粘土矿石资源丰富,分布广泛,且由于其较好的吸附和离子交换等优良的物化性能,在很多领域已得到了广泛应用,是一类极具开发潜力的硅酸盐矿石。广西某伊利石粘土矿资源丰富,但因其成分复杂,目前无法通过物理选矿工艺提高其纯度,限制了该矿石的应用。论文的目的是根据矿石性质,寻找适合该矿石的应用领域,确定矿石加工的技术方案,拓宽伊利石粘土矿的应用领域,提高矿石的工业应用价值。论文在系统研究伊利石粘土矿的工艺矿物学的基础上,首先探讨了该矿在橡胶中的应用。研究了矿石的表面改性工艺和药剂制度,并填充补强NR/SBR复合材料,确定了硫化条件和硫化配方,通过红外光谱分析(FTIR)、扫描电子显微镜分析(SEM)和热分析(TG-DSC)等测试方法对伊利石粘土矿改性机理和补强机理进行了研究,对复合材料结构、拉伸断面形貌及热稳定性进行了分析；其次探讨了该伊利石粘土矿在染料废水中的应用,对伊利石粘土矿粉和球粒脱色吸附模型进行了分析。获得结论如下：(1)广西某伊利石粘土矿主要化学成分为：SiO260.36%、Al2O322.47%、 K2O3.10%、Fe2O33.63%,主要由伊利石、石英、蒙脱石及高岭石组成,含有少量绿泥石。伊利石、蒙脱石、高岭石和绿泥石呈片状,定向分布,石英为粒状,石英大多包裹在片状结构中,存在大量微孔。由于矿石组成复杂多变,粘土矿物和石英嵌布粒度细,很难通过选矿流程达到单体解离,选矿提纯效果不理想,因此根据矿石的特征,寻找其直接的应用领域。(2)广西伊利石粘土矿补强NR/SBR胶体系的最佳的改性条件为：R12%,R22%,R31%,主改性剂Z41%,副改性剂Q12%,改性时间为15min,改性温度为90℃。合适的硫化配方为：ZnO5.0phr,硬脂酸2.0phr,防老剂1.0phr,促进剂c1.2phr, b0.8phr, d1.1phr,填料80phr,硫磺1.0phr,硫化温度145℃,硫化时间15min。制备的复合材料的抗拉强度为12.79MPa,撕裂强度29.26MPa,断裂伸长率582.12%,定伸应力3.75MPa,硬度60HA。达到了充气轮胎、力车轮胎、农业轮胎垫带以及软质鞋底鞋跟国家标准要求。(3)FTIR分析表明：硫化过程中,S与橡胶中的碳链发生了交联反应,形成了C-Sx-C键；硅烷偶联剂包覆在伊利石粘土矿中伊利石、高岭石、蒙脱石和石英等矿物的表面,填料与橡胶混炼和硫化反应时起到了“桥梁”作用,能促进粘土矿中各矿物和橡胶基体的化学键合。因此改性伊利石粘土矿对复合材料有较好的补强作用；SEM分析表明：天然橡胶和丁苯橡胶相容性较好,伊利石粘土矿改性后伊利石、蒙脱石等粘土矿物均匀分散在橡胶基体上,鳞片与橡胶结合紧密,呈定向排列嵌在橡胶基体上,无明显接触界面,较大程度上改善了复合材料的物理机械性能,矿石粒度小于2μm时,改性伊利石粘土矿在橡胶基体上分散性更好,补强效果更佳。(4)TG-DSC分析表明：改性伊利石粘土矿填充复合材料后对橡胶的热稳定性能有明显提升。主要是因为改性粘土矿中粘土矿物(伊利石、蒙脱石、高岭石等)和复合材料发生化学键合,片层结构嵌入橡胶基体后,与橡胶分子交联在一起形成了有效的阻隔单元,使得复合材料热分解更加缓慢和复杂,提高了复合材料的绝热能力,有效地改善了复合材料的热稳定性能。(5)伊利石粘土矿微孔发育,吸水性好,对阳离子染料废水有很好的脱色效果。200mg粘土矿矿粉对100mL的5mg/L亚甲基蓝溶液的吸附脱色率就可达到95%以上。造粒动态吸附效果也较好,伊利石粘土矿球粒能进行较长时间的脱色吸附工作,150g粘土矿球粒吸附5mg/L浓度的亚甲基蓝溶液,8-10d才吸附饱和,预示在工业实际废水中有一定的应用价值。(6)伊利石粘土矿粉对亚甲基蓝溶液有较好的脱色吸附效果,吸附主要以物理吸附为主。造粒后伊利石粘土矿球粒表面孔隙多,比表面积大,吸附效果较好。球粒在吸附过程中有三重吸附作用,一是球粒微孔结构对染料分子的吸附；二是伊利石粘土矿中蒙脱石等粘土矿物的吸附作用；三是伊利石粘土矿内部结构中存在的大量空隙对染料分子的吸附作用。通过模型拟合可知,伊利石粘土矿球粒对阳离子染料吸附类型是以化学吸附为主,物理吸附为辅。(7)通过实验研究得出,广西该地伊利石粘土矿能较好的应用于橡胶填料和染料废水脱色吸附领域。但由于矿石组成复杂,对其开发利用仍需进一步研究,尤其在橡胶填料应用中,对其改性工艺和配方,硫化配方及填充粒度仍有较大研究开发空间。