凹凸棒土
凹凸棒土（英文名：attapulgite），别名坡缕石、凹凸棒石、山软木。简称凹凸土、凹土。是层链状过渡结构的含水富镁铝硅酸盐为主的矿物黏土。其化学分子式为：Mg5Si8O20（OH）2（OH）4·4H2O。凹凸棒土的主要成份是二氧化硅、氧化镁和氧化铝，在矿物学上隶属于海泡石族。
凹凸棒土呈青灰、灰白或鹅蛋清色纤维状、棒状，具有暗淡的丝绢光泽或土状光泽。集合体呈束状、交织状。纤维长约5μm，平行消光，有滑感。湿时具黏性与可塑性，浸入水中崩散成黏状。凹凸棒土是天然无毒物。有较强的吸附能力和脱色能力，并有吸毒作用。莫氏硬度2～3，加热到700～800℃，硬度大于5。密度2.05～2.32克/立方厘米。凹凸棒土具有良好的流变性（胶体性）、吸附性、催化性、阳离子交换等性能。经过热活化、酸（碱）活化或有机活化的凹凸棒土，能有效提高比表面积、改善孔结构、增强吸附性等。
凹凸棒土主要产地有美国佐治亚州和佛罗里达州，西班牙卡塞雷斯-托雷洪盆地，俄罗斯乌拉尔和苏格兰设得兰群岛等。中国的主要坡缕石矿区位于江苏省、安徽两省毗邻地区，会宁县，贵州大方和四川珙县等地。凹凸棒土耗量最大的是用作石油钻探及其他深钻的泥浆材料。并广泛用作各种黏结剂、农药化肥混合溶液的悬浮剂和载体、贮藏室等多种环境中吸附有害气体的除臭剂。以及用作太阳能储热材料、防腐涂层材料、建筑工业的绝热、隔音材料。
名称来源
1862年，凹凸棒土首次发现于俄罗斯乌拉尔地区坡缕高斯克（palygorsk）矿山。1913年，苏联矿物学家A.Ye.费尔斯曼（1883-11-08～1945-05-20）按产地命名。1935年，在美国佐治亚州凹凸堡发现了与坡缕石化学组成、晶体结构相同的富镁黏土矿物，命名为attapulgite（凹凸棒石）。凹凸棒石与早期发现的坡缕石是成因产状不同的同种矿物。国际矿物委员会于1983年推荐使用palygorskite（坡缕石）作为该矿物的统一名称。
凹凸棒土通常呈白、浅灰、浅绿、褐黄色。晶体呈纤维状、针状。集合体呈土状、毛毯状或类似树皮状。有时像皮革或牛皮纸，裂片平坦，并能弯曲，因此俗称山软木。
性状
凹凸棒土呈青灰、灰白或鹅蛋清色纤维状、棒状，具有暗淡的丝绢光泽或土状光泽。集合体呈束状、交织状。纤维长约5μm，平行消光，有滑感。湿时具黏性与可塑性，浸入水中崩散成黏状。
主要特征
凹凸棒土是天然无毒物。有较强的吸附能力和脱色能力，并有吸毒作用，能除去食油中黄曲霉毒素、农药等有害成分。莫氏硬度2～3，加热到700～800℃，硬度大于5。密度2.05～2.32克/立方厘米。解理完全。凹凸棒土具有和海泡石一样良好的流变性（胶体性）、吸附性、催化性、阳离子交换等性能。吸水性强，吸水后不膨胀，具有黏性和可塑性；干燥后收缩性弱。经过热活化、酸（碱）活化或有机活化的凹凸棒土，能有效提高比表面积、改善孔结构、增强吸附性等。
矿物特征
凹凸棒土化学分子式为Mg5Si8O20（OH）2（OH）4·4H2O，理论化学成分为MgO 23.83%，SiO2 56.96%，H2O 19.21%，晶体为棒状、纤维状，内部多孔道，阳离子、水分子和一定大小的有机化合物可以进入。凹凸棒土除以凹凸棒石为主外，常含蒙脱石、高岭石、水云母、海泡石、石英、蛋白石、方解石和白云石等矿物，色白、灰、浅绿或浅褐，土状或致密块状构造，遇水基本不膨胀，具吸附能力，硬度为2~3，密度为2.1~2.3。
结构特征
凹凸棒土基本结构分为3个层次：
1.基本结构单元为棒状或纤维状单晶体，棒晶的直径为0.01微米数量级，长度可达0.01～1微米。
2.由单晶平行聚集而成的棒晶束。
3.由晶束（包括棒晶）相互聚集堆砌而形成的各种聚集体，粒径通常为0.01～1毫米数量级。
结构中含有4种形态的水：
1.表面吸附水。
3.位于孔道边部且与边缘八面体阳离子结合的结晶水。
4.八面体层中间的阳离子结合的结构水。
凹凸棒土具有特殊的晶体构造，因此其具有比表面积大、吸附性能强、化学稳定性高、离子交换性强等优势。
流变特性
凹凸棒土矿物呈纤维状或针状形态，在水或其他强极性溶液中易于分散，形成一种杂乱的纤维格状体系的悬浮液，流变性极好。流体特征包括：
1.体现了非牛顿流体的性质。黏度随凹凸棒土含量增高而增大；在高剪切力作用下，黏度增大，触变性增强；在低剪切力作用下，悬浮液发生絮凝。
2.离子型或非离子型溶液能有效形成触变凝胶，在大多数有机溶液中，当用各种阳离子或非离子表面活性剂分散时也会触变凝胶，表现出增稠和悬浮液特性。
形成原因
凹凸棒土主要由沉积作用或热液蚀变作用形成，常与海泡石、蒙脱石、蛋白石、石英、白云石或方解石、一些硫酸盐和磷酸盐矿物共（伴）生。
分布区域
凹凸棒土主要产地有美国佐治亚州和佛罗里达州，西班牙卡塞雷斯-托雷洪盆地，俄罗斯乌拉尔和苏格兰设得兰群岛等。中国的主要坡缕石矿区位于江苏省、安徽两省毗邻地区，会宁县，贵州大方和四川珙县等地。
应用领域
凹凸棒土因具有较高的吸附脱色能力和在高温、盐碱等条件下具有良好的胶体性质，其使用价值高于一般粘土。其耗量最大的是用作石油钻探及其他深钻的泥浆材料。并广泛用作各种黏结剂、农药化肥混合溶液的悬浮剂和载体、贮藏室等多种环境中吸附有害气体的除臭剂。用作金属矿精选、炼糖及啤酒酿造过程中去除悬浊物的助留剂。以及用作太阳能储热材料、防腐涂层材料、建筑工业的绝热、隔音材料。
具体应用如下：
1.作钻探抗盐泥浆材料。
2.作宠物垫料。
3.作铸造材料的粘结剂。
4.作冶金吸湿剂。
5.作建筑材料。
6.作制糖业、油脂业（如从食用油中吸附出致癌物质黄曲霉素）、选矿业、环境保护（如对制革厂、牧场）及除臭、防毒用的吸附、过滤和净化剂。
7.粒度小于15μm者可用作化妆品、牙膏、洗涤剂、去污剂、印染剂和涂料的填料和载体。
8.改性凹凸棒土可作橡胶、塑料填料，代替石棉作摩擦材料用于汽车工业，以及用作保温材料。
9.作粘合材料的添加剂。
10.作涂料、油墨、染色剂等的增稠剂。
11.作医药、农药、农肥、杀虫剂、除锈剂等乳化液的吸附剂、稳定剂、填料和载体。
12.作饲料添加剂。
13.是制作干燥剂的原料。
14.作石油化工、油脂、饮料的脱色剂和石油工业的除硫剂。
15.作软磨料。
参考资料
凹凸棒土.中国大百科全书.2024-12-18
坡缕石.中国大百科全书.2024-12-18