Com a grande preocupação com o meio ambiente, as indústrias de refinamento de petróleo têm procurado tecnologias alternativas para o processo de separação óleo/água. As argilas vêm sendo consideradas alternativas econômicas nos tratamentos de efluentes. O objetivo do trabalho é avaliar o potencial da argila verde esmectita organofílica como adsorvente na remoção do óleo presente na água produzida. Foi realizada uma modificação química na argila com o sal quaternário de amônio cloreto de cetil trimetil amônio (Genamin), para obter a organofilização da argila e assim avaliar seu potencial adsorvente. Um planejamento experimental foi realizado analisando as variáveis de tempo (1h, 3h e 5h) e concentração de óleo (100 ppm, 300 ppm e 500 ppm) e suas respostas foram a porcentagem de remoção e capacidade de remoção. A argila foi caracterizada por difração de Raios X, capacidade de adsorção em solventes orgânicos e teste de Inchamento de Foster. Os resultados indicaram que houve a modificação química e que a argila apresenta capacidade de adsorção óleo/água, com quase 80% de remoção sem precisar do gasto energético da agitação.