简介

伊利土是矿相为伊利石的一种粘土。“伊利石”这一词包括了所有的粘土中云母类矿物。伊利石类矿物的晶体结构或化学成分同样和云母类矿物极为相似，但是亦稍有区别：(1)在云母类矿物中，它的Si—O四面体层中常有1/4的Si为Al所置换，而在伊利石中则仅有1/6Si为Al所置换。因此在伊利石类矿物中Si/Al的比值往往高于云母类矿物。(2)云母类矿物中，层间阳离子K+的存在系由于Si4+被Al置换引起正电荷不足，K的作用是平衡所缺少的正电荷。因为在云母类矿物中，由于有较多的Si被Al所置换，而伊利石中仅有1/6的Si被Al置换，所以层间阳离子数在云母类矿物中为2，而在伊利石类则为1～1.5左右。也就是说，在伊利石类矿物中钾的含量低于云母。(3)在云母类矿物中它们的层间阳离子通常是K+，但在伊利石类矿物中可以有K+，Na+，Ca2+及H3O+等。(4)在伊利石类矿物中水的含量较丰富。

性质

粘土是一类具有层状结构的硅酸盐矿物质，其晶层主要由硅氧四面体和铝氧八面体组成，而且四面体和八面体排列方式的不同，可以形成不同种类的粘土。

伊利土属于2:1型晶格，由2个硅氧四面体夹1个铝氧八面体组成一个晶层。但是与蒙脱土不同的是，其晶层之间通过钾离子连接，因此晶层间距离比较固定，不易改变，膨胀性也小。

通常粘土颗粒的表面带有负电荷，可以结合很多阳离子，而这些阳离子有时可以被另外一种同种大小相近的阳离子所取代，发生同晶置换现象。因此，粘土具有阳离子交换能力。此外，粘土颗粒的比表面积较大，一般可达几十甚至数百m2·g^(-1)，从而具有较好的吸附性能。粘土对酸、碱都有很强的缓冲能力，通过粘土吸附水的解离作用或离子化作用形成的表面质子酸可以中和碱性物质，而且粘土通过对质子的吸附作用来中和酸性物质。也有研究表明(Adams等，1983；邓友军等，2001)，粘土对有机物的分解和合成反应具有显著的催化能力。

形成

由某些硅酸盐矿物分解而成，是云母经过风化向蛭石和蒙脱石过渡的中间矿物。

分布

我国伊利石产地主要有河北省蓟县铁岭伊利石、甘肃青海柴达木盆地鄂博梁地区伊利石、甘肃会宁华家岭黄土中的伊利石、陕西省延安任家窑子村伊利石等。

应用

由于伊利石具有粒径小，比表面积大和胶体性质，因此作为低成本的吸附剂，应用于工业废水、蓝藻、核污染等环境领域。随着对伊利石认识的加深，我国对伊利石的开发利用领域正在不断拓宽。目前，伊利石在新型陶瓷、塑胶、高级纸张、化肥、建筑材料、农牧业等领域有很好的利用。

化肥工业

钾肥

伊利石含钾高，通过不同的工艺流程，可制得钾氮肥、钾钙肥、氯钾肥、氯化钾等钾复合肥。目前我国不少地区利用当地丰富伊利石原矿资源生产钾肥。例如，吉林省东辽县的宴平伊利石矿，原矿经过浸泡、过滤除砂、脱水、干燥后，再用硫酸酸浸，洗涤、分离，滤液冷却结晶得到钾矾石，以氨水对其碱化处理，浸取液经过滤除去滤饼，母液经浓缩蒸发后即得钾氮肥。河南省平顶山市叶营伊利石矿，含K2O5.79%，经焙烧提高反应活性，硫酸酸解(反应体系酸度50%左右，酸浸温度95℃,6～8h)，酸解反应的产物硫酸、硫酸铝、硫酸钾、硫酸铁和其他微量硫酸盐以及大量硅渣，经多次浸取，浸取液经氨化中和生成硫酸钾铵和氢氧化铝铁沉淀，过滤分离后制得钾氮肥(硫酸钾铵)和氢氧化铝、聚羟基铝铁、4A沸石等。利用伊利石制取钾氮肥不仅生产工艺简单，原矿利用率高，而且可以有效改善我国钾肥靠进口的情况。天然伊利石矿具有分散性、含钾量高等特性，通过矿石焙烧，活化了的矿石中的K2O易从矿石中淋滤出来，形成易被植物吸收的K2O溶液，从而起到对植物施钾肥的功能。

新型颗粒肥

除用于制作钾肥外，伊利石还能用来做成一种新型颗粒肥，该新型颗粒肥主要由微量元素和粘土组成，微量元素主要是Fe(11%～13%)、Zn(3%～9%)、Mn(0.1%～2.5%)、Cu(0.5%～0.7%)、钼酸铵(0～0.1%)，粘土矿物主要有高岭石、伊利石或蒙脱石按照一定的比例混合组成。这种新型颗粒肥中的粘土可以吸附颗粒肥中的微量营养元素，防止其滤去或反应，使植物可以更有效的吸收。该新型颗粒肥中的营养元素以硫酸盐的形式存在，在水存下使土壤酸化，有利于碱性土壤中微量营养物的吸收。同时伊利石层间的钾离子也可以通过阳离子交换释放出来，为植物生长提供钾元素。因此，伊利石在农业生产中将发挥重要作用。

吸水保水复合材料

伊利石与丙烯酸钠、丙烯酰胺，采用溶液聚合法合成高吸水性复合材料。由伊利石加入的高吸水复合材料不仅具有传统吸水树脂的吸水保水性，且原材料成本低，环境相容性较好。伊利石较高含量的层间K+与丙烯酸钠中的Na+进行离子交换，可以释放钾离子。高吸水保水复合材料作为一种质优价廉的抗旱节水材料和土壤改良剂，将在无土栽培、农田抗旱保水、改良土壤、防风固沙等方面有着广阔的应用前景。