بایگانی دسته: مطالب مرتبط با بنتونیت

مطالب مرتبط با بنتونیت

انواع بنتونیت از نظر تورم پذیری

خاصیت تورم پذیری بنتونیت با توجه به نوع کاتیون موجود در فضای میان لایه ای، خواص فیزیکی و شیمیایی بنتونیت تغییر می کند و بر این اساس به صورت زیر تقسیم بندی می شود.

  1. بنتونیت با ظرفیت تورم پذیری زیاد: این بنتونیت که کاتیون میان لایه ای آن اغلب سدیم و گاهی پتاسیم است قابلیت جذب آب زیادی را دارد و در آب بصورت ژل درآمده و حجیم می شود و به مدت نا محدود معلق می ماند. پالپ کلوئیدی بنتونیت سدیم دار به عنوان گل حفاری به دلیل خاصیت تورم پذیری و ژله ای بالا در حفر چاه های عمیق مورد استفاده قرار می گیرد.
  2. بنتونیت با ظرفیت تورم پذیری کم: این بنتونیت که کاتیون میان لایه ای آن کلسیم است، تورم پذیری کمی دارد و معمولا به صورت فعال شده به عنوان خاک رنگبر استفاده میشود. به علاوه بنتونیت هایی که یون تعویض پذیر آن ها منیزیم است نیز دارای خاصیت تورم پذیری کمی هستند.

بنتونیت ویژه سموم

سموم بصورت گرد و یا محلول روغنی تهیه می‌شوند مونت موریونیت‌ها یکی از چندین نوع پودری می‌باشند که در فرمول سموم گردی یا دانه‌ای شکل قابل حل در آب وجود دارند خاصیت مونت موریونیت در این سموم به عنوان ناقل جهت علف‌کشی و دفع آفات نباتی می‌باشد.

در ژاپن بنتونیت برای تهیه حشره کش‌ها مصرف می شود و حدود 13 درصد کل مصرف بنتونیت زاپن گزارش شده است.

کاربرد بنتونیت در حفاري چاه

بنتونیت بدلیل تعلیق پذیری و استاندارد سیلان در غلظت‌های بالا و قدرت آب بندی در اثر تورم از حدود 70 سال پیش به عنوان گل حفاری مصرف می‌شود. این نوع بنتونیت بیشتر از نوع سدیک یا تورم پذیر است. بنتونیت کلسیم یا خاک اسیدی بندرت برای این کار مصرف می‌شود. برای این کار بنتونیت را بصورت گل (مخلوط ساده بنتونیت با آب) که به گل وانیلا (Vanilla) معروف است در می‌آورند و در چاهها و گمانه‌های حفاری تزریق می‌کنند تا دیواره آنها را به صورت ژل پوشانده، ترک و شکاف‌های دیواره گمانه‌ها پر کرده و موجب کاهش آب (افت آب) تزریقی در گمانه گردد. لیزی و سیلان آن (در اثر جریان یابی) حرکت دستگاه حفاری را در گمانه‌ها آسان‌تر می‌نماید. در حفاري نفت و گاز از بنتونيت هاي سديم دار استفاده می‌شود. با آزاد شدن بنتونيت در آب، پوسته‌های نسبتاً بزرگ سديم بنتونيت به ذرات كلوئيدي تبديل شده و انرژي الكتريكي ذخيره شده در شبكه بلوري را آزاد می‌کنند و در حدود 15 تا 30 برابر حجم اوليه متورم می‌شوند. از اين خاصيت درحفاري براي پراكنده سازي مواد سنگين كننده و قطع حفاري استفاده می‌شود، بدين صورت بنتونيت پوششي را روي ديواره چاه ايجاد كرده و از مهاجرت نفت و گاز ممانعت می‌کند وديواره را پايدار و مته را نيز چرب می‌کند. همچنين بنتونيت، مواد آلي و غير آلي را از مخلوط آب جذب كرده و به ويسكوزيته آن در برداشت و بالا آوردن نخاله‌های حفاري كمك می‌کند.

عملکرد بنتونیت در صنعت آرایشی

بنتونیت سدیم دار، بنتونیت کلسیم دار فعال شده با اسید، هکتوریت، رس های آلی و بنتونیت سفید در بسیاری از مواد آرایشی استفاده می شوند. مقدار اندک، اغلب به میزان 2 درصد، افزودنی هایی هستند که به خاصیت ژلاتینی و پایدارسازی امولسیون، سوسپانسیون کمک کرده و ساختار ترکیبات مایع را بهبود می بخشند. ترکیبی از خصوصیات ژلاتینی ، تورم پذیری، قابلیت تعویض کاتیون؛ سفیدی و روشنی است که استفاده از ذرات ریز بنتونیت پولکی شکل را امکان پذیر می کند. آنها به عنوان غلیظ کننده، اجزای ایده آل شامپوها و خمیردندان ها هستند و به عنوان عوامل معلق کننده و پراکنده ساز به طور خاص در رنگدانه های پودر شده استفاده می شوند. این مواد را می توان به عنوان غلیظ کننده در فازهای روغنی پیوسته کرم های پوست به کار گرفت. بنتونیت همچنین در کرم های دارای اساس رنگدانه ای، برای معلق کردن رنگدانه ها و ایجاد حفاظت در برابر پرتو فرابنفش استفاده می شوند. به منظور خارج کردن آلودگیها به صورت ژل مانند در ماسک های صورت، آنها را با آب مخلوط می کنند تا رنگ یکنواخت پراکنش پذیر ایجاد شود. دیگر کاربرد بنتونیت در کمک به پراکنده شدن عطر از راه فرمولاسیون حمام حباب است. مواد آرایشی مایع اساساً رنگدانه هایی پراکنده شونده به حالت غلیظ هستند و بزرگترین مساله جلوگیری از رسوب اجزای رنگدانه است که این مشکل با استفاده از بنتونیت با گرانروی بالا جهت تغلیظ رفع خواهد شد.

عملکرد بنتونیت خوراکی

با توجه به اهمیت سلامت و بهداشت عمومی و ضررهای اقتصادی احتمالی صنعت دامپروری و تولید محصولات لبنی ناشی از مایکوتوکسین ها، پیدا کردن روش‌های عملی و سریع جهت شناسایی و سم زدایی از مایکوتوکسین ها و به ویژه آفلاتوکسین ها در غذای انسان و دام، به لحاظ اقتصادی و همه گیر شناسی اهمیت ویژه‌ای دارد. تحقیقات اخیر نشان داده است که آسان‌ترین، عملی‌ترین و ارزان‌ترین شیوه در کاهش بروز اختلالات مربوط به سموم قارچی یا جلوگیری از ورود این سموم در شیر و محصولات دامی استفاده از مواد جاذب در خوراک می‌باشد. این ترکیبات ملکول توکسین را در خوراک آلوده و در دستگاه گوارش بصورت محکم و غیر قابل برگشت جذب می‌کند، بنابراین کمپلکس توکسین-جاذب از دستگاه گوارش عبور کرده و از طریق مدفوع دفع می‌شود و بدین صورت از جذب توکسین (و تماس حیوان با توکسین) جلوگیری کرده و یا آن را به حداقل می‌رساند.

 ترکیبات جاذب مختلفی جهت کاهش جذب مایکوتوکسین ها و به ویژه آفلاتوکسین در خوراک و دستگاه گوارش حیوانات اهلی و بویژه گاوهای شیرده استفاده شده‌اند، اما پرکاربردترین ترکیبات جاذب، ترکیبات معدنی (inorganic) رسی هستند. بنتونیت ها ترکیبات رسی هستندکه ساختار کریستالی لایه‌ای داشته و در جذب مایکوتوکسین ها و بویژه آفلاتوکسین ها کاربرد گسترده‌ای دارند. با این عمل، تأثیر مایکوتوکسین‌ها بر عملکرد و نقش کبد کاهش یافته و تاثیرات منفی سموم قارچی بر رشد و نمو و سلامتی حیوان کاهش می‌یابد. خصوصیات ویژه بنتونیت از قبیل آبگیری، تورم و افزایش حجم با جذب آب، ویسکوزیته، ظرفیت بالای تبادل یونی و باند شدن با کاتیون‌های مختلف، آن را به ماده با ارزشی برای محدوده وسیعی از کاربردها در صنعت و سیستم‌های پرورشی و مزرعه‌ای تبدیل کرده است

استفاده از بنتونیت در سدسازی

دیواره های آب بند ساخته شده از ماسه و بنتونیت (Slurry cutoff walls) به سبب داشتن هدایت پذیری هیدرولیکی پایین ، برای کنترل تراوش آب در تاسیسات نگهداری آب و همچنین جلوگیری از انتقال آلود گی ها و آبهای زیر زمینی در سایت های آلوده در پروژه های زیست محیطی به وسعت مورد استفاده قرار گرفته و می گیرد . اندازه و مقدار ماسه و میزان بنتونیت در مخلوط ، می تواند هدایت پذیری هیدرولیکی مورد انتظار را تا حد چشمگیری کنترل نماید . از طرفی کنترل مسئله نشت و تمرکز تنش در چنین المان هایی نیازمند تحلیل خواص تراکم پذیری این مخلوط ها و ارائه طرح اختلاطی مناسب می باشد که از لحاظ تراکم پذیری با مصالح اطراف خود سازگاری و هماهنگی لازم را داشته باشد .  

ضریب فشردگی مخلوطهای بنتونیت -ماسه به صورت خطی با خواص خمیری مخلوطها در رابطه است . همچنین ضریب فشردگی مخلوطها با درصد ماسۀ موجود در مخلوطها، رابطۀ خطی دارد و بصورت عمومی با افزایش درصد ماسه کاهش می یابد.

روش هاي استخراج بنتونیت

در این معادن استخراج معمولا به صورت روباز با بولدوزر و اسكراپر برداشت شده، توسط لودر بار زده مي شود . ضخامت روباره متغير است. بندرت به صورت زيرزميني استخراج مي شود.

آماده سازي معدن به معنی برداشتن باطله هاي سطحی است که می توان آن ها را توسط بلدوزر جمع آوري نمود و سطح ماده معدنی را تا حد ممکن پاکسازي کرد

 بارگیري توسط تراکتور بیل دار، یا لودر یا بیل مکانیکی پاکت دار صورت خواهد گرفت و با توجه به فشرده بودن ماده معدنی تراکتور امکان نفوذ در آن را ندارد و می بایستی ابتدا توسط کارگر و بیل و کلنگ ماده معدنی از جاي خود کنده و آزاد شود و در موقع بارگیري ، سنگ هاي باطله ، سنگ جوري شده و از معدن خارج شوند حفظ پله در این گونه معادن مشکل است و معمولاً بصورت ترانشه اي ویا گودالی استخراج می شوند.

فعالسازی بنتونیت

فعالسازي بنتونيت عبارت است از ايجاد تغييرات فيزيکي يا شيميايي جهت بهبود خاصيت آن که معمولا با افزايش سطح ويژه همراه است به طور کلي روشهاي فعالسازي رسها را ميتوان به چهار دسته تقسيم نمود:

۱- روش فيزيکي که عبارت است از تغيير اندازه ذرات و سطح ويژه به طور مکانيکي

۲- روش گرمايي که در آن به کمک تأثير دما ترکيب شيميايي و يا ساختار کريستالي رس را تغيير مي دهند

۳- روش شيميايي که اين روش معمولا بر اساس تعويض يوني انجام مي گيرد، بنابراين شامل تخريب شيميايي زيادي در ساختار کريستالي نيست

۴- روش پايه گذاري که در اين روش نوع فعالسازي از طريق تغيير ساختار کريستالي رس به صورت فيزيکي و شيميايي براي افزايش ظرفيت جذب يا ايجاد فضاهايي براي افزايش جذب يونهاي ويژه انجام مي گيرد.

کاربرد بنتونیت در گندله سازی

از خاصیت چسبانندگی بنتونیت برای گلوله کردن سنگ آهن کنسانتره استفاده می شود. برای این منظور بنتونیت را به صورت مرطوب با کنسانتره سنگ آهن مخلوط کرده و از روی یک صفحه مدور گردان عبور می دهند. در اثر نیروی گریز از مرکز و غلطیدن مخلوط دانه های گرد نخودی شکلی از آن حاصل می شود. بنتونيت به عنوان یک عامل ضروری در تولید پلت های سنگ آهن کاربرد دارد. از طریق این فرایند سنگ های معدن به پلت های کروی تبدیل می شوند که برای تولید مواد تغذیه کوره های انفجار جهت تولید آهن مناسب جهت قالب ریخته گری یا تولید در چرخه احیا مستقیم آهن(DRI)  کاربرد دارد. از دهه 1950به منظور پليتي كردن، بنتونيت برابر كانه منيتيت و هماتيت ريزدانه اضافه مي گردد. حدود8-6 كيلوگرم سديم بنتونيت به1تن كانه آهن خشك اضافه مي گردد. بنتونیتی که بدین منظور به کار می رود از نوع چسبنده بوده و بایستی مقاومت کافی در حال تر و خشک داشته باشد. برای آزمایش مقاومت در حالت تر و خشک آن ها را بر روی  یک صفحه گردان پرتاب کرده و درصد خرد شدن و میزان مقاومت آن ها را تعیین می نمایند. از بنتونيت هاي سديم دار براي تهيه گندوله آهن استفاده مي شود .

جذب فلزات سنگین از پساب

آزاد شدن و پراکندگب فلزات سنگین در محیط می تواند خطرات جدید برای انسان هایی که در معرض تماس با آنها می باشند را فراهم آورد. فلزات سنگین دارای خاصیت تجمع در سیستمهای بیولوژیکی بوده و غیرقابل تجزیه میکروبی می باشند و از درجه سمیت بالایی برخوردار هستند. بنابراین توسعه روش های جدید و نو به جای گزینه های قدیمی فیزیکی و شیمیایی برای حذف و جداسازی آن ها از آب ها و پساب ها ضروری است. بنتونیت طبیعی می تواند به عنوان یک ماده مناسب در حذف فلزات سنگین از پساب های صنعتی و آب ها به ویژه در غلظت های پایین این فلزات مطرح می باشد. تحقیقات نشان داده است که بنتونیت می تواند به طور موثری در حذف و جذب مس و نیکل از آب و پساب در مقیاس وسیعی به کار رود. این حذف و جذب تابعی از زمان تماس، غلظت جاذب، غلظت اولیه فلزات و pH اولیه محلول ها (آب و پساب) می باشد.