蒙脱石(Montmorillonite)是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物，也称胶岭石、微晶高岭石。它是由火山凝结岩等火成岩在碱性环境中蚀变而成的膨润土的主要组成部分。

蒙脱石是常见的黏土矿物之一，其英文名称Montmorillonite得名于法国的一处地名，主要形成于海相或陆相沉积环境，是各种铝硅酸盐矿物的风化产物，在碱性条件下经热液蚀变或沉积变质作用也可形成蒙脱石。常见于现代土壤和海洋沉积物中。

膨润土的主要成分是蒙脱石，蒙脱石的含量直接决定了膨润土的工业价值，当膨润土中蒙脱石含量超过80%时即可称为蒙脱石。膨润土在世界范围内资源丰富，其中储量排名前三位的国家依次是中国、美国和俄罗斯，三者的膨润土矿探明储量约占世界探明储量的80%。世界蒙脱石资源丰富，美国、格鲁吉亚、土库曼斯坦是生产大国。著名产地有美国的怀俄明、明尼苏达，格鲁吉亚的阿斯坎，土库曼斯坦的奧格兰雷，意大利的撒丁岛，希腊的米洛斯岛等。中国主要产地有河北宣化，内蒙古赤峰、兴和，江苏句容，浙江临安、安吉，安徽屯溪、嘉山，湖南澧县，新疆托克逊，辽宁黑山，吉林九台等地。

蒙脱石主要由基性火成岩在碱性环境中风化而成，也有的是海底沉积的火山灰分解后的产物。蒙脱石为膨润土的主要成分。膨润土在我国产地很多，如辽宁、黑龙江、吉林、河北、河南、浙江等地都有产出。我国具工业价值的蒙脱石矿床多产于中生代火山岩系中。

一般说蒙脱石外观形态多是说膨润土原矿，膨润土原矿常呈土状隐晶质块状，电镜下为细小鳞片状，一般说蒙脱石的微观形态多是说蒙脱石的晶体结构。

单斜晶系；C32h-C2/m；a0=0.523 nm，b0=0.906 nm，c0=0.96～2.05 nm之间变化。如钙蒙脱石层间为一个、两个、三个、四个水分子层时其c0值分别为0.96 nm、1.25 nm、1.55 nm、1.85 nm、2.05 nm；β近于90°。TOT型，二八面体型结构。

蒙脱石由于晶体结构中铁、钙、锰、钠等离子含量变化而呈现砖红色、白色、深紫色、浅灰白色、浅粉白色、浅绿色等多种颜色。摩氏硬度2～2.5，比重2～2.7，非常柔软，有滑感。蒙脱石属单斜晶系，TOT型，二八面体型结构。

阳离子交换性是蒙脱石最重要的性能之一。蒙脱石层间吸附的阳离子具有可交换性，这些阳离子的总量称为“阳离子交换量”(CEC)。在水介质中，其它交换性阳离子和水分子能进入层间，这个过程是可逆的。利用蒙脱石的阳离子交换性对其进行改性，可以制备钠基膨润土、锂基蒙脱石、活性白土、柱撑蒙脱石、有机蒙脱石等各类产品。

蒙脱石结构中含有大量的羟基，亲水性强，吸水膨胀特征显著。蒙脱石的膨胀主要是基于层间阳离子的水化，吸附水分子形成水化膜，使层间距增大而发生膨胀。蒙脱石的水化膨胀主要包括三个阶段:

(1)表面水化：在蒙脱石结构的表面和端面存在大量的不饱和断键,如Si-OH、Al-OH等，它们可以通过与水分子形成氢键，或通过吸附的可交换阳离子吸附水分子。

(2)离子水化：层间交换性阳离子水化形成水化阳离子。

(3)渗透水化：层间距增加到一定程度后，由于晶层内外离子浓度差引起渗透压差，水分子进入层间，阳离子扩散到水中，形成双电层，产生斥力，使层间距增加，引起膨胀。

上述三种水化方式中，以后两种为主。

由于蒙脱石层间结合力弱，水分子容易渗透进入片层间，使层间距增加，片层分散剥离，水化后的颗粒以少量晶胞聚集、或单位晶胞或晶层平行叠置的形式存在。在水介质中，由于蒙脱石颗粒均带负电，彼此排斥，在低浓度时难以形成大的颗粒聚集体，从而具有良好的悬浮性，可用作悬浮剂，一般悬浮性随PH值增大而增强，碱性条件下比在中性和酸性条件下更好。

蒙脱石与水混合时,表面水化能及阳离子水化能大于层间引力,使蒙脱石体积膨胀,形成独立的片层。在蒙脱石片层的棱边,由于铝氧键和硅氧键的断裂,使得片层端面带正电荷,可以吸引表面的负电荷,边与面相互缔合成体积庞大的三维网络结构。将水分子、乳液粒子等包裹隔离,使其运动阻力增大,从而达到增稠效果。随着时间的延长,这种胶体结构趋于稳定。当施加剪切力时,胶体结构被破坏,相互吸引的片层又分散开,微粒运动的阻力减小,体系粘度降低。带电粒子如分散剂六偏磷酸钠等的加入,可以吸附在蒙脱石端面,中和边缘正电荷,从而破坏“卡片宫”结构的稳定性。加入正电荷,可以中和酸根阴离子,恢复端面正电荷,重新形成胶体结构,粘度进一步增加。

蒙脱石胶体是一种非牛顿流体，粘度随剪切速率或时间而变化。在剪切力作用下，蒙脱石胶体的连续三维空间网络结构易被破坏，片层又重新分散，体系粘度降低，胶体开始流动，具有剪切稀化特性；当粘土体系受到恒定的剪切速率时，随着胶体结构的破坏，粘度随时间降低，直至达到平衡粘度。当撤掉剪切力时，静置条件下，随着时间的延长，氢键恢复，分散的片层由于正负电荷吸引，又逐渐缔合成立体网状结构的凝胶，体系粘度增加，这种胶体结构破坏又恢复的过程是可逆的，称为蒙脱石的触变性，可用同一转子在旋转速度10R与R下的粘度比值来表示触变指数 TI。

蒙脱石是一种天然无机矿物材料，具有良好的稳定性，耐候性好。

(1)化学稳定性好

蒙脱石不溶于水和各类溶剂，常温下不被还原、氧化，耐pH范围广，其结构不易受到酸、碱、盐等的影响，与有机阴离子、醇类溶剂等的相容性好。

(2)热稳定性好

脱羟温度是评价蒙脱石耐热性能的尺度，反映出其热稳定性的优劣。蒙脱石的脱羟温度一般为550℃-750℃，这一温度下结构羟基被脱除但层结构未被破坏，表现出良好的热稳定性。

(3)生物稳定性好

蒙脱石不受细菌、微生物等影响，其悬浮液在湿热条件尤其是在潮湿环境或夏季30-40℃高温条件下放置，不易发霉变质，不会出现像纤维素、黄原胶等有机增稠剂一样酶解、发臭和粘度降低现象，防腐抗降解性能优越。

膨润土的提纯方法很多，依据提纯工艺可分为干法和湿法两种。

1）干法：

干法就是将已磨至一定细度的膨润土原矿和空气充分混合成流态化，在分级轮离心力和风机抽力的作用下，大部分粗颗粒和比重大的颗粒与细粒矿物相分离的提纯工艺。

2）湿法：

湿法提纯时，水介质为蒙脱石层间膨胀与水化提供了足够的空间与动力，通过搅拌、添加分散剂，蒙脱石胶粒粒级将更小，从而更容易地与不能达到胶体粒级的杂质矿物实现分离。

依据分离原理可分为物理方法和化学方法提纯。

1）物理提纯法：

物理提纯法有风选法、重力淘洗法、离心法、旋流分级法、磷酸盐法、超声波振荡法、电泳法、絮凝法等。根据膨润土品位和产品纯度的要求，通常需要联合使用几种方法。要根据膨润土的品位和应用要求，如高品位(蒙脱石含量在80%左右)的膨润土可采取风选法提纯；低品位的膨润土则采取湿法提纯；含有长石、方解石等粗颗粒杂质的膨润土可采用重力淘洗法提纯；对于那些粒度与蒙脱石相近或者包裹在蒙脱石里面的杂质需化学方法除去，而在医疗、食品上使用的膨润土一般不能用化学法提纯。

2）化学提纯法：

化学提纯法又可分为化学离心提纯法和钠化离心提纯法。前者在离心提纯法的基础上加入了分散剂，通常为磷酸盐，蒙脱石端面吸附磷酸根离子，使形成胶体结构的有效片层数量减少，负电荷增加，片层间排斥作用加强，体系粘度降低，使微细粒杂质矿物暴露出来，在重力作用下更易在水中沉降，再通过离心达到与蒙脱石分离的目的。相比离心提纯法，它改善了蒙脱石和杂质矿物的夹杂包裹状态，但是没有提高钙基蒙脱石的悬浮分散性，因此所得蒙脱石的纯度更高，但产率更低。后者在前者的基础上增加了原料预处理工艺，将钙基膨润土改性为钠基膨润土后再进行离心提纯，提高了蒙脱石的分散悬浮性，浆液中细颗粒蒙脱石增加，在提高纯度的同时增加了产率。

加水膨胀为其特征。确切鉴定需结合X射线分析、热分析、化学分析和红外光谱分析技术等。

红外光谱分析技术分析蒙脱石数据如下：

利用其阳离子交换性能制成蒙脱石有机复合体，广泛用于高温润脂、橡胶、塑料、油漆；利用其吸附性能，用于食油精制脱色除毒、净化石油、核废料处理、污水处理；利用其粘结性可作铸造型砂粘结剂等；利用其分散悬浮性用于钻井泥浆。由于钠蒙脱石的许多性能优于钙蒙脱石，因而常利用蒙脱石的阳离子交换性能，进行改型处理，将钙蒙脱石改造成钠蒙脱石。蒙脱石在医药中应用广泛，可以做医药载体，起控释剂功效，在医药领域有成熟产品蒙脱石散，几乎成为了蒙脱石的代名词，起到止泻功效。蒙脱石在畜类（猪，兔）养殖中有很好应用，尤其是仔、乳猪的黄白痢，小兔的拉稀，起到预防功效，鉴于蒙脱石的特性，还能作为最优秀的饲料脱霉剂的首选。蒙脱石作为饲料辅助添加剂，凭借其自然性状和复合功能，在国外已广泛应用于家畜家禽的饲养。在美国，用蒙脱石作动物饲料占总消耗量的2.14%，在亚美尼亚已占5.47%，它不仅可通过离子交换补偿动物所需养分，提高畜禽生产性能，而且可以调节动物体内CP流动，对预防消化道疾病有一定作用。