凹凸棒石又名坡缕石或坡缕缟石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。凹凸棒石粘土具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体和吸附性能，具有广泛的应用领域，有“千土之王”、“万用之土”等美誉。
凹凸棒石粘土资源的分布范围很广，在世界各大洲都有凹凸棒石粘土矿藏的发现；而且分布方式也是多样化的，除了陆地，被广阔海平面所覆盖的大洋深处也发现了它的存在。虽然分布范围广泛、分布形式多样，但就其储量来说，凹凸棒石粘土是一种稀有的矿物，据不完全统计，国外探明储量不到一亿吨，而且具有工业开发价值的矿藏并不是很多，可以说十分的稀少，只有有限的地区如中国、美国、俄罗斯、澳大利亚、法国、墨西哥、土耳其、印度等国，可以实现对其工业化规模的开采。
目前，我国已探明的凹凸棒石粘土矿带有甘肃矿带、云南矿带与苏皖矿带等。就储量而言，这些矿带都达到了世界领先水准，尤其是甘肃省境内发现的超大型凹凸棒石粘土矿带，现已探明的凹凸棒石粘土储量就达4亿吨，而远景储量则可以达到10亿吨，远大于国外储量的总和，完全能满足我国潜在的应用需求。
凹凸棒石是甘肃优势非金属资源，其资源量约占世界79%。目前发现的甘肃凹凸棒石黏土矿产资源，主要集中在会宁、靖远、临泽三县。据地矿部门预测，甘肃凹凸棒石储量十分丰富，属世界超大型矿藏。甘肃成为我国继苏皖地区之后的有一个凹凸棒石资源富集地区。
由于凹凸棒石粘土矿物具有胶体性、吸附性、催化性等特殊物理和化学性质、应用领域越来越广、其世界需求量在逐年上升。目前，全球每年生产凹凸棒石200万吨左右，其中美国近十年基本保持在90万吨的水平，仅亚洲地区年需求就在50万t以上，而我国近年的产量已突破30万吨。产品不仅涉及化工、机械、能源、汽车、轻工、冶金、建材等传统产业，而且进入以信息、生物、航空航天、海洋开发、新材料和新能源为代表的高技术产业。
世界几个主要生产国由于对资源长期开采，资源已经日趋枯竭，市场货源趋于紧张。消耗大国美国的年需求量多大数百万吨，但是其本国的资源仅为1000吨左右，大量依赖进口。世界上原料供需矛盾日趋激烈。由于资源的紧缺，应用领域不断扩大，国外市场容量继续增大。
就国内外市场与资源现状而言，白银市凹凸棒石产业拥有以下优势：
（1）凹凸棒石资源优势：白银市靖远会宁两地的凹凸棒石储量巨大，白银凹土具有天然矿物禀赋性生态基质、未受到现代材料与环境污染、唯一富含碘、硒、锌、铁、硼等12种生命所需微量元素。可以针对白银凹凸棒石矿物特点，通过白银凹凸棒石黏土提纯粉研制与应用项目的实施，开发出满足不同领域的凹凸棒石黏土新材料与新产品。
（2）地区产业优势：本项目所在地为白银市高新技术产业开发区，该区内供电、供水、通讯、交通等各项基础设施配套齐全。白银市工业基础雄厚，与之配套的有色、化工、电力、煤炭等产业已形成体系。白银市能源供应充裕，水资源丰富。白银市煤电与水电装机容量250万千瓦，发电量占全省1/3，日供水30万吨，富裕10万吨。白银市产业工人素质高。白银市曾是国家有色金属材料和能源基地，全市拥有16万训练有素的产业工人，各类技术人才4.5万人，企业经营人才8800多人，另有初中以上毕业生2.4万人可及时补充。
1、凹凸棒石矿物的提纯改性
2、凹凸棒复合微生物肥料研发与应用
肥料是农业生产中不可缺少的，而化肥的使用已经较为普遍，并有使用量逐年上升的态势。但由于使用不当，使化肥利用降率低，给农业带来巨大的经济损失，同时还带来一些环境问题。现代肥料应该承担起肥料科学所赋予的保护生态环境重要任务，体现缓释、控释和环境友好是现代肥料科学的发展方向，生产制造复合高效肥料是现代肥料产业发展的趋势。因此，降低化肥养分释放速率，开发可控缓释肥料、提高化肥的利用率，具有十分重要的意义。我们研制了以生态材料为功能性辅料的新型肥料，率先提出新一代生态肥料集成体系的新思路，并设计出“矿物微量元素+有机质+微生物种群”的三维一体生态肥料。解决了农业生态保育、土壤修复的系统性问题，特别是可固化、钝化土壤中的重金属，降低作物中的重金属含量，提升土壤活性，提高了农产品的品质。经田间试验，其保水、缓释、提高肥效、改良土壤等绿色效果明显，果、菜农作物平均增产5%—15%，微量营养元素碘、硒、锌平均提高30%至3倍，铅、汞等有害元素最多降低了1.5倍。马铃薯增产5%—20%，商品率提高25%，节肥近40%。粮食作物玉米蛋白质，由国家一级标准的9%提高至10.38%（由泰国正大集团测定）。现已批量生产。
采用凹凸棒石材料与尿素组配，研制了以生态材料为功能性辅料的新型肥料，经试验研究，实现了尿素利用率几近70%的效果，突破了我国不足40%的难题，节肥超过50%，优化农业生态环境近60%。试验研究效果理想，制造加工工艺技术基本成熟，已完成半工业化生产。肥料是农业生产中不可缺少的，而化肥的使用已经较为普遍，并有使用量逐年上升的态势。但由于使用不当，使化肥利用降率低，给农业带来巨大的经济损失，同时还带来一些环境问题。现代肥料应该承担起肥料科学所赋予的保护生态环境重要任务，体现缓释、控释和环境友好是现代肥料科学的发展方向，生产制造复合高效肥料是现代肥料产业发展的趋势。因此，降低化肥养分释放速率，开发可控缓释肥料、提高化肥的利用率，具有十分重要的意义。我们利用纯化后的凹凸棒石，研发了凹凸棒石包衣肥技术，结果表明，本发明的凹凸棒土改性处理后，凹凸棒土的黏度增强了11~20%，用于包膜处理后，有以下技术优势：
（1）改性后的凹凸棒土黏度增强了，提高了所包膜的强度。解决了在运输过程中易掉粉、易碎和提前崩解等问题；
（2）改性后的凹凸棒土保水性能增强了，更适合于比较干旱的地区使用。此方法的成本要比另外加入保水剂成本低的多；
（3）增强了缓释性能；
（4）使用凹凸棒土材料肥料可提高农作物中的碘、硒、锰、铁、锌、铜和钙等微量元素的含量，降低大多数作物中有害元素砷铅、汞的含量。
2019年4月19日，中科高技术企业发展评价中心在北京组织来自中国农业大学、中国农业科学院、清华大学、国家科技奖励办、农业农村部科技发展中心、中国老科协农业分会、北京农林科学院等单位的知名专家，对“欣庆凹凸棒复合微生物肥料研发与应用”项目进行科技成果评价。评价委员会一致认为，该项目在凹凸棒矿物活化改性及其在复合徽生物肥料制备中的应用具有显著的技术创新，达到国际领先水平，同意通过评价，建议加大推广应用。
2019年获得甘肃省科技进步一等奖。
3、高性能纳米复合材料的制备
近年来针对橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的研究较多，但是大多停留在理论研究阶段，还未发现橡胶/凹凸棒石复合材料工业化的报道。纳米级凹凸棒石在高分子材料中的应用，不仅可以大大提高复合材料的成核性能、力学性能、尺寸稳定性和抗老化性能，而且由于纳米级凹凸棒石具有的量子效应，也能赋予材料一些新的特征。但是，由于凹凸棒石结构特殊，是一种亲水性的无机纳米粉体材料，其与大多数表面为疏水性的聚合物材料之间的相容性很差，因此很难与聚合物材料之间通过机械混合的方法来制备纳米复合材料。
进入实审以及申请阶段的专利9项：
“一种橡胶补强用改性凹凸棒石的制备方法（申请号：201410389714.6）”
“一种天然橡胶/凹凸棒石纳米复合材料的制备方法（申请号：201410392833.7）”
“一种橡胶补强用凹凸棒石/水滑石复合填料的制备方法（申请号：201410508497.8）”
“一种丁腈橡胶/凹凸棒石/水滑石复合材料的制备方法（申请号：201410710871.2）”
“丁腈橡胶/凹凸棒石纳米复合材料、硫化胶及其制备方法（申请号：201410763972.6）”
“凹凸棒石/炭黑复合悬浮液及其制备方法、复合材料及应用（申请号：201410764678.7）”
“丁腈橡胶/凹凸棒石/炭黑纳米复合材料及制备方法（申请号：201510141521.3）
“一种丁苯橡胶/凹凸棒石/水滑石复合材料的制备方法”
“一种凹凸棒石的表面处理方法”
本专利的技术在兰州石化公司的大力支持下，将实验室成果进行了放大，利用中国石油兰州石化公司1.5万吨丁腈橡胶生产线进行了凹凸棒石/丁腈橡胶纳米复合材料的工业化生产中试，工业化生产试验已在兰石化立项。测试结果表明，所制备的新型丁腈橡胶拥有良好的力学性能，其性能达到了丁腈橡胶的优级出厂指标，并联系了丁腈橡胶应用厂家，对所制备的新型丁腈橡胶进行了应用验证。结果表明，该新型丁腈橡胶的物理性能略优于国外进口的丁腈橡胶；其混炼、热炼、硫化及休整工艺能够很好的控制，满足批量生产的要求；所生产的丁腈橡胶密封产品性能优良，满足产品要求。该项目现已进入工业化实验阶段。
4、凹凸棒石制备发光材料
1、环保型土壤改良剂
针对全球土地存在不同程度的重金属污染，利用凹凸棒石所具有的优异的吸附性能，研制出可以改良土壤、抑制有害元素的凹凸棒石基土壤改良剂。
2、饲料添加剂
凹凸棒石具有承载微量元素、保护动物黏膜等特性，可以研制一种绿色饲料添加剂，提高动物消化道免疫球蛋白和局部免疫作用，促进动物肠黏膜的修复与保护，改善动物健康状况。
3、家禽与宠物垫圈
采用凹凸棒石粘土，经选矿、挤压、干燥等工艺精制而成，具有极强的吸附能力，有固结、除臭、抑制细菌生长的特点，有利于猫等家庭宠物以及家禽等的健康生长，可广泛用于宠物以及家禽的养殖，同时保持饲养环境与空气的清洁。
4、环保型高分子树脂添加剂
将凹凸棒石进行提纯与有机化改性，改善其与高分子树脂的两相界面粘合性，制备性能优异的凹凸棒石/高分子树脂复合材料，同时降低复合材料的生产成本。
5、污水处理剂
微纳米级别的凹凸棒石内部空隙体积可占颗粒总体积的30%以上，拥有极大的比表面积，赋予了其优异的吸附能力，与传统水处理剂相比具有价格低廉、化学性质稳定、无二次污染等优点，可有效去除污水中的有机质、重金属等。可通过对凹凸棒石进行不同的改性方法，制备出针对不同污染源的环保型凹凸棒石基污水处理剂。
6、环保型涂料添加剂
凹凸棒石粘土具有独特的吸附性能与胶体性能，与传统涂料中使用的增稠剂有机膨润土相比，可大幅提高漆膜的光泽防止漆膜流挂现象和涂布过程中的飞溅现象，防止颜填料沉降，改善涂料水分，使涂料外观均匀，并对微生物、盐、轻度酸碱呈惰性，可有效改善涂料的稳定性。项目预期研制出可分别用于水性涂料和油性涂料的环保型凹凸棒石涂料添加剂。
7、无机环保颜料
无机环保颜料是无机颜料品种中新出现的一类能够满足人们对环境和健康要求的颜料。这类颜料的特点是组成中不含有对人体和环境有害的元素和化学物质。无机环保颜料中最重要的就是环保型彩色混相无机颜料。凹凸棒石是一种以凹凸棒石为主要成分的含水富镁、铝硅酸盐矿物，其独特的纳米棒状结构和表面活性硅烷醇基团赋予其大的比表面积和优异的吸附性能，可利用凹凸棒石的元素组成与结构特点，研制出不同种类的无机环保颜料，包括稀土硫化物染色剂纳米复合材料，改善颜料色泽、附着力和热稳定性等性能，降低颜料成本。
8、催化载体材料
光催化剂的实用化研究一直受到人们的广泛重视，目前的研究热点主要集中在探索新型光催化材料，将凹凸棒土的高吸附特性和光催化技术结合起来，将活性光催化剂负载在凹凸棒土表面，可以解决光催化剂的固定化问题，明显提高催化剂的光催化性能；同时，由于凹凸棒土的特殊棒晶状结构，使光催化剂易于沉降、分离，重复利用，解决了催化剂的重复利用问题，具有突出的优点和特点。
9、农药缓蚀剂
农药除了对人体健康造成危害外，流失到环境中将造成严重的环境污染，有时甚至造成极其危险的后果：污染大气、水环境，造成土壤板结，增强病菌、害虫对农药的抗药性，杀伤有益生物等。使用农药缓蚀剂可使农药缓慢释放，有效地延长药效期，并减轻污染和毒性。凹凸棒石的多孔及纳米效应，可用于农药缓释剂载体，使农药纳米分散，减少农药用量，增效价，大大降低农药的污染和毒性。
10、医药载体
利用凹凸棒石的缓释性能，与医药的有效成分制成药片，起到药物的缓释作用，同时凹凸棒石还有抑菌作用，起到协同作用。
11、化妆品添加剂
利用凹凸棒石的保水性能、缓释作用、抑菌作用以及含有有益的微量元素，作为化妆品的添加剂，起到抑菌、保水、保养和美容的作用。
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