凹凸棒石（attapulgite）又名坡縷石或坡縷縞石（palygorskite），是指以凹凸棒石（attapulgite ）為主要組分的一種粘土礦物。

凹凸棒石在礦物學(xué)分類上隸屬于海泡石族，為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物，1862年俄國(guó)學(xué)者隆夫欽科夫最早于烏拉爾礦區(qū)的熱液蝕變產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了這一礦物并將其命名為坡縷石（palygorskite)。法國(guó)學(xué)者拉巴朗特（j.d.laporent)于1935年又在美國(guó)佐治亞州凹凸堡（attapulays)和法國(guó)莫摩隆（mormoriron)沉積巖層中發(fā)現(xiàn)了此種礦物，并命名為凹凸棒石（attapulgite)。

習(xí)慣上人們將沉積成因的呈土狀者稱為凹凸棒石，將熱液成因的呈絨狀、纖維狀的稱作坡縷石。

具有獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征，在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換，故晶體中含有不定量的na+、ca2+、fe3+、al3+，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。凹凸棒石具有獨(dú)特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附脫色能力。并具有一定的可塑性及粘結(jié)力，bradley(1942)提出了凹凸棒石理想晶體化學(xué)式：

mg5si8o20(oh)2(oh2)4·4h2o。

凹凸棒石具有介于鏈狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間的中間結(jié)構(gòu)。凹凸棒石呈土狀、致密塊狀產(chǎn)于沉積巖和風(fēng)化殼中，顏色呈白色，灰白色，青灰色，灰綠色或弱絲絹光澤。土質(zhì)細(xì)膩，有油脂滑感，質(zhì)輕、性脆，斷口呈貝殼狀或參差狀，吸水性強(qiáng)。濕時(shí)具粘性和可塑性，干燥后收縮小，不大顯裂紋，水浸泡崩散。懸浮液遇電介質(zhì)不絮凝沉淀 。

作為煙絲添加劑，添加量占煙絲總量的0.01%～0.5%，作煙絲添加劑，在基本不增加焦油的情況下，提高煙堿含量20%左右。作為過(guò)濾咀添加劑，配成含0.1%～10%凹凸棒石粉的三醋酸甘油酯懸濁液，將懸濁液在濾咀機(jī)上噴淋在醋酸纖維絲束上，制成煙用過(guò)濾咀棒。添加3%的凹凸棒石制作的濾咀能降低焦油1.4mg/支，降低CO1.1mg/支。

凹凸棒石的選礦技術(shù) 

由于不同的生成環(huán)境，凹凸棒石粘土礦物種類和含量均不同，其中伴生礦物主要有蒙脫石、伊利石/蒙脫石混層礦物、白云石、蛋白石、方英石、石英、方解石等。由于凹凸棒石粘土礦富礦有限,中低品位礦居多,故一般在應(yīng)用之前需經(jīng)過(guò)選礦加以提純,以滿足使用要求。一般的凹凸棒石粘土選礦方法主要有干法和濕法兩種。 

干法:其主要流程為:原礦 →手選 →干燥 →破碎 → 磨粉分級(jí) → 包裝。干法的關(guān)鍵工藝在于磨粉分級(jí)，一般采用雷蒙機(jī)磨粉,分級(jí)主要靠空氣分級(jí)機(jī)完成，合理選擇旋風(fēng)集塵器能達(dá)到分選目的。石英、方解石等不易磨碎的顆粒可以通過(guò)分級(jí)機(jī)的拋擲裝置丟棄。但是干選的效果有限，一般干選產(chǎn)品只可用于化工、橡膠、塑料等行業(yè)作填料。 

濕法:用濕法選礦技術(shù)提純，主要用于對(duì)凹凸棒石純度要求較高的行業(yè)部門，如化妝品、 洗滌劑等。 

濕法選礦提純，主要依據(jù)凹凸棒石與雜質(zhì)礦物的物理和結(jié)構(gòu)特性不同而進(jìn)行分離，其步驟為分散、分級(jí)、分離。首先必須將原礦制成懸浮液，通常需加入適量分散劑，并以高剪切力攪拌，以制成分散體系。再用自然沉降法、重力選礦法或離心分離法等手段進(jìn)行處理，以獲得較好效果。但由于凹凸棒石很細(xì)且很粘，分離時(shí)濃度很稀，這給后續(xù)脫水工作帶來(lái)了很大困難，且目前缺乏能有效保持原礦性質(zhì)不變和滿足應(yīng)用對(duì)象要求的藥劑以及高效過(guò)濾設(shè)備所以說(shuō)凹凸棒石濕法選礦尚未真正進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。

凹凸棒石深加工現(xiàn)狀 

1、 凹凸棒石的機(jī)械加工處理 

干法是指通過(guò)各種破碎機(jī)、磨粉機(jī)將凹凸棒石粉碎至200目或更細(xì),增大其比表面積,使產(chǎn)品的分散性、吸附性能、脫色性能等增強(qiáng)。濕法機(jī)械加工主要為擠壓和膠磨,其目的是將凹凸棒石束狀纖維撕開(kāi)分離,從而增大空隙體積與比表面積,使其顯微結(jié)構(gòu)水化膨脹,以致在弱分散條件下就可在介質(zhì)中解體分散,形成較高粘度(如二次擠壓凹凸棒石的粘度可達(dá)未擠壓凹凸棒石的5～10倍)。經(jīng)擠壓后,其水懸浮液的觸變性和依時(shí)性明顯增強(qiáng),膠體性能得到明顯改善。 

2、表面改性處理 

常用的凹凸棒石粘土改性方法分為熱處理、酸處理、堿處理和有機(jī)改性處理，適當(dāng)?shù)臒崽幚砗退崽幚砜梢栽龃蟀纪拱敉恋谋缺砻娣e，增加活性中心和吸附位點(diǎn)，是凹凸棒土作為吸附劑、脫色劑、催化劑之前的必要處理手段，堿處理主要從改變凹凸棒土組成結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，和酸處理互相彌補(bǔ)，作為原材料合成不同需求的復(fù)合材料，以求性能的提高，有機(jī)改性的方法則是為了使凹凸棒土表面多元化，對(duì)吸附有機(jī)分子，螯合有機(jī)配體，合成功能化材料有著非常重要的影響。 

A、熱處理 

熱處理也稱熱熱活化，對(duì)凹凸棒土進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚梢悦撊グ纪拱敉林械奈剿７惺⒉糠纸Y(jié)晶水以及八面體中的結(jié)構(gòu)水，造成晶格內(nèi)部和沸石孔道中斷鍵，增加活性中心，使其雜亂堆積的針棒狀團(tuán)變得疏松多孔，增加孔隙容積和比表面積，但熱處理溫度不宜過(guò)高，否則會(huì)引起凹凸棒土孔徑塌陷。纖維束堆積，針狀纖維束緊密燒結(jié)在一起，孔隙容積和比表面積減少，吸附性能降低。是熱活化處理后的凹凸棒石沸石孔道和表面性能得到極大改進(jìn)，比表面積提高，機(jī)械性能增強(qiáng)，表面氧化能力增加。熱活化工藝流程簡(jiǎn)單，但其性能提高有限，其脫色性能較差，脫色力一般為80～130，因而產(chǎn)品應(yīng)用范圍有限。 

B、酸處理 

酸處理可以使凹凸棒土在水溶液中的結(jié)構(gòu)電荷和表面電荷發(fā)生相應(yīng)改變，從而改變凹凸棒土交膠體的帶電性和吸附活性，進(jìn)而對(duì)凹凸棒土的物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響，隨著酸濃度的增加，凹凸棒土的比表面積增加，但是如果酸濃度持續(xù)增加，則會(huì)使凹凸棒土的比表面積減少，但仍比天然的凹凸棒土的比表面積要大。經(jīng)過(guò)酸活化工藝生產(chǎn)的活性凹凸棒石,其吸附、脫色性能比原礦或熱活化的好 ,其產(chǎn)品脫色力一般為200～220 ,因而其產(chǎn)品應(yīng)用廣泛。但濕法酸活化工藝流程復(fù)雜,耗水量大，能耗高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本較高。 

C、有機(jī)活化 

目的在于改善粒子在聚合物中的分散性質(zhì)或者改進(jìn)粒子對(duì)聚合物的結(jié)合性能，對(duì)凹凸棒土的有機(jī)表面改性方法主要有兩類：硅烷偶聯(lián)劑處理和表面活性劑處理。 

硅烷偶聯(lián)劑是指分子中具有梁總不同的反應(yīng)性基團(tuán)的有機(jī)硅化合物，可以形成無(wú)機(jī)相-硅烷偶聯(lián)劑-有機(jī)相的結(jié)合，從而是有機(jī)物與無(wú)機(jī)材料界面間獲得較好的粘結(jié)強(qiáng)度，硅烷偶聯(lián)劑通過(guò)水解可形成硅羥基與凹凸棒土表面硅羥基發(fā)硬，把有機(jī)基團(tuán)接枝到凹凸棒土表面。凹凸棒土通常情況下帶負(fù)電，極易吸附陽(yáng)離子改性劑，所以選用有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑與凹凸棒土層間的Na+、Ca2+等進(jìn)行離子交換，使其表面吸附有機(jī)化基團(tuán)，加強(qiáng)與高聚物的親和性，以達(dá)到有機(jī)改性的目的。