在礦業領域，膨潤土主要應用在冶金、鑄造、鉆井和廢水處理等方面，用作無機粘結劑、水介質體系的增稠劑和流變性控制劑。

1、鑄造工業

鑄造工業主要利用的是膨潤土的可塑性和粘結性，可作為生產鑄模材料的粘合劑和醇基涂料的懸浮劑。鑄造業應用的膨潤土大多都是通過鈣基膨潤土進行鈉化改性的，通過鈉離子取代膨潤土層間的鈣離子來提高其濕壓強度、熱濕拉強度和復用性，進而提高鑄造產品質量和減少膨潤土的用量。

目前，濕型砂造型是鑄造業中使用最多的造型方法，膨潤土作為濕型砂的黏結材料，對濕型砂各方面的性能有直接的影響。在醇基涂料中加入膨潤土能提高鑄造涂料的懸浮性，也會增加鑄造涂料的發氣量，降低鑄造涂料的高溫抗裂性。

國內外應用差異：

在國外，近年來美國國內消耗的膨潤土中鑄造占用13%，歐盟鑄造領域占消費總量的24%。同時，國外通過改性膨潤土作結合劑已使用于鑄造工廠。例如ENVI結合劑已經在德國、荷蘭和法國使用。

而在國內，據估計目前膨潤土產品年產銷量約270萬t，其中用于鑄造型砂約l00萬t。且國內天然鈉基膨潤土資源匱乏，故大部分都是用人工鈉化膨潤土作為鑄造工業的黏結劑。

此外，國內鑄造技術還不先進，制成的鑄造產品比較低級，在國際市場出現低進高出的局面，故國內應該注意這些問題。

2、石油鉆井工業

鉆井泥漿主要利用的是膨潤土的分散性、懸浮性、粘結性及觸變性。鉆井泥漿在鉆探過程中可清潔井底并攜帶巖屑、冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱、平衡地層壓力的作用，在鉆井作業中非常重要。

在石油鉆井工業，鈣基膨潤土的吸水性、造漿性及觸變性等基本無法滿足其要求，故必須經過改性加工。通過鈉離子或有機物取代膨潤土層間可交換陽離子或結構水進行鈉化或有機改性，或者添加無機、有機增效劑等有效方法。經改性后的膨潤土的吸附性、懸浮性及觸變性等明顯提高且復合要求。在鉆井液中有較好的攜帶性和流變性，能有效地防止腐蝕，潤滑鉆井；同時也有可觀的提切、增黏效果，可作為配制油包水泥漿和優良的抗高溫解卡劑的原料。

國內外應用差異：

在國外，多數國家在新型鉆井液體系方面已有更好的發展。如HPWBM鉆井液體系與傳統的鉆井液相比，能更好地抑制黏土和鉆屑分散，減少鉆頭泥包，目前HP-WBM體系已在墨西哥灣、美國大陸、巴西、澳大利亞及沙特阿拉伯等國家和地區得到了應用。此外，其他油基鉆井液體系、和成基鉆井液體系等也有相應的進展，且國外在鉆井級膨潤土、未處理膨潤土和OCMA膨潤土三種分類上都有其產品。

在國內，目前用于高品位鉆井液的膨潤土產量還遠遠不足。雖然我國膨潤土資源豐富，但目前我國市場上供應的用于鉆井液的膨潤土基本上以OCMA級膨潤土為主，未處理膨潤土幾乎沒有，能夠達到鉆井級膨潤土的產品不多，大量的鉆井級膨潤土還需要依賴進口，其生產加工技術遠落后于發達國家。同時，我國鈉基膨潤土資源有限，不能滿足鉆井液用膨潤土的要求，必須經過改性加工。

3、冶金工業

冶金球團利用的是膨潤土的黏結性、膨脹性和陽離子交換性。膨潤土與鐵精礦粘結后不發生化學變化，也不影響造球成球的化學性質，在高溫下這種粘結特性也不改變，故在國內外被廣泛應用于冶金球團的粘結劑。

鐵礦球團是一種細粉狀鐵精礦的造塊方法，膨潤土作為球團粘結劑，可改善鐵礦成球性能，提高生球強度，但膨潤土的添加也降低了球團的鐵品位，故在球團生產過程中，應盡量控制膨潤土的用量。所以實際應用的膨潤土中部分是經過改性的，通過鈉化和有機改性來增強其吸水率、分散性及膨脹性等，以此來降低膨潤土的配入量。

國內外應用差異：

在國外，近年都廣泛采用膨潤土作為球團礦常用的粘結劑，并且膨潤土的平均配入量都達到低于1%。在進一步對膨潤土在球團礦中的作用機理的研究中，驗證了國外提出的膨潤土纖維結構理論。

進入21世紀，我國冶金球團得到了國家產業政策的扶持，也得到迅速發展。但我國在生產技術上表現為球團礦含鐵品位低，膨潤土添加量過高（1.5%~3.5%）等，與國外的技術（低于1%）還是有很大差距的。故國內應該研究開發新型低廉粘結劑來提高國內球團礦的品位及質量。

4、礦山廢水處理

在處理礦山廢水方面，利用的是膨潤土的吸附性能和離子交換能力，且有較大的比表面積，可與其他材料組合成礦物復合材料使用。

不管國內還是國外，礦產資源在利用和開采過程中都會產生大量的礦山廢水，其pH值較低，且含有Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+等重金屬離子，其中污染范圍最廣、危害程度最大的是酸性礦山廢水（AMD）。直接排入水體的AMD會導致水質酸化，其重金屬離子通過沉淀、吸附及生物鏈不斷富集，將嚴重影響自然環境?，F今對礦山廢水的治理研究越來越重要，特別是酸性礦山廢水，吸附法具有操作簡單、適應范圍廣、成本低等優點。

近年礦物材料膨潤土-鋼渣復合材料成為處理礦山廢水的研究熱點。通過把膨潤土和鋼渣混合制成膨潤土-鋼渣復合材料來處理酸性礦山廢水，以此實現以廢治廢和降低礦山廢水處理成本。

國內外應用差異：

在礦山廢水處理方面，目前國內外研究技術相差不大，僅在在最新的微生物法上，國內相較于國外應用起步較晚，仍處于研究階段。國內外研究人員都在努力尋找治理方法，但取得的成果較小。在國內，AMD年排放量為36億t，占全國工業廢水總排放量的10%左右，而處理率僅有4.28%，因此AMD的污染已成為突出的污染問題。故國內在礦山廢水處理方面應加強研究，減少這方面的污染或從根源上減少礦山廢水的產生。

5、其他應用

除了以上四種主要用途外，膨潤土在礦業領域還有其他的應用。例如在金屬尾礦庫方面，長期存放的尾礦庫因里面重金屬離子滲出，存在非常大的潛在危險。而膨潤土防水毯在金屬尾礦庫可用作為襯墊來減少金屬離子的滲透，得到有效利用。此外，還可以利用膨潤土粘結焦粉制備焦粉型煤及土壤修復。

來源：鄭長文,管俊芳,鄭佳敏,等.礦業領域膨潤土應用的研究進展[J].礦產綜合利用,2020(03):22-27.