Bentonit - co to jest? Produkcja bentonitu, zastosowanie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Ludzkość od dawna nauczyła się wykorzystywać minerały z wnętrzności planety, aby zaspokoić swoje potrzeby.

A jeśli węgiel, ropa i inne dobrze znane dary były używane w przemyśle przez długi czas, to dopiero niedawno zbadano dobroczynne właściwości niektórych minerałów.

Należą do nich taka substancja jak bentonit. Co to za minerał i do czego służy? Poniżej postaramy się bardziej szczegółowo zrozumieć ten problem.

Koncepcja i pochodzenie

Bentonit to glinopodobny minerał osadowy o właściwościach pochłaniania i adsorpcji wody. Po zwilżeniu jego objętość może wzrosnąć kilkakrotnie w stosunku do pierwotnego rozmiaru.

Swoją nazwę minerał zawdzięcza amerykańskiemu miastu Benton, położonemu w stanie Montana, gdzie po raz pierwszy odkryto złoża tego minerału.

Tworzenie bentonitu nastąpiło na późnych etapach rozwoju geologicznego naszej planety. Powodem jego wystąpienia była przemiana osadów wulkanicznychskały pod wpływem wilgoci i wysokiej temperatury.

Różnorodność depozytów

Należy zauważyć, że oprócz procesu hydrotermalnego na występowanie złóż miało wpływ wiele czynników zewnętrznych. Dlatego na świecie jest wiele miejsc, w których wydobywane są iły bentonitowe. Ale jednocześnie mają różne właściwości i są wykorzystywane w różnych branżach.

Rozwój kopalni

W nowoczesnym górnictwie wydobycie iłów bentonitowych odbywa się głównie metodą odkrywkową. Wynika to ze specyfiki występowania tej skały osadowej, której głębokość zwykle nie przekracza 100 metrów. Produkcja bentonitu rozpoczyna się dopiero po rozpoznaniu złoża.

Analiza i poszukiwania geologiczne oceniają ekonomiczną wykonalność rozpoczęcia zagospodarowania, po czym prowadzone są działania mające na celu udostępnienie złóż. Jednocześnie szacowana wielkość produkcji powinna przekroczyć kilka milionów ton. Tylko w takim przypadku rozwój kamieniołomu będzie opłacalny.

Każde złoże wytwarza swój własny specjalny bentonit. Czym są te odmiany i gdzie są używane?

Branże zastosowań

Najczęstsze zastosowania tego minerału to:

• Rolnictwo. Bentonit jest szeroko stosowany w tej branży. Trudno przecenić jego zastosowanie do rekultywacji terenu oraz jako element adsorbujący w pracach polowych.
• Bentonit do produkcji wina i owocówsoki. Nie od razu wpadli na pomysł wykorzystania minerału w tej branży. W produkcji wina często stosuje się klarowanie bentonitem różnych win i napojów naturalnych.
• Przemysł stalowy. Jest niezastąpiony w odlewni do produkcji różnych mas formierskich. Ponadto czyszczenie glinką bentonitową jest niezbędnym elementem w produkcji stopów żelaza.

• Produkcja perfum i produkcja chemii gospodarczej. Bentonit nie zawiera żadnych toksycznych dodatków i posiada doskonałe właściwości absorbujące. Znajduje szerokie zastosowanie w produkcji kosmetyków, wód toaletowych, różnych emulsji oraz dodatków antykorozyjnych. Jednocześnie koszt nawet najwyższej jakości surowców jest znacznie niższy niż dodatków roślinnych i zwierzęcych stosowanych w produkcji chemii gospodarczej. Dlatego zastosowanie bentonitu może znacznie obniżyć koszty zakupu surowców.
• Przemysł lekki. Bentonit jest tanim i wysokiej jakości substytutem skrobi i jest szeroko stosowany w tkaninach.
• Przemysł rafinacji ropy naftowej. Wymaga oddzielnego bentonitu. Co to za odmiana? Faktem jest, że produkty uzyskiwane podczas rafinacji oleju znacznie poprawiają swoje walory konsumenckie, jeśli zostały wcześniej oczyszczone bentonitem. Usuwa to wszystkie niepotrzebne zanieczyszczenia.

Poniżej rozważ bardziej szczegółowo zastosowanie bentonitu w poszczególnych gałęziach przemysłu.

Przemysł winiarski

Bentonit do produkcji wina jest w ostatnim czasie niemal głównym elementem procesu technologicznego. Teraz trudno sobie wyobrazić, jak sobie bez niego radzili.

Jest używany głównie w następujących przypadkach:

• klarowanie wina i soków owocowych bentonitem;
• obróbka moszczu winnego w celu usunięcia z niego różnych enzymów i związków białkowych;
• obróbka wina i soków w celu ich stabilizacji.

Zwykle czyszczenie bentonitem jest stosowane tylko w przemyśle winiarskim. Ale w niektórych przypadkach możliwe jest użycie innych substancji pomocniczych, które uczestniczą w procesie jako katalizator.

Zalety bentonitu w produkcji wina

Pierwsza korzyść. Wykorzystanie tego minerału w produkcji wina, oprócz jego taniości, pozwala na osiągnięcie ogromnych korzyści w procesie technologicznym. Minerał może znacznie zmniejszyć ilość odpadów klejących podczas przetwarzania:

• Łatwe klejenie materiałów. W tym celu bentonit miesza się z niewielką ilością sody oczyszczonej.
• Konieczność w procesie technologicznym produkcji win białych i szampańskich. W tym celu przygotowuje się roztwór bentonitu bez dodawania sody. Pozwala to na uzyskanie gęstego osadu, w którym absolutnie nie ma związków białkowych.

Druga zaleta. Bentonit jest łatwy w użyciu w produkcji. Otrzymane rozwiązanie nie tworzy sięmasy grudkowate, co ułatwia łączenie go z półproduktami winiarskimi. Jednocześnie posiada wysoki współczynnik klarowania i stabilizacji gotowego produktu.

Trzecia zaleta. Niski koszt glinek bentonitowych w porównaniu do podobnych substancji. Jednocześnie wskaźniki zużycia surowców do klarowania produktów są w niektórych przypadkach nawet niższe niż w przypadku podobnych sorbentów. Zmniejsza to koszty produkcji, co zmniejsza koszty wyrobów gotowych i zwiększa marżę zysku przedsiębiorstwa.

Czwarta zaleta. Suchy proszek bentonitowy ułatwia przygotowanie roztworu o dowolnej konsystencji. Odbywa się to poprzez dodanie wymaganej ilości płynu.

Piąta zaleta. Możliwe jest uzyskanie bentonitu dowolnego rodzaju i kategorii. Wystarczy skontaktować się z dostawcą tego surowca i zapoznać się z właściwościami tego minerału, a następnie dokonać niezbędnego wyboru.

Zastosowania do poziomego wiercenia kierunkowego (HDD)

Często używany do bentonitu HDD. Tak więc, gdy prowadzone są prace ziemne związane z wierceniem, zdarzają się przypadki zrywania ścian wierconego otworu. Glinka bentonitowa służy do wzmocnienia otworu. Dodatkowo hydrofobowe właściwości materiałów budowlanych zawierających w swoim składzie ten minerał pozwalają na ich zastosowanie do wzmacniania ścian wykopów podczas prac ziemnych prowadzonych poniżej poziomu wód gruntowych na dowolnym terenie.

Bentonit do wiercenia poziomego jest używany ze względu na wysoką zawartość spoiwnieruchomości. Woda wchodząc w kontakt z tą substancją wypełnia w niej puste przestrzenie. Efektem tego jest pęcznienie mieszanki i kilkukrotne zwiększenie jej objętości.

Jeżeli zachowane są prawidłowe proporcje suchego proszku i płynu, uzyskuje się jednorodną lepką substancję o właściwościach tiksotropowych. Oznacza to, że roztwór bentonitu łatwo wchłania wodę i staje się plastyczny, co ułatwia pracę. A przy braku działania mechanicznego twardnieje, tworząc wodoodporną barierę.

Specjalny roztwór gliny bentonitowej jest niezbędny do wiercenia w gruntach sypkich i pływających. Pozwala wzmocnić ściany powstałej studni, a także zapobiec przywieraniu fragmentów gleby do narzędzi wiertniczych.

Stosuj w walce z ruchomymi piaskami

Bentonit jest również używany do wiercenia w przypadku ruchomych piasków. Jak wiadomo, ruchome piaski to ziemia zmieszana z wodą, która działa na ściany studni i powoduje ich ciągłe zapadanie się.

Zazwyczaj składa się z piasku i kawałków gliny, które tworzą tzw. "pełzającą wodę". Kiedy studnia dociera do miejsca powstawania ruchomych piasków, naruszenie integralności jej skorupy prowadzi do wypełnienia tej masy całej przestrzeni za ścianami studni, co nie pozwala na dalszą pracę. Jednocześnie objętość cieczy może być tak duża, że nawet użycie pompy do wypompowania zawiesiny nie rozwiąże problemu.

Aby zneutralizować negatywny wpływ ruchomych piaskóworaz glina bentonitowa. Jest pompowany do pierścienia. Po spęcznieniu ta mieszanina tworzy wodoodporną masę, która nie pozwala na wypełnienie studni płynem.

Bentonit w nowoczesnych operacjach wiertniczych to magiczna różdżka, zwłaszcza podczas wiercenia w wodzie. Oprócz właściwości hydrofobowych posiada właściwości smarne, co pozwala wydłużyć żywotność wiertnicy oraz samych frezów.

Wniosek

W tym artykule omówiono taki materiał jak bentonit, czym jest, do czego służy, w jakich dziedzinach przemysłu iw jakim celu jest wykorzystywany, jak jest wydobywany. Możesz dowiedzieć się więcej o jego właściwościach fizycznych, kontaktując się ze specjalistycznymi publikacjami.