Bentonit – čo to je? Výroba bentonitu, aplikácia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Ľudstvo sa už dlho naučilo využívať minerály z útrob planéty na uspokojenie svojich potrieb.

A ak sa uhlie, ropa a iné známe dary používajú v priemysle už dlho, potom boli prospešné vlastnosti niektorých minerálov preskúmané len nedávno.

Sem patrí látka ako bentonit. Čo je to za minerál a na čo sa používa? Nižšie sa pokúsime porozumieť tejto problematike podrobnejšie.

Koncept a pôvod

Bentonit je sedimentárny minerál podobný ílu s vlastnosťami pohlcovania a adsorpcie vody. Po navlhčení sa jeho objem môže niekoľkonásobne zväčšiť oproti pôvodnej veľkosti.

Minerál vďačí za svoj názov americkému mestu Benton, ktoré sa nachádza v štáte Montana, kde boli prvýkrát objavené ložiská tohto minerálu.

K vzniku bentonitu došlo v neskorých štádiách geologického vývoja našej planéty. Dôvodom jeho vzniku bola premena vulkanického sedimentuhorniny pod vplyvom vlhkosti a vysokej teploty.

Rôzne vklady

Treba si uvedomiť, že okrem hydrotermálneho procesu ovplyvňovalo výskyt ložísk mnoho vonkajších faktorov. Preto je na svete obrovské množstvo miest, kde sa ťažia bentonitové íly. Ale zároveň majú rôzne vlastnosti a používajú sa v rôznych odvetviach.

Vývoj baní

V modernom ťažobnom priemysle sa vývoj bentonitových ílov uskutočňuje hlavne metódou otvorenej jamy. Je to spôsobené zvláštnosťami výskytu tejto sedimentárnej horniny, ktorej hĺbka zvyčajne nepresahuje 100 metrov. Výroba bentonitu začína až po prieskume ložiska.

Analýza a geologický prieskum posudzujú ekonomickú uskutočniteľnosť začatia rozvoja, po ktorom sa vykonávajú činnosti na otváranie ložísk. Predpokladaný objem výroby by mal zároveň presiahnuť niekoľko miliónov ton. Iba v tomto prípade bude výstavba lomu zisková.

Každé ložisko produkuje svoj vlastný špeciálny bentonit. Aké sú tieto odrody a kde sa používajú?

Aplikačné odvetvia

Najbežnejšie využitie tohto minerálu je:

• Poľnohospodárstvo. Bentonit je v tomto odvetví široko používaný. Jeho využitie na rekultiváciu pôdy a ako adsorpčný prvok pri práci v teréne možno len ťažko preceňovať.
• Bentonit na výrobu vína a ovociašťavy. Neprišli okamžite s myšlienkou využitia minerálu v tomto odvetví. Pri výrobe vína sa často používa bentonitové čírenie rôznych vín a prírodných nápojov.
• Oceliarsky priemysel. Je nevyhnutný v zlievárňach na výrobu rôznych formovacích pieskov. Okrem toho je čistenie bentonitového ílu základným prvkom pri výrobe zliatin železa.

• Výroba parfumov a výroba chemikálií pre domácnosť. Bentonit neobsahuje žiadne toxické prísady a má vynikajúce absorpčné vlastnosti. Má široké využitie pri výrobe kozmetiky, toaletných vôd, rôznych emulzií a antikoróznych prísad. Zároveň sú náklady aj na tie najkvalitnejšie suroviny výrazne nižšie ako náklady na rastlinné a živočíšne prísady používané pri výrobe chemikálií pre domácnosť. Preto použitie bentonitu môže výrazne znížiť náklady na nákup surovín.
• Ľahký priemysel. Bentonit je lacná a kvalitná náhrada škrobu a je široko používaný v tkaninách.
• Priemysel spracovania ropy. Vyžaduje si to samostatný bentonit. Čo je to za odrodu? Faktom je, že produkty získané pri rafinácii ropy výrazne zlepšujú ich spotrebiteľské vlastnosti, ak boli predtým vyčistené bentonitom. Tým sa odstránia všetky nepotrebné nečistoty.

Nižšie zvážte podrobnejšie využitie bentonitu v jednotlivých odvetviach.

Vinársky priemysel

Bentonit na výrobu vína je v poslednom čase takmer hlavným prvkom technologického procesu. Teraz je ťažké si predstaviť, ako sa bez neho zaobišli.

Používa sa hlavne v nasledujúcich prípadoch:

• čistenie vína a ovocných štiav bentonitom;
• úprava vínneho muštu s cieľom odstrániť z neho rôzne enzýmy a proteínové zlúčeniny;
• úprava materiálov z vína a šťavy na ich stabilizáciu.

Čistenie bentonitom sa zvyčajne používa iba vo vinárskom priemysle. Ale v niektorých prípadoch je možné použiť iné pomocné látky, ktoré sa podieľajú na procese ako katalyzátor.

Výhody bentonitu pri použití pri výrobe vína

Prvá výhoda. Použitie tohto minerálu pri výrobe vína okrem jeho lacnosti umožňuje dosiahnuť veľké výhody v technologickom procese. Minerál môže výrazne znížiť množstvo odpadu lepidla počas spracovania:

• Ľahko lepiteľné materiály. Na tento účel sa bentonit zmieša s malým množstvom sódy bikarbóny.
• Nevyhnutné v technologickom procese výroby bielych a šampanských vín. Na tento účel sa pripraví roztok bentonitu bez pridania sódy. To vám umožní získať hustú zrazeninu, v ktorej nie sú absolútne žiadne proteínové zlúčeniny.

Druhá výhoda. Bentonit sa pri výrobe ľahko používa. Výsledný roztok sa netvoríhrudkovité zlúčeniny, čo uľahčuje jeho spojenie s vinárskymi polotovarmi. Zároveň má vysoký koeficient čírenia a stabilizácie hotového výrobku.

Tretia výhoda. Nízka cena bentonitových ílov v porovnaní s podobnými látkami. Zároveň je spotreba surovín na čírenie produktov v niektorých prípadoch dokonca nižšia ako pri podobných sorbentoch. To znižuje výrobné náklady, čo znižuje náklady na hotové výrobky a zvyšuje ziskovú maržu podniku.

Štvrtá výhoda. Suchý bentonitový prášok uľahčuje prípravu roztoku akejkoľvek konzistencie. To sa dosiahne pridaním požadovaného množstva tekutiny.

Piata výhoda. Je možné získať bentonit akéhokoľvek druhu a kategórie. Stačí kontaktovať dodávateľa tejto suroviny a zoznámiť sa s vlastnosťami tohto minerálu a následne urobiť potrebný výber.

Aplikácie horizontálneho smerového vŕtania (HDD)

Často sa používa pre HDD bentonit. Takže pri vykonávaní zemných prác spojených s vŕtaním dochádza k prípadom odlupovania stien vŕtaného otvoru. Bentonitový íl sa používa na spevnenie vývrtu. Okrem toho hydrofóbne vlastnosti stavebných materiálov obsahujúcich tento minerál vo svojom zložení umožňujú ich použitie na spevnenie stien výkopov počas zemných prác, ktoré sa vykonávajú pod úrovňou podzemnej vody v ktorejkoľvek konkrétnej oblasti.

Bentonit na horizontálne vŕtanie sa používa kvôli vysokému spojivuvlastnosti. Voda, ktorá prichádza do kontaktu s touto látkou, vypĺňa dutiny v nej. Výsledkom je napučiavanie zmesi a jej niekoľkonásobné zväčšenie objemu.

Pri dodržaní správnych pomerov suchého prášku a kvapaliny sa získa homogénna viskózna látka, ktorá má tixotropné vlastnosti. To znamená, že bentonitový roztok ľahko absorbuje vodu a stáva sa tvárnou, čo uľahčuje prácu. A bez mechanického pôsobenia stvrdne a vytvorí vodotesnú bariéru.

Špeciálny roztok bentonitového ílu je nevyhnutný pre vŕtanie v sypkých a plávajúcich pôdach. Umožňuje vám spevniť steny výslednej studne, ako aj zabrániť prilepeniu častí pôdy na vŕtacie nástroje.

Použitie v boji proti pohyblivému piesku

Bentonit sa používa aj pri vŕtaní v prípade tekutého piesku. Ako viete, pohyblivý piesok je pôda zmiešaná s vodou, ktorá pôsobí na steny studne a spôsobuje ich neustále zrútenie.

Zvyčajne pozostáva z piesku a kúskov hliny, ktoré tvoria takzvanú „plazivú vodu“. Keď studňa dosiahne miesto tvorby tekutého piesku, narušenie integrity jej plášťa vedie k vyplneniu tejto hmoty celého priestoru za stenami studne, čo neumožňuje pokračovať v práci. Zároveň môže byť objem kvapaliny taký významný, že ani použitie čerpadla na odčerpanie suspenzie problém nevyrieši.

Na neutralizáciu negatívneho vplyvu pohyblivého pieskua používa sa bentonitový íl. Pumpuje sa do medzikružia. Po napučaní tvorí táto zmes hydroizolačnú hmotu, ktorá nedovoľuje kvapaline naplniť studňu.

Bentonit v moderných vrtných operáciách je čarovný prútik, najmä pri vŕtaní do vody. Okrem hydrofóbnych vlastností má mazacie vlastnosti, čo umožňuje zvýšiť životnosť vrtnej súpravy a samotných fréz.

Záver

Tento článok rozoberal materiál ako bentonit, čo to je, na čo sa používa, v akých oblastiach priemyslu a na aký účel sa používa, ako sa ťaží. Viac o jeho fyzikálnych vlastnostiach sa môžete dozvedieť kontaktovaním špecializovaných publikácií.