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化學凈化方法由于膨潤土是通過物理方法純化的，因此難以除去方石英，石英的一部分和具有細粒徑的氧化鐵。因此，為了獲得高純度的膨潤土，必須使用化學純化方法。 

化學純化方法是化學試劑與雜質礦物發生化學反應的方法在膨潤土中去除它。 Crysite和石英通常用強堿除去。反應原理為：  2NaOHCSIO2→Na2SiO21 ten H 20（4-2） 

凈化實驗結果省顯示使用20％NaOH溶液并以80℃的溫度和2.5小時的反應時間以適當的比例（根據膨潤土中的方石英的含量）加入。 膨潤土中的方石英可以去除。 膨潤土生產工藝比較復雜，對膨潤土生產線的要求也比較高。
純化結果的相分析表明，蒙脫石含量超過95％。  使用連二亞硫酸鈉（俗稱保險粉）或硫代硫酸鹽消除氧化鐵實現粘土的漂白。 反應機理是：   Fe2O3 + Na2SO2 + H2SO4-NazSO2→2Fe2O3 + H20   在實際的純化過程中，物理化學方法通常用于復合純化。

例如，英國專利的膨潤土凈化技術是復合凈化：主要步驟如下。  生產的膨潤土礦石經過處理，以減少表面污染。 礦石粉碎后，用連二亞硫酸鈉或硫代硫酸鹽漂白，以消除氧化鐵污染。  處理過的膨潤土懸浮液通過處理膨潤土水中的游離氧化鐵脫水基于60°C的堿溶液。 漂洗脫水的固相材料并加入水以重構懸浮液。 將新制備的懸浮液在均化器中進行剪切，摩擦和沖擊。 干燥懸浮液。  此過程的優點如下：  膨潤土中的游離硅基本上被化學物質除去溶解分離法得到相對純的膨潤土。 產品回收率高。  堿處理膨潤土，溫度高于60°C，無毒，無菌，白度高，適合生產片劑分散劑，化妝品等。  Wei Xia（2008）對Faku膨潤土的凈化和深加工進行了詳細的研究。她指出，膨潤土中的SiO2含量高達75.32％，蒙脫石含量僅為73.5％，經過凈化處理。 這是非常必要的。

實驗研究表明，很難將細粒方英石直接與礦石的凈化分離。 因此，作者采用首次鈉再純化工藝研究各種消毒劑對鈣基膨潤土的鈉改性效果，同時考慮經濟因素，最后選擇Na2CO3作為鈉化劑。 使用濕法改性，理想的鈉純化工藝是Na2CO3的加入量為原土質量的5％，反應時間為1.5h，反應溫度為70℃，pH值為8，漿料濃度為10％。 本公司認為是因為膨潤土在有機改性中需要90％以上的蒙脫石，因此膨潤土的凈化尤為重要。 

Yang Cuina（2008）使用類似的方法研究膨潤土的改性和凈化。該區域使膨潤土中蒙脫石的含量從40％增加到70％，達到90％以上。 同時，鈉蒙脫石的層間距從原來的1.5224 nm降低到1.273 nm。