本发明属于膨润土材料的深加工技术。主要适用于将天然的钙基膨润土用人工改型成钠基膨润土。 五十年代开始用膨润土作钻井泥浆和铸型砂的粘结剂，后被用作铁矿球团材料，最近又被用作A型和X型沸石分子筛的原料，还可用于研制高硅型催化裂化剂，防渗水型水泥混凝土和粘土-有机复合体等。并且，钠基膨润土比钙基膨润土具有更好的物化性能及有更大的工业应用价值。总之膨润土在国内外均有极广泛的用途。
经检索，与本发明相关的文献是：
1、《膨润土矿国内生产技术水平及发展趋势》
2、美国专利U.S.P 3865240
从上述文献看出：目前国内外用钙基膨润土来生产改型钠基膨润土的方法，都没有突破人们早已掌握的在Na2CO3溶液中进行离子交换反应的方法。这种方法的缺点是：1、增加了原矿的烘干、粉碎工艺和设备，2、由于组成膨润土的蒙皂石类矿物层间可交换性阳离子的固有特性，使Na+对Ca++的交换速度缓慢（实验证明需16小时以上才能交换完成），难于付诸工业生产，3、由于这种传统地交换反应过程，是在液相体系中进行，反应后生成物的分散悬浮性倍增，致使固、液分离处理技术难度大，需耗用大量能源，增加大量过滤设备，同时废碱液污染环境，4、成本高，约为钙基膨润土生产费用的四倍。
目前，国外有把天然钙基膨润土原矿与纯碱粉混合后，堆置陈化十天以上，然后烘干、磨粉，生成钠基膨润土产品。其缺点是：1、不适宜于工厂连续化生产，2、产品质量不稳定，3、消耗纯碱粉量大，一般为4～6%。
本发明的目的在于提供一种适于工厂连续生产、质量稳定、成本低的钠基膨润土生产工艺。使我国丰富的天然膨润土中以Ca++-蒙脱石为主要组成的钙基膨润土矿，采用本方法生成改型以Na+-蒙脱石为主要组成的钠基膨润土产品，来代替具有多种用途的、目前奇缺的优质天然钠基膨润土。
本发明的构成：
1、选矿：用饱和含水的天然钙基膨润土原矿，
2、初破碎，
3、加入纯碱粉，
4、搅拌混合，
5、在专用反应器内加压剪切变形进行交换反应，生成改性钠基膨润土。再按原干法加工成膨润土粉，即成品。
工艺流程图如图1所示。
注：虚线框内为本发明内容。
工艺条件为：
1、天然的膨润土饱和湿度（含水量30～50%），原矿应含蒙脱石大于65%，以Ca++离子为主，不夹砂石，
2、初碎后粒度应小于1厘米。
3、纯碱，符合GB210-63标准，并经粉碎其颗粒小于20目筛，
4、采用双螺旋搅拌混合器进行混合搅拌，
5、微机控制：用单板机进行动态计量配料控制及按要求对工艺流程进行控制，
6、双螺旋反应器：采用双螺旋推进绞龙装置，工作时加压，压力为50～150Kg/Cm2，以100Kg/Cm2为佳，同时可剪切变形，使交换反应速度加快。
以下介绍本发明的原理：
膨润土中蒙脱石矿物特性，具有在一定条件下易与外来阳离子和极性分子发生交换反应，而且交换性阳离子在蒙脱石-水体系中是呈水化形式存在，这样，当将适量纯碱粉加入与具有适量饱和湿度的膨润土中，由于Na+离子的水化能性质，引起在蒙脱石层间水介质的变化而对原来层间吸附的Ca++离子发生交换反应。阳离子的交换作用也是符合质量不灭定律，代换的阳离子浓度增高，一般会引起被那个阳离子交换的机会增多且交换量增加。交换式简示为：
蒙脱石矿物层间水化阳离子的交换和吸附的可逆性，除了由化学计量反应原因外，还受热动力学性质的制约，从而影响水化离子在穿入某些颗粒表面进入排列的时间。为此，通过一种特殊的反应装置，使固体膨润土矿在一定压力和剪切变形条件下，可在瞬间很快发生Na+对Ca++的交换反应作用，改型成钠基膨润土。其交换反应式为：
发明人对国内一些较大的天然膨润土进行了近一百组的实验，采用信阳上天梯天然钙膨润土，蒙脱石含量80.78%，杂质方英石15%，按本工艺流程在100Kg/Cm2条件下进行改型，均获得了优质钠基膨润土产品。现举几例作为本发明的实施例列表（1）如上页。
本发明的优点如下：
1、Na+对Ca++的交换反应速度快，整个工艺过程不到2分钟（而离子交换反应是在瞬间完成的）。
2、由于生产周期短，可实现工厂连续化生产，可形成一条自动生产线。
3、所用膨润土为天然原矿，配料加入的纯碱为粉状，为干法生产，无废碱液处理问题，又无灰尘存在，故无环境污染问题。
4、生产设备不复杂，投资少，一条年生产能力2.5万吨的钠基膨润土生产线不超过15万元。
5、由于用微机控制加料及工艺进程，自动化程度高，全生产线只需操作人员每班7人，耗碱量为老工艺耗碱量的1/2，同时能耗也降低，致使整个生产成本降低约40%。
6、用微机控制生产，不仅自动化程度高，而且产品质量稳定。
7、由于纯碱粉（Na2CO3粉）是在密封装置内，通过微机控制送料，故无粉尘，且原矿为天然的饱和湿度膨润土矿，也无粉尘。
8、有很高的经济价值：成本50～60元/吨，在美国售价60美元/吨。