加强科技创新能力建设_提升凹土产业发展水平

第40卷第7期2012年4月广州化工

Guangzhou Chemical Industry Vol．40No．7April．2012

加强科技创新能力建设，提升凹土产业发展水平

1，211223

张国庆，商春锋，张雅莉，李秀娟，彭艳菲，尹振燕

*

（1济宁市产品质量监督检验所，山东济宁272000；2鲁南煤化工研究院，山东济宁272000；3山东卡松科技有限公司，山东济宁272005）

摘

要：概述了凹土的性质和用途，分析了我国凹土产业的现状、存在的问题以及原因，给出了有效发展凹土产业的措施。以

科技创新能力建设为工作重点，全面贯彻落实科学发展观，进一步加强凹土产业创新体系建设，促进高新技术产业群的发展，向世界

展示中国高新技术产业的水平。实施体制创新，推动凹土产业管理体制向规范化、科学化、国际化的方向发展。

关键词：凹凸棒石；科技创新；科学发展观；标准化中图分类号：O6－1

文献标识码：A

文章编号：1001－9677（2012）07－0016－03

Increase the Construction of Science and Technology Innovation

and Ehance the Development Level of Attapulgite Industry *

2

ZHANG Guo －qing 1，，SHANG Chun －feng 1，ZHANG Ya －li 1，LI Xiu －juan 2，PENG Yan －fei 2，YIN Zhen －yan 3

（1Jining Product Quality Supervision and Inspection Institute ，Shandong Jining 272000；

2Lunan Research Institute of Coal Chemistry ，Shandong Jining 272000；

3Shandong Kasong Science and Technology Co．，Ltd．，Shandong Jining 272005，China ）

Abstract ：The properties and uses of attapulgite were summarized．The current situation and existing problems and their reasons of attapulgite industry in China were analyzed and its strategies were proposed．Some effective measures of development on attapulgite industry were put forward．The construction of the scientific and technological innovation ability

further advance the construc-was the focus of the work to comprehensively implement the scientific concept of development ，

promote the development of high －tech industrial tion of innovation system of science and technology of attapulgite industry ，

colony and exhibit the level of Chinese high －tech industries to the world．System innovations were carried out to promote development of attapulgite industry management system toward standardization ，scientization and internationalization．

Key words ：attapulgite ；science and technology innovation ；scientific concept of development ；standization

1凹土概况

凹凸棒石又名坡缕石或坡缕缟石（简称凹土），是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。1862年萨夫钦科发现于

1913年，苏联乌拉尔，费父斯曼根据所发现的矿区把它命名为

Palygorskite 。后来在美国佐治亚洲的凹凸堡地区和法国的莫尔摩隆地区的漂白土中也发现了该种矿物，并由第拉白连特1935

［1］

年采用Attapulgite 之名。1976年，中国学者许冀泉根据凹凸

“凹凸棒石”，堡之音同时兼顾该矿的晶体结构特征，译成近年来

［2］

在国内传用。

20世纪80年代初，在中国江苏省盱眙地区首次发现凹土粘土矿，其晶体形状为棒状、纤维状、针状，长0．5 5μm ，宽0．05 0．15μm ，为2∶1型粘土矿物，即两层硅氧四面体，一层铅氧入面体，其分子式为Mg 5Si 8O 20（OH ）4·4H 2O 。凹土粘土集合体

*

为土状块体构造，颜色为灰白色、青灰、微黄或浅绿、油脂光泽，

比重轻（1．6ʃ ），摩氏硬度2 3级，潮湿时呈粘性和可塑性，干

pH =8．5燥收缩小，且不产生龟裂，吸水性强，可达到150%以上，

2

左右，由于内部多孔道，比表面积大，可达350m /g以上，大部份的阳离子、水分子和一定大小的有机分子均可直接被吸附进孔

［3－4］

。而它的电化学性能稳定，不易被电解质所絮凝道中，

凹土是较稀有的矿物，分布也仅限于美国、西班牙、法国、澳大利亚等国家。据不完全统计，世界凹土探明储量达4000多万

美国是世界上最大的凹土矿产资源国和生产国，西方国家的吨，

凹土年产量最高达110万吨，而美国约占了该产量的87%。中国盱眙地区的已探明的优质凹土储量在6700万吨以上，是我国

主要矿物类型有：白云石凹土、凹土、蒙脱石粘储量的70%左右，

土、混合粘土等。

由于凹土特殊的纤维晶体结构和性质，不同寻常的胶体和

基金项目：山东省质监系统科技计划项目（2011KYZ07）；山东省优秀中青年科学家奖励基金计划（BS2010CL013）；江苏省自然科学基金（BK2009748）；

江苏省产学研前瞻性联合研究项目（BY2010123）。

“扬子－巴斯夫”作者简介：张国庆（1981－），男，硕士毕业，从事材料制备和检验检测研究。发表论文6篇，专利5个，获得奖等荣誉。

通讯作者：张雅莉（1968－），女，所长，高级工程师，从事质检管理和检验技术工作。

吸附性能，因而具有广泛的工业用途，概括可分为4个方面，即［5－9］

，胶体性能、吸附性能、补强性能和载体性能如表1所示。

从表1可以看出凹土在各行各业都发挥重要作用，主要是由于凹土本身的性质特殊，功能较多的缘故，除此之外有很多功

［10］

能还没有充分表现出来，比如补强机理，载体性能等，还有待进一步研究开发。

Tab．1

物理性质具特定直径与孔道具有较大内外比表面积表面带有多有正负电荷特殊的电荷分布、良好胶体性质与水悬浮性

应用性能具有分子筛的性能具有和好吸附性能具有离子交换性能触变性增稠、胶体热稳定性

表1凹土的特性及应用

Performance and application of attapulgite

应用领域

食品工业等物料干燥剂，气体或液体混合物料分离、净化，吸附剂，环保功能材料工业废水处理，有机改性生产有机黏土各种类型涂料和悬浮液稳定、防沉、增稠添加剂

地热资源勘察还是石油钻井泥浆橡塑材料工业补强材料活性吸附剂和补强剂

陶瓷材料催化剂载体

吸

附性能胶体性能补强性能载体性能

载体性能处于研究开发阶段，较多机理尚为被认知

应用现状

目前凹土主要应用领域

主要领域，精细加工技术仍待开发

胶体体系抗电解凝聚性能

增强、补强性能

大长径比纳米粒径、

化学活性热活性纳米组织孔结构

凹土作为涂料的填充剂、流平剂、增稠剂和稳定剂，其性能

好，成本低，可代替传统的轻钙。用凹土代替苏打揉革，可节约20% 30%贵重红矾的用量，降低成本。用凹土作为香型塑料花，释放慢，保香时间长，成本低，柔软不易破裂，造型美观逼真。在造纸行业可作纸张加填和涂布颜料，主要用于凹版印刷，并可用于胶印、颜料、涂布纸和涂布纸板。凹土粉作为混合饲料的添加剂，以其特有的物理性能，能促进动物机体的新陈代谢，提高

使动物食欲旺盛。以凹土作为农药的悬浮剂和载饲料转化率，

体，生产特效农药，可延长药效，保质期长，并降低农药生产成本；作化肥厂制气的煤球粘结剂，粘结力强，强度高，成本低，造气率高，还可提高煤球固定碳含量，降低粉尘污染等。胶体级凹土经进一步进行物理化学加工，增加其造浆率，可应用于地质钻探、地热钻井、石油钻井，特别是在内陆含盐地层钻探、海洋钻井及超深钻探中，使用该产品作为泥浆材料，具有分散性好、造浆

密封性好、抗盐碱耐高温性能稳定、防止井塌、保护井壁、率高、

减少废井率等优点，并能降低钻井成本。

此外，加工后的凹土制品是较为理想的吸附剂、食品加工助剂和食品添加剂，可取代活性炭。在其它方面，如黄凡士林的脱色、纯化试验煤油沥清的脱色、动植物油脂的脱色、塑料发泡灵的脱色以及食油中黄曲霉素的吸附。用凹土作催化剂以制造二氨基苯甲烷和多甲基多苯胺齐聚物及二氯乙烷，重油加氢和已二氰的磷酸盐催化剂的载体也可用凹土。在冶金行业上作为铸造型砂粘结剂、铁矿球团粘结剂及在太阳能利用方面、放射物质的处理、原子能工业、复印复写和印刷等等各行各业都能得以应

“凹土之都”————盱眙县现已形成了凹土研发、用。例如，中国

生产、销售、包装一体化的产业集群，已有50多个品种的相关产品，年产值达2．6亿元。

2我国的凹土产业存在的问题

我国凹土资源丰富，据统计，世界凹土探明储量在4000万吨左右（不包括我国），国外由于储量少、开采量大，已出现资源枯竭现象，不得不保护性开采，限制开采量。我国已发现的凹土矿床多处，其中以江苏盱眙、六合和安徽明光、嘉山一带的储量

最大，尤以盱眙为最，共探明地质储量11．7亿吨（占我国凹土总

储量的70%以上），盱眙仅龙王山、雍小山二矿区储量就达4431．77万吨。我国凹土价格便宜，许多国外公司低价购买我国的凹土原料，经过深加工以后，再返销回我国。因此，必须开展我国凹土的纳米化、功能化、高附加值化等方向的研究与开发，这样可以孵化出一系列产品，形成生产力，迅速提升凹土产业的整体水平。

近年来，政府对凹土产业的重视和投入加大，使得凹土产品

凹土产品以每年几百个品和产业发展不断壮大。据初步统计，

种的增长速度增长，突显凹土产品的实力。但由于政府规范和行业标准的不统一，科技创新能力水平较低，导致凹土市场较混

产品质量问题突显，产品的附加值不高，较大地阻碍了凹土乱，

产业发展水平，主要体现在：

（1）资源浪费大，小规模、小作坊较多，产业设备和厂房较简生产一线工人的专业技术水平和专业基础知识水平较低，导陋，

产业发展水平低，产品较单一，产品质量致科学技术水平有限，

较低。主要突出表现在有些企业把大量资金投放到产值较低的产品生产上，以规模发展来带动企业赢利，而投在科技研发上的资金较少，或者基本没有投入，使得凹土产品单一，产品附加值不高。这也是由于企业担心把资金投入到科技开发上，得不到

回报周期长的原因造成的。这就需要政府加大投入，并积回报，极引导，突显政府职能转变的重要性，不断加强科技创新能力建设。

（2）政府投资、专项基金监管不到位，管理职能转变不到位，导致大量专项基金和科研经费的挪用和转移。有些政府部分也

如江苏省就认识到凹土产业的发展和专项基金投入的重要性，

“九五”、“十五”在产业规划中设立大量专项基金，不断加大了支撑计划和科技攻关计划的建设，但前期和后期监管检查力度有待进一步加强，机制体制有待进一步完善，更快、更好、更有效地

为国民经济和社会发展做出贡献。推动凹土产业高水平发展，

（3）质量标准体系不统一、不健全、不规范。由于凹土是一个特殊行业和新型产业，政府职能部门监管不到位，同时由于针

对产业了解不详尽，对制定凹土产对凹土行业的技术部门较少，

品质量标准更是难上加难，导致现有市场上的凹土产品较繁杂

和混乱。所以，这对质监系统和行政监管部门提出了较高要求，要善于吸取教训，不断总结经验，创新思维方式，更好的做好标

凹土加工规范化、凹土产品质量化。准制定、

（4）现有企业的技术水平不均衡，发展水平不协调。目前，凹土加工技术涉及到多个方面、多项技术，每种技术都应该有相关的标准体系和市场准入规范。然而，目前由于资金和人员的

这一部分工作还没有完全开展起来，缺乏统一的标准和规问题，

国家在立法监督和评价体系建设方面也远未完善，造范。同时，

竞争力不强。市场普遍出现了有资成凹土产业市场管理紊乱，

金没技术没产业，或者有技术没资金没投入，工厂运作停止不前，吃预算，吃老本的现象较为严重，导致凹土产业停止不前，规模发展不健康。企业和政府的规章制度不完善，不规范，不协

导致资金和技术水平的相互矛盾。企业要创新，政府要开调，

才能有收获，才能促进凹土产业向健康、和谐、有序的方向发放，

提升产业优化升级。展，

3解决凹土产业的突出问题的基本措施和方法

科研院所雄厚的技术力量和人才优势，围绕制约凹土产托高校、

业发展的共性关键技术组织攻关；主抓规模项目投入，在扩张规

完善机制，增强省凹土工程中心的服务功能。模上求突破，

（4）加强不同产品技术标准，检测方法或程序建设。技术标

这样旨在使凹土产业准是规范企业行为和统一性的最佳方式，

拓展市场应用领域，规范市场行为，促进产业健康、有序、可持续

这也是凹土企业在新产品开发、企业生产、市场营销和拓发展，

关键问题。这就需要政府协调，展应用领域所遇到的一个共性、

联系企业或有关专家对凹土开发和应用中需要标准化和计量化的东西进行认真研究和分析，周密部署，协调安排，以科学的态度，有创造性的开展工作，打好凹土标准制定的攻坚战。这对凹土产业的发展，对推动科技进步，对行业标准化建设具有非常重

盱眙县为了规范市场产品标准就研究制定了要的意义。例如，

《凹凸棒石粘土测试方法》。此测试标准是该县江苏省地方标准

江苏省地调院等单位共同承担的国家富民强县凹土行业协会、

为企业何政府职能部门做了很好的表率作用，希科技项目之一，

望这样的例子越来越多，凹土的产品应用得到规范和提高。

针对上述凹土产业出现的问题和科研开发现状，从科技创

主要从以下几方面加强凹土产业发新和科学发展的角度分析，

展和集约型发展。

（1）加强科技创新机制建设，转变政府职能，有效推动凹土产业向健康、有序、可持续发展。对于凹土产业大省，如江苏、安

甘肃等，政府职能倾向就要加大在凹土规划上，提升政府在徽、

产业发展、企业进步、凹土专项基金监管等的职能管理力度，有效协调政府与企业、企业与科研院所、企业与企业、企业与凹土产品用户之间的相互联系和利益矛盾。不但政府机制要创新，企业、科研院所也要不断进行科技创新，培育和孵化出一批具有代表性和产业发展前景的凹土生产企业和凹土研发基地，提高凹土的高附加值和综合产业水平。

（2）政府职能部门要加强管理，适当提高凹土产业专项基金

扶持一小批中小企业发展凹土新型产业，争取做体系建设水平，

“投入一个，到收效一个，带动一群”的产业发展链，即投入一个企业，就要获得一个好的效益，从而拉动其他企业，形成凹土产

成立凹土专家组，指导业一大群的发展链。不断完善体制机制，

凹土产业发展和进步，有效解决中小企业融资难，资本回款率低、技术水平低、科技创新能力有限的突出问题。重点把凹土产业作为工业支柱产业重点扶持、精心培育，推动产业优化升级，完成了国家科技富民强县专项行动计划试点项目。

（3）加强专家学者交流，定期组织学习讨论，并如期进行论坛活动，开诚布公的探讨凹土的新发展，相互协作，共同努力，避

重复投入，有效推动凹土产业向前健康、协调发展。免重复研究，

加强学术交流，也是科技创新能力建设的一条路子，这样可以达到相互学习，以人之长补己知不足，达到共同发展，共同进步。增强责任意识，提升科技钻研水平。认真贯彻执行科学发展、协调发展、和谐发展、综合发展的原则，加强凹土与其他产业的对接服务，让凹土走出去，卖的开，突显凹土在国民经济和社会发

合理有效，并有节有度的发展凹土产业。推进展中的重要作用，

凹士产业向高效、集约方向发展，致力于重点项目科技攻关，依

4结语

总体来看，凹土产业的发展趋势是利好的，发展潜力是巨大

的，这就要求我们政府，企业和监管部门做到增强责任意识，不断加快科技创新步伐，合理有效的利用凹土产业不断发展的这

推动凹土产业集约化和规模化、高质量化、规范化、科学一契机，

化、国际化发展，为社会经济和国民生产做出较大的贡献。

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