خرید و فروش مواد معدنی ، فروش مواد معدنی ، مواد معدنی ایران ، معادن ایران
جستجو
فارسی
بازگشت به همه

بنتونیت و کاربرد های آن در صنایع

بنتونیت و کاربرد های آن در صنایع

بنتونیت (Bentonite) نوعی سنگ است که ذرات تشکیل‌دهنده آن اغلب کانی‌های رسی با ابعاد بسیار ریز و کمتر از دو میکرومتر است و حداقل هشتاد و پنج درصد از آن شامل رس مونت موری لونیت است. شاید بهتر باشد این‌گونه بگوییم که بنتونیت یک کانی نیست؛ بلکه مجموعه‌ای از کانی‌های مختلف است که از نظر زمین‌شناسی جزو لایه‌های رسی سرشار از مونتموریونیت-بدلیت محسوب می‌شود. در ادامه سعی می‌کنیم تا شما را با انواع ویژگی‌ها، کاربردها و تاریخچه این ماده معدنی سودمند و پرکاربرد بیشتر آشنا کنیم؛ پس تا انتها با ما در وب سایت رتاپورت همراه باشید.

بنتونیت چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

کانی‌های گروه اسمکتیت از مهم‌ترین بخش‌های تشکیل‌دهنده بنتونیت‌ها هستند. این کانی‌ها خواص منحصر به فردی دارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به شکل‌پذیری، جانشینی یونی و انقباض و انبساط یونی اشاره کرد. بهتر است بدانید که با توجه به نوع ساختمان و مواد تشکیل‌دهنده، خواص این نوع کانی‌ها می‌تواند بسیار متفاوت باشد؛ به عنوان مثال، کانی مونتموریلونیت سدیم دار نسبت به کانی مونتموریلونیت کلسیم‌دار دارای خاصیت شکل پذیری و جذب یونی بیشتری است. همچنین قدرت جذب و تورم این نوع کانی چندین برابر حجم آن است؛ به ‌گونه‌ای که می‌تواند تا هجده برابر حجم خودش بزرگ‌تر شود و حالت ژله مانند به خود بگیرد. این ماده معدنی در آب‌های کم‌عمق با آب و هوایی معتدل تشکیل می‌شوند.

تاریخچه تشکیل بنتونیت‌ها

این واژه برای اولین بار توسط دانشمندی به نام نایت در سال ۱۸۹۸ ابداع شد. بر اساس نتایج حاصل از تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده است، استفاده از این ماده معدنی تاریخچه‌ای طولانی دارد. ایرانی‌ها در گذشته از این کانی با عنوان گل سرشو، خاک شیره، رس صابونی و خاک رنگ‌بر نام می‌بردند. آن‌ها از خاصیت تمیزکنندگی این ماده اطلاع داشتند و از آن برای شستشو استفاده می‌کردند. جالب است بدانید که ابن سینا نیز از این کانی در کتب علمی خود به عنوان ماده‌ای معدنی که قدرت انحلال بالایی در آب دارد یاد کرده است.

در برخی از نقاط ایران از این ماده به عنوان دارویی برای درمان مشکلات گوارشی استفاده می‌شده است؛ البته در حال حاضر استفاده خوراکی از این ماده رواج ندارد. اما محققان توانسته‌اند به نتایج جالبی در مورد تأثیر این ماده در درمان زخم‌ها و بیماری‌های گوارشی دست پیدا کنند. این ماده معدنی می‌تواند باکتری‌ها و فلزات سنگین را به خوبی جذب کند؛ شاید همین عامل به تنهایی بتواند اهمیت آن را در علم پزشکی ثابت کند. در کشورهای غربی این ماده معدنی را با نام تیلوریت و رس صابونی نیز می‌شناسند، همچنین به دلیل وجود منابع غنی بنتونیت در مونتموریلون فرانسه این ماده معدنی به مونتموریلونیت نیز شهرت دارد.

آشنایی با انواع مختلف بنتونیت‌ها

به طور کلی این ماده معدنی را می‌توان از نظر میزان جذب و ظرفیت تورمی آن در سه دسته زیر طبقه‌بندی کرد.

  • بنتونیت سدیم با میزان تورم زیاد: نوع سدیم‌دار این ماده معدنی با قابلیت تورم زیاد، می‌تواند میزان زیادی آب جذب کرده و تا چند برابر حجم خود انبساط پیدا کند. در هنگام جذب آب این ماده حالت ژله‌ای شکل پیدا می‌کند و چسبندگی آن نیز بالاتر از حد عادی می‌رود؛ این ویژگی‌ها باعث می‌شود تا گزینه مناسبی برای استفاده در سیالات حفاری باشد.
  • بنتونیت‌های کلسیم با میزان تورم کم: نوع کلسیم‌دار مونتموریلونیت نیز قابلیت جذب بالایی دارد اما میزان تورم و انبساط آن نسبت به نوع سدیم دار کمتر است. به همین دلیل اغلب از آن در تهیه ماسک‌های صورت و خوراک دام و طیور، تولید کاشی و سرامیک، درمان یبوست و تولید مواد شوینده استفاده می‌شود.
  • بنتونیت با میزان تورم متوسط: در این دسته‌بندی هر دو نوع مونتموریلونیت سدیم‌دار و کلسیم‌دار جای می‌گیرند با این تفاوت که میزان جذب و تورم آن متفاوت است.

انواع بنتونیت از دیدگاه صنعتی

 

  • بنتونیت سدیم‌دار
  • بنتونیت کلسیم‌دار
  • بنتونیت ارگانوفیل
  • بنتونیت جانشینی توسط سدیم
  • بنتونیت فعال شده توسط اسید
  • بنتونیت فعال

کاربرد بنتونیت در صنایع مختلف

این ماده معدنی به دلیل خواصی نظیر نرم بودن، تورم پذیری، مخلوط شدن با آب، خمیری شدن، چسبندگی و ... مصارف پرشماری دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به تولید گل حفاری، عامل جلوگیری کننده از نشت آب در سدها، گندوله کردن مواد معدنی مانند سنگ آهن و ... نام برد. مونتموریلونیت دارای کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون نیز است که در ادامه قصد داریم تا به معرفی مهم‌ترین کاربردهای آن بپردازیم.

بنتونیت در صنعت کشاورزی

این ماده به دلیل ویژگی‌های ساختاری منحصر به فردی که دارد، نقش بسیار گسترده‌ای در صنعت کشاورزی پیدا کرده است. همان‌طور که در بخش‌های قبلی به آن اشاره کردیم از ویژگی‌های برجسته این ماده، قدرت جذب بالای آب آن است که این خاصیت می‌تواند در صرفه‌جویی آب در کشاورزی به خصوص در مناطق خشک و بیابانی بسیار مؤثر باشد. مونتموریلونیت باعث صرفه‌جویی در مصرف کودهای شیمیایی نیز می‌شود زیرا توانایی مبادله کاتیونی بالایی دارد. این ویژگی منحصر به فرد حتی می‌تواند به طور چشمگیری بازدهی کودهای شیمیایی را نیز افزایش دهد. این ماده معدنی در کاهش آلودگی آب‌های زیر زمینی به خاطر استفاده از کودهای شیمیایی نقش مهمی دارد؛ به همین خاطر استفاده از آن در سموم کشاورزی علاوه بر این که باعث از بین بردن آفت‌های کشاورزی می‌شود، کمترین آسیب را به محیط زیست وارد می‌کند.

ویژگی های مهم در این بنتونیت به شرح زیر می باشد:

  1.      جذب آب (250 تا 350)
  2.      اندیس تورم (10 تا 15)
  3.      درصد رطوبت (10 تا 14)
  4.      دانه بندی ذرات ( 200 مش)
  5.      میزان مونت موریلونیت ( >86 )
  6.      آنالیز شیمیایی (به عنوان نمونه)

این ماده معدنی سودمند در رشد محصولات کشاورزی نیز مؤثر است؛ به ‌گونه‌ای که مانع از سوختن ریشه گیاه و جذب فلزات سنگین توسط آن‌ها می‌شود. فلزات سنگین اگر در مواد غذایی وجود داشته باشند باعث بروز مشکلات گوارشی بسیاری در انسان می‌شود. نقش این ماده شگفت‌انگیز در کشاورزی تنها محدود به رشد و پرورش محصولات کشاورزی نیست؛ بلکه پس از برداشت محصولات در انبارها نیز از آن استفاده می‌شود. مونتموریلونیت مانع از جذب رطوبت در سیلوها شده که این مسئله در سالم ماندن محصولات کشاورزی به خصوص در مناطقی با آب و هوای گرم و مرطوب اهمیت زیادی دارد. از دیگر محاسن استفاده از آن در صنعت کشاورزی می‌توان به کاهش بوی بد ناشی از کودهای حیوانی، تهیه کودهای شیمیایی و ایجاد بستری مناسب برای کشت گلخانه‌ای اشاره کرد.

بنتونیت در صنعت حفاری

نقش بنتونیت در صنعت حفاری بویژه کاربرد آن در سیال های حفاری بسیار مهم است.  از مهمترین کاربردهای بنتونیت در این صنعت میتوان به سرد و لغزان کردن مته و ساق حفاری، تمیز کردن ته چاه و مته، انتقال خرده ها به سطح زمین، کنترل هرزروی اشاره کرد که تمامی این اعمال توسط خواصی همچون لغزانندگی، گرانروی، وزن، مقاومت ﮊلی و توانایی در دیواره سازی (Filtrate control) ایجاد شده که این سنگ در سیال حفاری بوجود می آورد. بنتونیت های سدیمی به دلیل خاصیت ژله ای، جذب آب بالا و تورم پذیری زیاد مناسب ترین نوع بنتونیت برای استفاده در این صنعت هستند.

  ویژگی های مهم در این بنتونیت به شرح زیر می باشد:

  1.      اندیس ژله (بین 30 تا 40)
  2.      اندیس تورم (30 تا 35)
  3.      درصد مونت موریونیت (60 تا 70)
  4.      درصد رطوبت (5 تا 10)
  5.      آنالیز به شرح زیر است ( به عنوان نمونه)

بنتونیت چاه ارت

  ویژگی های مهم در این بنتونیت به شرح زیر می باشد:

  1. جذب آب (300 تا  700 درصد )
  2. تورم (22 تا 25 )
  3. رطوبت (4 تا 8 درصد)
  4. دانه بندی ( 400 مش)
  5. میزان مونت موریلونیت ( >86 )
  6. ظرفیت تبادل یونی (100 تا 110)
  7. آنالیز شیمیایی (به عنوان نمونه)

 

بنتونیت جهت تهیه گوگرد

 ویژگی های مهم در این بنتونیت به شرح زیر می باشد:

توزیع اندازه ذرات:

  • هیچ ذره‌ای بزرگتر از 0/2mm  نباشد.
  • 98درصد ذرات از مش 200 (74 میکرون) عبور نمایند.

 

میزان رطوبت:

میزان رطوبت خاک بایستی حدود 6-4 درصد وزنی باشد.

میزان مجاز فلزات سنگین (ناخالصی ها) در خاک بر اساس استاندارد ASA:

  • میزان آرسنیک (As) بایستی کمتر از 50mg/kg باشد.
  • میزان سرب (Pb) بایستی کمتر از 140mg/kg باشد.
  • میزان کادمیم (Cd) بایستی کمتر از 140mg/kg باشد.
  • میزان جیوه (Hg) بایستی کمتر از 2mg/kg باشد.

 

میزان مونتموریلونیت خاک بر اساس استاندارد BN-77/4024:

مقدار مونتموریلونیت موجود در خاک بایستی بالای 75 درصد باشد.

میزان جذب اب بر اساس روش ASTM-E946:

میزان جذب آب توسط خاک بنتونیتی بایستی حدود 800درصد وزنی باشد.

میزان اندیس تورم‌پذیری بر اساس روش ASTM D5890 2006:

میزان اندیس تورم‌پذیری (2گرمی) خاک بنتونیتی، بایستی حداقل35 باشد.

آنالیز شیمیایی به شرح زیر باشد:

MnO

P2O5

TiO2

SO3

Na2O

K2O

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

Sio2

<0.1

<0.1

<0.3

<0.4

2-3

0.2-1.3

1.3- 2.5

1- 1.7

1.9-3

11-14

60-70

 

بنتونیت در صنعت ریخته گری

ماسه هایی که برای تولید قالب های ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرند به تنهایی خاصیت چسبندگی مناسب را ندارند و در صورت مصرف به صورت خالص در هنگام ریختگه گری و یا قبل از آن از هم پاشیده میشوند. جهت جلوگیری از هم پاشیدگی قالب ها بنتونیت را با ماسه ریخته گری به نسبت 15% مخلوط میکنند و خاصیت چسبندگی بنتونیت ها مانع از هم پاشیدگی قالب در طول فعالیت خواهد شد.

ویژگی های مهم در این بنتونیت به شرح زیر می باشد:

  1. درصد مونت موریلونیت (70 تا 74)
  2. اندیس ژله (20 تا 33)
  3. اندیس تورم 2 ساعته (25 تا 29)
  4. درصد رطوبت (7 تا 10)
  5. استحکام کششی (17 تا 18) گرم/سانتی متر مربع
  6. استحکام فشارشی (1100) گرم/سانتی متر مربع
  7. دانه بندی (روی الک مش 230 ، 98 درصد)
  8. PH (9.5 تا 10.2)
  9. آنالیز شیمیایی ( به عنوان نمونه )

بنتونیت در خاک بستر حیوانات      

  موارد مهم در این بنتونیت به شرح زیر می باشد:

  1. درصد جذب آب (560 تا 580)
  2. تورم (17 تا 20)
  3. درصد رطوبت (5 تا 7)
  4. دانه بندی (1.5 تا 3.5 میلی متر)
  5. ظرفیت تبادل کاتیونی (63)
  6. آنالیز شیمیایی ( به عنوان نمونه)

بنتونیت در خوراک دام و طیور

 مونتموریلونیت به طور گسترده‌ای در صنعت تولید دام و طیور نیز کاربرد دارد. اضافه کردن این ماده در غذای دام و طیور باعث افزایش وزن آن‌ها، کاهش سرعت عبور غذا در دستگاه گوارش و کاهش انتشار گاز آمونیاک در محل پرورش طیور می‌شود. همچنین برای جلوگیری از ابتلا به بیماری‌های تنفسی، افزایش استحکام پوسته تخم‌مرغ، حفظ رنگ زرده تخم‌مرغ در طولانی مدت، کاهش قیمت تمام شده غذای دام و طیور و از بین بردن مسمومیت‌های قارچی مخصوصاً آفلاتوکسین‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

موارد مهم در این بنتونیت به شرح زیر می باشد:

  1. جذب آب (680 تا 750)
  2. تورم (22 تا 25)
  3. رطوبت ( 4 تا 8)
  4. دانه بندی مورد نیاز (400 مش)
  5. میزان مونت موریلونیت ( >86 )
  6. ظرفیت تبادل کاتیونی (100 تا 110)
  7. سرب و کادمیوم و نیکل نداشته باشد
  8. جیوه 0.22 ppm   آرسنیک  2ppm
  9. آنالیز شیمیایی (به عنوان نمونه)

 

بنتونیت در تولید مواد شوینده

مدت‌هاست که با کشف خواص این ماده معدنی از آن در تولید مواد شوینده استفاده می‌شود. مهم‌ترین خاصیت مونتموریلونیت، قدرت جذب بالای آن است که باعث بالا بردن کارایی و قدرت مواد شوینده، اتوکشی آسان لباس، به وجود آوردن احساس نرمی در پارچه‌ها پس از شستشو، بالا بردن قدرت جذب رطوبت لباس، قابلیت ترکیب آن با سایر مواد تشکیل‌دهنده پودرهای شوینده و از همه مهم‌تر کم کردن اثرات مخرب محیط زیستی حاصل از پساب مواد شوینده می‌شود.

بنتونیت در صنایع آرایشی و بهداشتی

مونتموریلونیت یا همان بنتونیت در صنایع آرایشی، بهداشتی و دارویی نیز کاربردهای فراوانی دارد. به عنوان مثال از این ماده در ساخت دارو برای درمان مسمومیت‌هایی که به دلیل ورود فلزات سنگین به داخل بدن به وجود می‌آید استفاده می‌شود. همچنین به دلیل خاصیت جذب آب و آبدهی بالا، استفاده از آن در محلول‌های شستشو، کرم‌های محافظت‌کننده، کمپرس‌های مرطوب و همچنین کرم‌های ضد خارش متداول است. شاید بتوان گفت بیشترین مصرف این کانی در صنایع آرایشی و بهداشتی در تولید کرم‌های ضد آفتاب، پودر بچه و سفیدکننده صورت است. جالب است بدانید از این ماده به عنوان یکی از ترکیبات اصلی در تولید روکش مواد دارویی نیز استفاده می‌شود.

همچنین از دیگر موارد استفاده این خاک ارزشمند شامل : گندله سازی ، صنایع غذایی، صنایع پتروشیمی، صنایع نفت، دارو سازی (بنتونیت سدیمی)، کاغذ سازی، کاشی و سرامیک

گروه معدنی رتاپورت با فعالیت در حوزه معدن و همکاری با معدن داران خراسان بزرگ این امکان را برای شما فراهم خواهد آورد تا بهترین بنتونیت متناسب با فعالیت و صنعت خود را پیدا و تامین نمایید. رتاپورت با ارتباط با بیش از 200 معدن و کارخانه فعال بنتونیت در کشور این امکان را برای شما ایجاد میکند تا دیگر نیازی به واسطه های مخرب نداشته باشید و محصولات مورد نیاز خود را با کمترین هزینه جانبی و مناسب ترین قیمت تهیه کنید. جهت مشاهده محصولات و ثبت سفارش اینجا کلیک کنید.

نظرات
نظر دهید بستن