بایگانی دسته: مطالب مرتبط با بنتونیت

مطالب مرتبط با بنتونیت

بنتونیت ارت Bentonite

فروش بنتونیت ارت

مزیتهای استفاده از پودر بنتونیت زمین کاو جهت چاه ارت :

  • بدون خورندگی هادی ارت

مواد تشکیل دهنده خاصیت خورندگی نداشته و بدلیل عدم استفاده از نمک در چاه ارت خورندگی نخواهیم داشت.

  • عدم استفاده از نمک

استفاده از نمک باعث خورندگی هادی ارت میشود که با استفاده از این محصول نیازی به استفاده از نمک وجود ندارد.

  • عدم استفاده از ذغال

با توجه به اینکه ذغال رسانای خوبی نمیباشد با استفاده از این محصول نیازی به استفاده از ذغال نیست.

  • مقاومت مؤثرمطابق استاندارد

با استفاده از این محصول به راحتی مقاومت مؤثر استاندارد در مناطق مختلف حاصل خواهد شد.

  • مقاوم در برابر شسته شدن توسط آبهای سطحی

با استفاده این محصول دیگر مشکل شسته شدن در زمان بارندگی در مناطق کوهستانی وسنگی وجود نخواهد داشت

  • مقاوم در برابر هوازدگی و مشکلات آبهای سطحی

مشخصات فیزیکی وشیمیایی این محصول، باعث عدم تغییر رفتار آن در برابر هوازدگی و آبهای سطحی گردیده است

  • جذب رطوبت بالا

مشخصات فیزیکی محصول و توانایی بالقوه محصول در جذب رطوبت محیط اطراف خود باعث ترغیب در استفاده از این محصول گردیده است

  • عدم نیاز به تزریق آب و نمک در روش سنتی

با توجه به جذب رطوبت بالا در این محصول نیازی به تزریق آب ونمک بصورت دوره ای نیست

  • ماندگاری وپایداری طولانی

مشخصات فیزیکی وشیمیایی این محصول، باعث عدم تغییر رفتار فیزیکی وشیمیایی آن در برابر شرائط جوی سطحی و زیر زمینی گردیده است

((ساندويچ خاک)) چيست؟

((ساندويچ خاک)) با نام بين المللي GCL، در واقع همان ((گل سرشور)) يا کاني رسي ((مونت موريلونيت)) است که مابين دو پارچه ساندويچ مي شود و مثل يك رول ‏موكت، به عرض 5 متر و طول 40 متر رول مي گردد. ‏
براي مصرف اين محصول شبيه به موكت، آن را روي زمين يا خاك پهن مي كنند و هر مساحتي از روي ‏زمين را كه مي خواهند، آب بندي مي كنند.‏
مصارف عمده ساندويچ خاک در استخرهاي كشاورزي و نگهداري آب و فاضلاب، سدها، كانال هاي انتقال آب(جهت جلوگيري از هدر رفت آب)، ‏لندفيل هاي دفن زباله، تونل ها، مخازن نفتي، سد باطله معادن، ليچ پد معادن طلا و مس و غيره، ساختمان و ‏ابنيه، راه¬سازي و صدها كاربرد عايقكاري و آب بندي ديگر است.
Bentonite-zaminkav-02188385541-(1)

بنتونیت

واژه بنتونیت Bentonite را نخستین بار در سال 1898 دانشمندی به نام نایت Knight به کار برده است. این واژه از اصطلاح محلی شیل های بنتون واقع در ایالات وایومینگ امریکا گرفته شده است. مهمترین بخش بنتونیت را کانی های گروه اسمکتیت تشکیل می دهند.

ژئوشیمی
از خواص مهم کانی های خانواده اسمکتیت، جانشینی یونی، خاصیت شکل پذیری، انبساط و انقباض یونی آن ها را می توان نام برد. میزان خواص کانی های خانواده اسمکتیت به ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها بستگی دارد. در کانی مونتموریونیت سدیم دار، میزان جذب یونی، شکل پذیری، انبساط و انقباض از نوع کلسیم دار آن بیشتر است. ابعاد شبکه مونتموریونیت سدیم و کلسیم از 6/9 آنگستروم در حالت معمولی به 20 آنگستروم در صورتی که رطوبت محیط صد در صد باشد، افزایش خواهد یافت.

میزان جذب و تورم مونت موریونیت سدیم دار چندین برابر حجم آن است، به طوری که حالت ژله ای، پلاستیکی و چسبندگی به خود می گیرد.

مراحل تشکیل بنتونیت مرغوب

مراحل تشکیل اين کانسار را می توان به صورت زير بیان کرد:

– قرار گیری سنگهای آذرآواری در يک الگون – اختلاط بین آب دريا و شیشه آتشفشانی که منجر می شود به :

الف) واکنش شديد بین آب سرد دريا و شیشه داغ

ب) سرد شدن سريع شیشه آتشفشانی و در نتیجه شکل گیری وسیع خلل و فرج در شیشه آتشفشانی

پ) شسته شدن عناصر شیمیايی مانند قلیايیها و Ca – دگرسانی شیشه آتشفشانی و شکل گیری اسمکتیت از راه توزيع مجدد Mg و Fe و گرفتن Mg از آب دريا. توزيع مجدد Si نیز منجر به ته نشینی – Opal CT می شود. در نتیجه بنتونیت در اين کانسار بر اساس واکنش زير تشکیل شده است: شیشه + H2O ( آبکافت)—<ژل سیلیکات آلومنیوم آبدار —< اسمکتیت + سیلیس آبدار + H2O + کاتیونها

کانی های مهم بنتونیت

بنتونیت یک کانی رسی است که اساساً از کانی های گروه اسمکتیت تشکیل شده است. اسمکتیت شامل سری های دی اکتاهدرال و تری اکتاهدرال است. کانی های سری دی اکتاهدرال عبارتند از: مونتموریونیت، بیدلیت و نانترونیت. انواع تری اکتاهدرال شامل کانی های هکتوریت و ساپونیت است. از خواص مهم کانی های خانواده اسمکتیت، جانشینی یونی، خاصیت شکل پذیری، انبساط و انقباض یونی آن ها را می توان نام برد.

انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی

  • بنتونیت های سدیم دار
  • بنتونیت های جانشینی توسط سدیم
  • بنتونیت های کلسیم دار
  • بنتونیت های ارگانوفیل
  • بنتونیت های فعال شده توسط اسید

ژنز بنتونیت

بنتونیت ها به دو طریق گرمابی و رسوبی تشکیل می شوند

  • ذخایر بنتونیت گرمابی:
    ذخایر گرمابی کوچک بوده و در شرایط خاص ترکیب محلول گرمابی تشکیل می شوند. خصوصیات محلول برای تشکیل اسمکتیت عبارتند از:
    1. سیلیس باید بیش از حد اشباع کوارتز باشد.
    2. دمای محلول بالا باشد.
    سنگ مادر مناسب، توف های داسیتی، تراکیتی و ریولیتی غنی از k و Ca هستند. این نوع ذخایر در ژاپن، ایتالیا، یونان گزارش شده اند.
  • ذخایر بنتونیت رسوبی:
    مهمترین ذخایر بنتونیت دنیا از نوع رسوبی هستند. خاکستر آتشفشان های اسیدی- حد واسط هنگامی که در محیط های دریاچه ای قلیایی بر جای گذاشته می شوند، ضمن واکنش با آب می توانند اسمکتیت و دیگر کانی ها را تشکیل دهند.

عمده بنتونیت های رسوبی متعلق به دوران سوم زمین شناسی هستند. اسمکتیت با افزایش دما و فشار با ایلیت تبدیل می شود. سنگ های رسوبی حاوی بنتونیت در شرایط افزایش عمق (افزایش دما) ابتدا اسمکتیت به اسمکتیت–ایلیت تبدیل می شود. در عمق حدود 3700 متر حدود 80 درصد اسمکتیت را ایلیت تشکیل می دهد. عدم گزارش بنتونیت از پالئوزوئیک می تواند به علت تبدیل آن به ایلیت باشد .

کانی های فلدسپار تحت تأثیر محلول های گرمابی با کاهش pH آلتره می شوند. نوع کانی هایی که از آلتراسیون فلدسپار پتاسیم حاصل می شوند به pH و دما بستگی دارد. در شرایط pH اسیدی و در دمای کمتر از 280 درجه سانتیگراد کائولینیت و در دمای بیش از 280 درجه سانتی گراد و محیط اسیدی پیروفیلیت تشکیل می شود. تشکیل سریسیت و یا ایلیت در محدوده pH بین پایداری فلدسپار پتاسیم و کائولینیت–پیروفیلیت است.

سایر کانی ها نظیر آلبیت و میکاها در شرایط pH اسیدی می توانند به کائولینیت آلتره شوند. ذخایر کائولینیت گرمابی چنانچه به دلیل فرسایش در سطح زمین رخ نمون یابند، کانی های سولفیدی در سطح اکسیده شده و با کاهش pH آب های سطحی مجدداً کائولینیت هوازده همراه با نوع گرمابی می تواند تشکیل شود.

استخراج و فرآوری

روش های استخراج:

معمولا به صورت روباز با بولدوزر و اسکراپر برداشت شده، توسط لودر بار زده می شود. ضخامت روباره متغیر است. بندرت به صورت زیرزمینی استخراج می شود.

روش های فرآوری:

بعد از استخراج، ابتدا بنتونیت را مخلوط میکنند تا آب و مواد فرار آن از 50-30% به 8-7% کاهش یابد. بعد آن را با آسیاب میل های یا چکشی خرد کرده، گاهی آن را در خشک کن چرخان نیز می ریزند.

در بیشتر موارد، بنتونیت با دانه بندی 90% ذرات 75 میکرومتر، داد وستد می شود، ولی انجام عملیات بیشتر بر روی آن نیز امکانپذیر است. بهبودسازی بنتونیت با اسیدهای غیرآلی، سبب حل مواد ناخالص شده و حاصل آن از هم بازشدن ورقه ها، افزایش قطر منافذ باز و افزایش سطح مونتموریلونیت است، درجه این تغییرات به مونتموریلونیت، نوع اسید و دما و مدت زمان تماس بستگی دارد. رس های مورد استفاده برای خوراک جانوران با خنثی سازی محل های تبادل یونی در ورقه های رس فراهم می شود که معمولاً خنثی سازی با سدیم انجام می شود.

موارد استفاده

میزان بنتونیت مصرفی در امریکا شامل 26 درصد ریخته گری، 23 درصد گندوله آهن، 21 درصد جمع آوری فضولات گاو، 20 درصد حفاری، 8 درصد محیط زیست و 2 درصد مواد غذایی، داروسازی و . . . است.

خاصیت رنگ بری و میزان جذب آب بنتونیت به نوع کانی یا کانی های گروه اسمکتیت بستگی دارد. میزان تورم و خاصیت رنگ بری بیشتر بنتونیت ها در حال طبیعی در پایه مطلوب نیست، بنابراین لازم است که تغییراتی ایجاد شود تا خواص آن افزایش یابد. بنتونیت از ورقه های آلومینا و سیلیکات با پیوند سست تشکیل شده که می تواند در محیط آبی به ذرات با ابعاد 0.003 میکرومتر ضخامت و 0.1 میکرومتر طول جدا شود. خاصیت جدا شدن آسان و بار الکتریکی منفی سبب انتشار وسیع آن در آب می شود.

بنتونیت حاوی کاتیون های قابل مبادله Ca2+, Na+ یا Mg2+ داشته و از هر کانی دیگر به جز زئولیت ظرفیت تبادل یونی بیشتری دارد. این خاصیت بر ویژگی های تجاری آن تأثیر گذاشته و تقسیم بندی آن بر همین اساس صورت می گیرد. سدیم بنتونیت با قابلیت تورم بسیار بالا و کلسیم بنتونیت با ظرفیت تورم پایین، یک فرق اساسی دیگر بین این دو نوع کانی است که نوع سدیم دار تا دمای 400 درجه سانتیگراد پایدار است. نوع کلسیم با کربنات سدیم واکنش داده شده تا خاصیت تورم آن افزایش پیدا کند.

بنتونیت های فعال طبیعی و بنتونیت های فعال شده توسط اسید

این نوع بنتونیت ها در صنایع غذایی، صنایع شیمیایی، تهیه گوگرد، صنعت نفت، کاغذ سازی، صنعت قند وشکر و نوشابه، کنترل آتش سوزی، تمیزکننده وجود دارند.
• بنتونیت های فعال طبیعی و بنتونیت های جانشینی سدیم:
این نوع بنتونیت ها در صنایع شیمیایی، کاغذ سازی، صنعت قند و شکر و نوشابه، تمیزکننده، موادمعدنی، سرامیک، کشاورزی، حفاری و ریخته گری وجود دارند.

ریخته گری

از بنتونیت های سدیم دار به دلیل خاصیت پلاستیکی و چسبندگی آن در تهیه قالب های ریخته گری استفاده می شود. در تهیه قالب های ریخته گری، بنتونیت به دلیل چسبندگی، دانه های ماسه را به هم متصل می نماید و خاصیت پلاستیکی آن موجب می شود تا زیر فشار آن را متراکم نموده و شکل مناسب قالب را تهیه نمود.

گندوله آهن

از بنتونیت های سدیم دار برای تهیه گندوله آهن استفاده می شود.

حفاری چاه

در حفاری نفت و گاز از بنتونیت های سدیم دار استفاده می شود . با آزاد شدن بنتونیت در آب، پوسته های نسبتاً بزرگ سدیم بنتونیت به ذرات کلوئیدی تبدیل شده و انرژی الکتریکی ذخیره شده در شبکه بلوری را آزاد می کنند و در حدود 15 تا 30 برابر حجم اولیه متورم می شوند. از این خاصیت در حفاری برای پراکنده سازی مواد سنگین کننده و قطع حفاری استفاده می شود، بدین صورت بنتونیت پوششی را روی دیواره چاه ایجاد کرده و از مهاجرت نفت و گاز ممانعت می کند و دیواره را پایدار و مته را نیز چرب می کند. همچنین بنتونیت، مواد آلی و غیر آلی را از مخلوط آب جذب کرده و ویسکوزیته آن در برداشت و بالا آوردن نخاله های حفاری کمک می کند. هکتوریت نیز خواص مشابهی دارد.
بنتونیت 5-2% وزنی گل های حفاری آبی را تشکیل می دهد, هرچند در انواع دیگر گل حفاری مانند انواع روغنی یا مصنوعی نیز روز بروز کاربرد بیشتری پیدا می کند، در بعضی موارد آن 2-1% را به خود اختصاص داده و یا کاملاً با پلیمرها جایگزین می شود.

تصفیه و رنگبری

در صنعت تهیه روغن دانه های گیاهی و پتروشیمی از بنتونیت کلسیم دار به دلیل قابلیت مناسب جانشینی کاتیونی و خاصیت رنگبری استفاده می شود.

فضولات گاوی

در گاوداری ها از بنتونیت سدیم دار به دلیل قابلیت جذب بالای آن برای جذب ادرار و دیگر فضولات استفاده می شود. در امریکا 21% بنتونیت در این بخش به مصرف می رسد.

مواد شوینده

در تهیه مواد شوینده از بنتونیت سدیم و یا کلسیم دار به دو دلیل استفاده می شود:

1- جلوگیری از راسب شدن مواد
2- خاصیت نرمی آن

داروسازی

بنتونیت در صنایع داروسازی به نام صابون کانی یا صابون رسی معروف است. این ماده به صورت طبیعی، به حالت سیلیکات آبدار آلومینیوم Al2O3.4SiO2.H2O است که عمدتاً از مونت موریلونیت تشکیل شده است و ممکن است عناصر کلسیم، منیزیم و آهن نیز در ترکیب آن وجود داشته باشد. پودر دارویی بنتونیت بسیار دانه ریز، بی بو و به رنگ سفید مایل به خاکستری با حالتی زرد یا صورتی است.
بنتونیت در آب غیر محلول است و با جذب مقدار کمی از آب متورم می شود و سوسپانسیون 2% آن در آب، pH قلیایی (9.5 تا 10.5) تولید می کند. بنتونیت با جذب آب به صورت ژل در می آید که غلظت آن به مقدار بنتونیت وارد شده در آب بستگی دارد.
از خاصیت جذبی این ماده به عنوان تثبیت کننده و تصفیه کننده استفاده می شود. نام دارویی این ماده لوسیون کالامین (Calamin-Lotoin) یا بنتونیت ماگما می باشد.

کاربرد در مهندسی عمران

علاوه بر خواص قبلی، سدیم بنتونیت دارای پلاستیسیته و چرب کنندگی خوب، مقاومت برشی بالا، نفوذ ناپذیری و تراکم پذیری و تحکیم پذیری پایین است. به عنوان مثال ملات با 5-3% سدیم بنتونیت برای پایدارسازی دیواره ها به کار می رود، همچنین برای جمع آوری فلزات سنگین از آب های زائد و پرکردن فضاهای خالی استفاده می شود (پوشش مخازن ذخیره فاضلاب، باتلاق های آب های صنعتی، جاسازی زباله های اتمی در زیرزمین, احداث سدها، کانال، مخازن, ترانشه ها و…).

محیط زیست

پساب های صنعتی و کشاورزی مهمترین عامل آلوده کننده آب های سطحی و زیرزمینی هستند. به منظور کنترل این پساب ها ، محیط های نگهداری و انتقال را با استفاده از بنتونیت های سدیم دار باید ایزوله نمود.

پلیتی کردن کانه آهن

از دهه 1950 به منظور پلیتی کردن، بنتونیت برابر کانه منیتیت و هماتیت ریزدانه اضافه می گردد. حدود 8-6 کیلوگرم سدیم بنتونیت به 1 تن کانه آهن خشک اضافه می گردد.

ماسه های گداز فلز

%4-6 بنتونیت برای به هم چسباندن دانه های ماسه سبز قالب ریزی و چرخه ریخته گری فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. در فرمول بندی قالب ریزی پیشرفته خاک زغال، سلولز، غله، نشانه قیر یا دیگر منابع کربن به آن اضافه می گردد. این مواد برای جلوگیری از تخریب بعد از برداشت قالب الگو ضروری است. سدیم بنتونیت و کلسیم بنتونیت هر دو می توانند استفاده شوند ولی نوع سدیم در دمای بالا پایدارتر است.

به کارگیری بنتونیت به عنوان جاذب رطوبت

به علت خاصیت جذب رطوبت در غذای حیوانات، حشره کش ها، دفع زباله و پایدارسازی خاک به کار می رود.

جذب یون ها

خاصیت جذب یون ها و مولکول ها توسط بنتونیت بسیار بالا است. نوع کلسیم دار سریع تر آب جذب می کند ولی نوع سدیم دار ظرفیت بیشتری دارد, نوع کلسیم دار با اسید آلی واکنش داده شده تا ناخالصی هایی مانند کلسیت را حل کند, یون های دوظرفیتی مانند کلسیم را با هیدروژن جایگزین کند و فلزاتی مانند آهن II و III، آلومینیم و منیزیم را شسته باعث افزایش سطح مخصوص و تخلخل و تغییر شبکه بلورین شود. از آن برای تصفیه، رنگ زدایی، آب گیری و گندزدایی روغن های حیوانی و گیاهی و یا خنثی سازی به کار می رود. بنتونیت ناخالصی ها و باکتری های لخته شده را جذب و با حذف نمک های منیزیم و کلسیم سبب نرم شدن آب می شود.

پرکننده

بعضی از انواع کلسیم بنتونیت سفید رنگ بوده و در پایدارسازی امولسیون ها و به عنوان ماده ژله ساز، چسبنده و نرم کننده استفاده می شود.

بنتونیت بهبود دهنده

سدیم بنتونیت برای تغییر خواص ترکیبات آلی مایع مانند ویسکوزیته، سوسپانسیون و … به آن ها افزوده می شود. کاغذ چاپ بدون کربن، گل حفاری، گریس، رنگ، جوهر چاپ، تصفیه نفت، روغن، حلال و کاتالیزورهای Si/Al را می توان از مخلوط کردن رس هایی مانند بنتونیت با اسید و کلسیم دار کردن آن بدست آورد که از آن برای حذف عناصر قلیایی، قلیایی خاکی، آهن، Al و Mg استفاده می شود.

هکتوریت

اندازه ذرات کوچک تر، سطح ویژه بزرگتر و ظرفیت بالای تبادل کاتیونی، خواص ویسکوزیته و آماس آن را از مونتموریلونیت بیشتر میکند (گل حفاری). هکتوریت یا مخلوط آن با مونتموریلونیت برای تعلیق (داروهای ضد اسید معده، پاک کننده های ساینده، گند زداهای مایع)، ژله سازی (مواد آرایش صورت، خمیر ریش، پماد جوش) و … استفاده می شود.

استانداردها

انستیو نفت آمریکا و (OCMA) در اروپا فهرست خواص لازم برای گل حفاری را بیان کرده که مهمترین آن ها عبارتند از: در هر بشکه گل حفاری با ویسکوزیته تقریبی 15 سانتی پواز، از یک تن رس استفاده می شود. در آزمایش دانه بندی، کمتر از 2.5% باید روی مش 200 باقی بماند.

بنتونیت مورد استفاده در ریخته گری

92% مونتموریلونیت، 3% کوارتز، 5% فلدسپار، 12-6% رطوبت، PH 8.3 ، کمتر از 0.70% CaO ، حدروانی 800-600، مفاومت تراکمی خشک 656Kpa ، ظرفیت متیل نبلو 100Meg/100y، دامنه تغییرات اندازه دانه 95-69% ، 75mm با 95-90% استاندارد معمول جامعه ریخته گران فولاد آمریکا.

برای پلیتی کردن کانه آهن
استانداردی وجود ندارد، ولی حالت مناسب 90-70 % ، 44 میکرومتر با 10% رطوبت.

دانه های جاذب رطوبت

نیازمند مخلوط یکنواخت از کانی های سیلیکاتی که تمیز، یکنواخت، بدون کلوخه و مواد خارجی باشند، درصد مونتموریلونیت 90-80% با اندازه مش 50-20.

کاتالیست

اسمکیت با درجه خلوص بسیار بالا با آهن بسیار پایین.

بازیافت

احیاء ماسه های قالبریزی در ریخته گری بدلیل افزایش تصاعدی قیمت خرید و دفع آن ها، روز به روز در حال گسترش است. با این حال بنتونیت تازه نیز به آن اضافه می شود، چرا که نوع بازیافتی بدلیل اینکه تا دمای 600 درجه سانتیگراد گرم شده است، آب ترکیبی خود را از دست داده و پیوستگی آن از بین رفته است. در فرآیند Clarification بعد از فیلتر کردن، بنتونیت بازیافت شده، تکلیس شده و مورد استفاده مجدد قرار می گیرد. امکان بازیافت از گل حفاری تا حدی وجود دارد، با این وجود هزینه جدا سازی مواد تشکیل دهنده گل به اندازه  هزینه  هرکدام می شود.

جایگزین ها

جاذب: آتاپولگیت/سپیولیت، دیاتومیت، ژیپس، پلیپروپیلن، خاک اره، زئولیت.

حمل کننده: آتاپولگیت، بنتونیت، دیاتومیت، کائولن، پیت، پومیس، پیروفیلیت، سپیولیت، تالک، ورمیکولیت، زئولیت.

گل حفاری: پلیمرهای مختلف مانند پلیاکریلاید های تا حدی آبدار شده، آتاپولگیت، سپیولیت.

پلیتی کردن کانه آهن: پلیمر ها.

تصفیه کردن روغن ها: بوکسیت فعال شده، سیلیکات منیزیم.

مادة ژلاتینی و ضخیم ساز: آتاپولگیت/سپیولیت، پلیمرهای مختلف، ضخیم کننده های سلولزی.

بازارهای عمده جهانی

تولیدکنندگان اصلی بنتونیت، آمریکا، شوروی سابق و تا حدی یونان هستند. آمریکا صادرکننده اصلی به کانادا، مکزیک و آمریکای جنوبی، ژاپن و اروپا است. همچنین یونان و ترکیه مقادیر قابل توجهی بنتونیت را روانه بازار می کنند.

تأثیرات زیست محیطی

آژانس بین المللی سلامت جهانی سیلیس متبلور را به عنوان ماده سرطانزا معرفی کرده است. برای مثال مواد شیمیایی و معدنی که 0.1% یا بیشتر سیلیس متبلور داشته باشند، براساس استاندارد موسسه سلامت و بهداشت جمعیت برای مقابله با خطرات ناشی از ارتباط با محیط آلوده (Occupational Safety & Health Administration s`Hazard Communication Standard) در آمریکا تحت نظارت قانون قرار گرفته اند، به طوری که به صورت قانون کار، آموزش کارگران و برچسب زدن بر چنین محصولاتی مطابق روش های اعلام شده برای مواد سرطان زا (Material Safety Data Sheet, MSDS) می بایست انجام گیرد. بنابراین تا زمانی که طی فرآوری، درصد سیلیس متبلور در بنتونیت کمتر از 1% شود، بنتونیت تحت قانون فوق قرار می گیرد.

مشخصات شیمیایی بنتونیت

بنتونیت در خانواده سیلیکات های صفحه ای و گروه اسمکتیت بوده و از نظر ساختمانی دارای ساختمان سه لایه ای هستند که یک لایه آلومینیوم اکتائدری (هشت وجهی) بین دو لایه سیلیس تترائدر(چهار وجهی) قرار می گیرد. صفحات چهار وجهی از SiO4 تشکیل شده است و هر چهاروجهی آن توسط 3 اتم اکسیژن با چهار وجهی های مجاور خود پیوند می یابد. بنتونیت حاوی هیدروکسیل (OH) اند که در مرکز حلقه شش تایی قرار می گیرند .صفحات چهار وجهی توسط صفحات هشت وجهی به یکدیگر متصل می شوند. صفحات هشت وجهی از کاتیون های دو و سه ظرفیتی تشکیل شده اند . نحوه قرار گرفتن صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به حالت T-O-T است . فاصله بنیادی در این گروه 14 آنگستروم است ولی به علت توانایی جذب مولکول های آب توسط اسمکتیت این فاصله می‌تواند از 9.6 تا 21.4 آنگستروم تغییر کند.

کانی های بنتونیت

بنتونیت یک فیلوسیلیکات آلومینیوم دار با فرمول (Na,Ca)0.33 (Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O که اساساً از مونت موریلونیت یا کانی های گروه اسمکتیت تشکیل شده است. کانی‌های گروه اسمکتیت شامل سری های دی اکتاهدرال و تری اکتاهدرال است.

  • کانی های سری دی اکتاهدرال عبارتند از: مونتموریونیت، بیدلیت و نانترونیت.
  • انواع تری اکتاهدرال شامل کانی های هکتوریت و ساپونیت است.
  • از خواص مهم کانی های خانواده اسمکتیت، جانشینی یونی، خاصیت شکل پذیری، انبساط و انقباض یونی آن ها را می توان نام برد. بر اثر هوازدگی در آب و هوای خشک اسمکتیت تشکیل می شود. در محیط های رسوبی رودخانه ای و دریاچه ای غالباً کائولینیت پایدار است، در صورتی که در محیط های دریایی کائولینیت و اسمکتیت گاهی به ایلیت تبدیل می شوند. اسمکتیت از تریاس تا عهد حاضر یافت می شود و با افزایش عمق ابتدا به رس های بین لایه ای و سپس می تواند به ایلیت تبدیل شود.

بنتونیت عمدتاً بر دو نوع است

  • بنتونیت های متورم Swelling bentonite یا بنتونیت های سدیم دار
  • بنتونیت های غیرمتورم Non-swelling bentonite یا بنتونیت های کلسیم دار

بنتونیت ها بر اثر هوازدگی و دگرسانی خاکسترهای آتش فشانی و اغلب در حضور آب تشکیل می شوند و سنگ منشأ آنها اکثراً باریک است. تجزیه خاکستر آتش فشانی عمدتاً در محیط شور و باتلاقی انجام می شود و هر چه از آتش فشان دور شویم ، ضخامت بنتونیت کاهش می یابد.

بنتونیت های متورم یا بنتونیت های سدیم دار می توانند چندین برابر حجم معمولی خود آب جذب کند و منبسط شود، به طوری که حالت ژله ای، پلاستیکی و چسبندگی به خود بگیرد. این نوع بنتونیت معمولاً در سیالات حفاری و دوغاب (گل آب) دیواره ها استفاده می شود.

نانو مونت موريلونيت: خواص و كاربردها

مونت موريلونيت به عنوان يك نانو ذره رسي كه عمده ترين فاز موجود در بنتونيت را تشكيل مي دهد با ا بعاد حدود 10 آنگستروم و با داشتن خواص منحصر به فردي مانند تورم پذيري در محيط هاي قطبي، سطح ويژه بالا، خواص الكتريكي سطحي و ظرفيت تبادل كاتيوني توانسته است كاربردهاي مختلفي را در صنعت و تحقيقات پيدا كند. از جمله اين كاربردها مي توان به ادامه خواندن نانو مونت موريلونيت: خواص و كاربردها

بنتونیت احیا شده توسط روش اسیدی – گرمایی

در این روش ابتدا کلیه ناخالصی های موجود در خاک بنتونیت به صورت چشمی و سنگجوری جمع آوری می گردد. در مرحله بعد بنتونیت توسط یک مولار کلرید سدیم به مدت سه ساعت هم زده شده و در آون با دمای 60 درجه سلسیوس خشک می شود. در مرحله بعد توسط اسید سولفوریک دو مولار به مدت دو ساعت در دمای 95 درجه سلسیوس هم زده می شود و سپس با آب دوبار تقطیر، چندین بار شسته و در دمای 60 درجه در اون خشک می گردد. سپس ذرات به اندازه 0.8 تا 1.2 میلی متر درآمده و در کوره  در دمای 200 درجه سلسیوس قرار داده می شود

فعالسازی با اسید

يکي از روشهاي فعال سازي بنتونيت ها، تماس آنها با اسيدهاي معدني است .

 لايه هاي مونت موريلونيت از نظر الکتريکي خنثي نبوده و داراي بار خالص منفي است که مقدار اين بار منفي در مقايسه با ديگر کاني ها در حد متوسطي است (در مقايسه با ميکا و تالک). قرار گيري يک سري کاتيون هاي با بار مثبت ادامه خواندن فعالسازی با اسید

فعالسازي با کربنات سديم

معمولا به منظورتعيين فعالسازي رس از سطح ويژه به عنوان معيار انداره گيري استفاده مي کنند که براي اين اندازه گيري روش هاي متفاوتي وجود دارد، که عبارتند از: ادامه خواندن فعالسازي با کربنات سديم

فعالسازی

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 رس ها 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 يون هاي ويژه انجام مي گيرد.

فراوری بنتونیت

بعد از استخراج، ابتدا بنتونيت را مخلوط مي كنند تا آب و مواد فرار آن از 50-30% به 8-7% كاهش يابد .بعد آن را با آسياب ميله اي يا چكشي خرد كرده، گاهي آن را در خشك كن چرخان نيز مي ريزند. ادامه خواندن فراوری بنتونیت

روش 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. به ندرت به صورت زيرزميني استخراج مي شود. ادامه خواندن روش استخراج بنتونیت