有众多化学元素。其人工艺名称为"碧玺"，主要成分有镁，铝，铁，硼等10多种对人体有利的微量元素，在受热、摩擦、加压时会带上电荷，具有热释电效应，故得名电气石。

凹凸棒土：也称凹土，是一种含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，隶属于海泡石族，属于2：1 型层链状晶体结构。由于凹土本身独特的外貌、微观结构以及荷电性质，让凹土拥有胶体性、吸附性、粘结性、催化性等特性，还因此具有许多优良性能：加入凹土的水袋在零下40度时仍然没有结冰；馒头放在用凹土制成的密封罐内8个月还能保持新鲜；凹土具有灭菌、除臭、消毒、杀虫等功能，用其吸附肠胃中的毒菌，可用于治疗腹泻；在酿造工业中，用凹土来澄清葡萄酒、苹果酒、啤酒等酒类制品，可以除去酒中各种残渣杂质，使酒质纯净。世界上只有美国、法国、中国等少数几个国家拥有凹凸棒石粘土，这是一种非常珍贵的金属矿产资源，因此被称为“千用之土、万土之王”。

硅藻泥：是一种以硅藻土为主要原材料的内墙环保装饰壁材，具有消除甲醛、净化空气、调节湿度、释放负氧离子、防火阻燃、墙面自洁、杀菌除臭等功能。

催化剂：添加防毒面具基础分解材料高活性锰氧化物及日本进口优质光触媒，不受是否有光环境局限影响，实现随时催化分解有害毒气。

本项目提出以廉价易得的粘土矿物-埃洛石纳米管为模板，通过埃洛石纳米管表面的原位复合、聚合接枝、高分子化学改性和功能物质复合等联合技术制备结构、组成可控的复合功能纳米管，并对其润湿性能和敏感性能进行系统研究。在原位复合方面，通过调节体系pH值，常温下一步制备了锐钛矿型、锐钛矿/金红石混晶、金红石型TiO2复合粘土纳米管，避免了高温煅烧所引起的TiO2晶粒尺寸的改变和粘土纳米管结构改变等问题。进一步研究了光催化性能，结果表明：可见光下，锐钛矿粘土纳米管、锐钛矿-金红石混晶的粘土复合纳米管的光催化性能均优于P25和粘土纳米管，且锐钛矿-金红石混晶的粘土纳米管光催化性能较强。将上述常温液相制备结晶TiO2/粘土纳米管的方法进一步延伸至其它结晶无机物及金属、聚合物复合粘土纳米管的制备中。在聚合物改性粘土纳米管的制备、官能团转化及凝胶化方面，围绕ATRP制备了聚合物改性粘土纳米管，并对聚合物改性的粘土纳米管进一步改性衍生高分子凝胶，以凝胶特性诱导功能物质优先生长（如磁性金属镍纳米颗粒、导电性聚苯胺、无机TiO2等），实现对其尺寸、组成、晶体结构的调控。在复合功能粘土纳米管润湿性能研究方面，发展了简单可大规模生产制备Janus纳米管和微胶囊的方法，具有普适性。通过常规的硅氧偶联剂对粘土纳米管的内/外表面同时改性，再通过HCl选择性刻蚀内表面的Al2O3，得到内/外表面性质不同的Janus纳米管，Janus纳米管的空腔尺寸、形状和润湿性可通过刻蚀时间进行调控，同时可对其功能性和形状进行衍生，制备出一系列复合的Janus纳米管和纳米片。以不同润湿性的复合功能粘土纳米管作为颗粒乳化剂，制备了Pickering 乳液，再结合溶胶-凝胶、溶剂挥发诱导相分离、界面聚合等手段，得到不同组成及结构的中空、实心、毛刺状微胶囊。在复合功能粘土纳米管敏感性能研究方面，利用酸选择性地去除复合粘土纳米管中的Al2O3，通过调节刻蚀时间，控制空腔和比表面积的大小。进一步利用化学方法对刻蚀粘土纳米管进行化学改性，如硅烷偶联剂改性并进行ATRP反应引入特定官能团，赋予敏感特性。利用响应型聚合物水凝胶的敏感特性控制聚合物交联网络的膨胀和收缩，实现了粘土矿物负载型催化剂催化活性的调节和功能物质的可控装载及释放。

纳米管可应用在可控释放、热/声绝缘、智能流体、催化分离等众多领域。针对目前纳米管制备普遍存在的问题，本项目提出以廉价易得的粘土矿物-埃洛石纳米管为模板，通过埃洛石纳米管表面的原位复合、聚合接枝、高分子化学改性和功能物质复合等联合技术制备结构、组成可控的复合功能纳米管，并对其性质进行系统研究。主要围绕聚合接枝改性复合方法，开展两方面性质研究：1）润湿性，以改性粘土纳米管作为颗粒乳化剂，制备Pickering 乳液，通过不同的包覆方法，控制其结构和组成；2）敏感性，对粘土纳米管进行选择性溶解处理，在纳米管壁造就纳米孔通道，对孔通道及两端进行敏感性处理，进行封装物质、可控装载及释放的研究。这些工作尚未见文献报道，可对埃洛石纳米管的复合功能化提供一种普适的方法，同时可以指导开发更多功能的粘土矿物，从而提高我国丰富的非金属粘土矿物资源的利用率。