Bentonite - che cos'è? Produzione di bentonite, applicazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'umanità ha imparato da tempo a usare i minerali dalle viscere del pianeta per soddisfare i suoi bisogni.

E se il carbone, il petrolio e altri noti doni sono stati usati nell'industria per molto tempo, le proprietà benefiche di alcuni minerali sono state esplorate solo di recente.

Questi includono una sostanza come la bentonite. Cos'è questo minerale e a cosa serve? Di seguito cercheremo di comprendere questo problema in modo più dettagliato.

Concetto e origine

La bentonite è un minerale sedimentario simile all'argilla con proprietà di assorbimento e assorbimento dell'acqua. Una volta inumidito, il suo volume può aumentare più volte rispetto alla sua dimensione originale.

Il minerale deve il suo nome alla città americana di Benton, situata nello stato del Montana, dove furono scoperti per la prima volta i giacimenti di questo minerale.

La formazione di bentonite è avvenuta nelle ultime fasi dello sviluppo geologico del nostro pianeta. La ragione del suo verificarsi è stata la trasformazione del sedimentario vulcanicorocce sotto l'influenza dell'umidità e delle alte temperature.

Varietà di depositi

Va notato che oltre al processo idrotermale, molti fattori esterni hanno influenzato il verificarsi dei depositi. Pertanto, ci sono un numero enorme di luoghi nel mondo in cui vengono estratte argille bentonitiche. Ma allo stesso tempo hanno proprietà diverse e vengono utilizzati in diversi settori.

Sviluppo del mio

Nella moderna industria mineraria, lo sviluppo delle argille bentonitiche viene effettuato principalmente con un metodo a cielo aperto. Ciò è dovuto alle peculiarità della presenza di questa roccia sedimentaria, la cui profondità di solito non supera i 100 metri. La produzione di bentonite inizia solo dopo l'esplorazione del giacimento.

L'analisi e l'esplorazione geologica valutano la fattibilità economica dell'avvio dello sviluppo, dopodiché vengono svolte attività per aprire giacimenti. Allo stesso tempo, il volume di produzione stimato dovrebbe superare diversi milioni di tonnellate. Solo in questo caso lo sviluppo di una cava sarà redditizio.

Ogni deposito produce la propria bentonite speciale. Quali sono queste varietà e dove vengono utilizzate?

Industrie applicative

Gli usi più comuni di questo minerale sono:

• Agricoltura. La bentonite è ampiamente utilizzata in questo settore. Il suo utilizzo per la bonifica dei terreni e come elemento adsorbente nel lavoro sul campo difficilmente può essere sopravvalutato.
• Bentonite per la vinificazione e la produzione di fruttasucchi. Non hanno subito avuto l'idea di utilizzare il minerale in questo settore. Nella vinificazione viene spesso utilizzata la chiarificazione con bentonite di vari vini e bevande naturali.
• Industria siderurgica. È indispensabile nella fonderia per la produzione di varie sabbie da stampaggio. Inoltre, la pulizia dell'argilla bentonitica è un elemento essenziale nella produzione di leghe ferrose.

• Produzione di profumi e produzione di prodotti chimici per la casa. La bentonite non contiene additivi tossici e ha ottime proprietà assorbenti. È ampiamente utilizzato nella produzione di cosmetici, eau de toilette, emulsioni varie e additivi anticorrosivi. Allo stesso tempo, il costo anche delle materie prime di altissima qualità è significativamente inferiore a quello degli additivi vegetali e animali utilizzati nella produzione di prodotti chimici domestici. Pertanto, l'uso della bentonite può ridurre significativamente il costo di acquisto delle materie prime.
• Industria leggera. La bentonite è un sostituto economico e di alta qualità dell'amido ed è ampiamente utilizzata nei tessuti.
• Industria della raffinazione del petrolio. Richiede una bentonite separata. Qual è questa varietà? Il fatto è che i prodotti ottenuti durante la raffinazione del petrolio migliorano notevolmente le loro qualità di consumo se sono stati precedentemente puliti con bentonite. Questo rimuove tutte le impurità non necessarie.

Di seguito, considera l'uso della bentonite nei singoli settori in modo più dettagliato.

Industria del vino

La bentonite per la vinificazione è stata di recente quasi l'elemento principale del processo tecnologico. È difficile immaginare ora come facevano senza di lui.

Si usa principalmente nei seguenti casi:

• Chiarificazione di vino e succhi di frutta con bentonite;
• trattamento del mosto di vino per rimuoverne vari enzimi e composti proteici;
• trattamento dei materiali di vino e succhi per stabilizzarli.

Di solito la pulizia con bentonite viene utilizzata solo nell'industria del vino. Ma in alcuni casi è possibile utilizzare altre sostanze ausiliarie che partecipano al processo come catalizzatori.

I vantaggi della bentonite quando utilizzata nella vinificazione

Il primo vantaggio. L'utilizzo di questo minerale nella produzione del vino, oltre alla sua economicità, consente di ottenere grandi vantaggi nel processo tecnologico. Il minerale può ridurre significativamente la quantità di rifiuti di adesivo durante la lavorazione:

• Materiali facili da incollare. Per fare questo, la bentonite viene mescolata con una piccola quantità di bicarbonato di sodio.
• Necessario nel processo tecnologico di produzione di vini bianchi e champagne. Per fare ciò, viene preparata una soluzione di bentonite senza aggiungere soda. Questo ti permette di ottenere un precipitato denso, in cui non ci sono assolutamente composti proteici.

Secondo vantaggio. La bentonite è facile da usare nella produzione. La soluzione risultante non si formacomposti grumosi, che ne facilitano il collegamento con i semilavorati del vino. Allo stesso tempo, ha un alto coefficiente di chiarificazione e stabilizzazione del prodotto finito.

Terzo vantaggio. Il basso costo delle argille bentonitiche rispetto a sostanze simili. Allo stesso tempo, i tassi di consumo delle materie prime per la chiarificazione dei prodotti sono in alcuni casi addirittura inferiori a quelli di assorbenti simili. Ciò riduce i costi di produzione, il che riduce il costo dei prodotti finiti e aumenta il margine di profitto dell'impresa.

Il quarto vantaggio. La polvere di bentonite secca facilita la preparazione di una soluzione di qualsiasi consistenza. Questo viene fatto aggiungendo la quantità necessaria di liquido.

Il quinto vantaggio. È possibile ottenere bentonite di qualsiasi tipo e categoria. È sufficiente contattare il fornitore di questa materia prima e conoscere le caratteristiche di questo minerale, quindi fare la scelta necessaria.

Applicazioni di perforazione direzionale orizzontale (HDD)

Usato spesso per la bentonite HDD. Quindi, quando vengono eseguiti lavori di sterro associati alla perforazione, ci sono casi di spargimento delle pareti del foro praticato. L'argilla bentonitica viene utilizzata per rafforzare il foro. Inoltre, le proprietà idrofobiche dei materiali da costruzione contenenti questo minerale nella loro composizione consentono di utilizzarli per rafforzare le pareti delle trincee durante i lavori di sterro che vengono eseguiti al di sotto del livello delle acque sotterranee in una determinata area.

La bentonite per la perforazione orizzontale viene utilizzata per i suoi alti legantiproprietà. L'acqua, venendo a contatto con questa sostanza, riempie i vuoti in essa contenuti. Il risultato di ciò è il rigonfiamento della miscela e il suo aumento di volume più volte.

Se si osservano le corrette proporzioni di polvere secca e liquido, si ottiene una sostanza viscosa omogenea, che ha proprietà tissotropiche. Ciò significa che la soluzione di bentonite assorbe facilmente l'acqua e diventa malleabile, facilitando la lavorazione. E in assenza di azione meccanica, indurisce formando una barriera impermeabile.

Una speciale soluzione di argilla bentonitica è indispensabile per le operazioni di perforazione in terreni sciolti e galleggianti. Ti consente di rafforzare le pareti del pozzo risultante, oltre a prevenire l'adesione di parti del terreno agli strumenti di perforazione.

Usare nella lotta contro le sabbie mobili

La bentonite viene utilizzata anche nella perforazione in caso di sabbie mobili. Come sapete, le sabbie mobili sono un terreno misto ad acqua, che agisce sulle pareti del pozzo e le fa crollare costantemente.

Di solito è costituito da sabbia e pezzi di argilla, che formano la cosiddetta "acqua strisciante". Quando il pozzo raggiunge il sito di formazione delle sabbie mobili, la violazione dell'integrità del suo guscio porta al riempimento di questa massa dell'intero spazio dietro le pareti del pozzo, che non consente di continuare il lavoro. Allo stesso tempo, il volume del liquido può essere così significativo che anche l'utilizzo di una pompa per pompare la sospensione non risolve il problema.

Per neutralizzare l'impatto negativo delle sabbie mobilie viene utilizzata argilla bentonitica. Viene pompato nell'anulus. Dopo il rigonfiamento, questa miscela forma una massa impermeabilizzante, che non consente al liquido di riempire il pozzo.

La bentonite nelle moderne operazioni di perforazione è una bacchetta magica, specialmente quando si perfora in acqua. Oltre alle proprietà idrofobiche, ha proprietà lubrificanti, che consentono di aumentare la durata della piattaforma di perforazione e delle frese stesse.

Conclusione

Questo articolo ha discusso di materiale come la bentonite, cos'è, a cosa serve, in quali aree dell'industria e per quale scopo viene utilizzata, come viene estratta. Puoi saperne di più sulle sue proprietà fisiche contattando pubblicazioni specializzate.