Domaines d'utilisation de la bentonite

La bentonite est une argile naturelle constituée de minéraux du groupe des smectites, le plus souvent de montmorillonite. Grâce à sa capacité à gonfler, lier les particules, retenir l’eau et adsorber les impuretés, elle est utilisée dans la construction, le forage, la fonderie, la métallurgie, la vinification, l’agriculture, les cosmétiques et les produits absorbants.

La large utilisation de la bentonite ne vient pas d’une seule propriété universelle, mais de la combinaison de sa plasticité, de son gonflement, de sa thixotropie, de son pouvoir liant et de la grande surface spécifique des particules d’argile.

Qu’est-ce que la bentonite ?

La bentonite est un matériau argileux naturel. Ses propriétés dépendent de la composition minérale et des cations échangeables dominants. En pratique, on distingue surtout la bentonite sodique et la bentonite calcique.

La bentonite sodique gonfle généralement davantage dans l’eau et forme bien des suspensions visqueuses. Elle est donc recherchée dans les boues de forage, l’étanchéité et les barrières à faible perméabilité. La bentonite calcique gonfle moins, mais peut être utile comme adsorbant, liant ou matière première pour certains produits industriels.

Propriétés principales de la bentonite

Au contact de l’eau, la bentonite peut augmenter de volume, former une masse gélifiée et réduire la perméabilité d’une couche. Dans les suspensions, elle aide à maintenir les particules solides en suspension; dans les mélanges secs, elle peut agir comme liant.

Les propriétés importantes de la bentonite sont :

• le gonflement à l’humidification;
• la capacité à former des suspensions visqueuses;
• l’adsorption des protéines, huiles, impuretés et ions;
• la liaison du sable et des particules minérales;
• la faible perméabilité d’une couche compactée;
• l’inertie chimique dans de nombreuses tâches de construction et de procédé.

Ces propriétés déterminent où la bentonite est utilisée et quelle qualité est nécessaire pour une industrie donnée.

Où et comment utilise-t-on la bentonite ?

La bentonite est utilisée dans de nombreux secteurs, car le même minéral peut servir de matériau gonflant d’étanchéité, de sorbant, de liant, d’épaississant ou d’additif technologique. Les principaux domaines sont :

1. Dans la construction, la bentonite sert à l’étanchéité des fondations, aux barrières anti-filtration, aux géosynthétiques bentonitiques, aux parois moulées, aux tunnels et aux ouvrages souterrains dans des sols difficiles et saturés d’eau.
2. Dans l’industrie textile, elle peut remplacer des compositions d’encollage à base d’amidon pour les tissus de coton et la préparation des fils au tissage.
3. En cosmétique, la bentonite purifiée est utilisée dans les masques, crèmes, lotions, fards, pâtes et autres produits où les propriétés sorbantes, l’épaississement et la stabilité de la formule sont importants.
4. Dans les produits ménagers, la bentonite entre dans des détergents, nettoyants, pâtes, suspensions et certains revêtements protecteurs.
5. En agriculture, elle est utilisée pour améliorer certaines propriétés du sol, comme support d’engrais et de produits phytosanitaires, ainsi que comme composant de certains additifs alimentaires pour animaux et produits granulés.
6. Dans l’industrie alimentaire, une bentonite purifiée et adaptée peut clarifier les vins, jus et certaines boissons, ou servir dans des procédés où il faut réduire le trouble ou fixer une partie des impuretés.
7. Dans le raffinage du pétrole et la purification des huiles, les matériaux bentonitiques peuvent aider à éliminer une partie des composés soufrés, azotés et autres impuretés.
8. En construction mécanique, fonderie et métallurgie, la bentonite est utilisée dans les sables de moulage, comme liant du sable et comme additif dans la pelletisation du minerai de fer.
9. En médecine et en pharmacie, seuls des matériaux à base de bentonite spécialement purifiés et autorisés pour cet usage peuvent être utilisés. La bentonite de construction ou technique ne convient pas à ces applications.

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Construction et étanchéité

Dans la construction, la bentonite est utilisée pour l’étanchéité et la protection contre les infiltrations. Elle entre dans la composition des géomembranes argileuses, barrières d’argile, couches d’étanchéité et matériaux pour tunnels, ouvrages souterrains, excavations, fondations et centres de stockage de déchets.

Lorsqu’elle est humidifiée, la bentonite gonfle et remplit les vides, ce qui rend une couche compactée moins perméable à l’eau. Cette propriété est utile lorsqu’il faut réduire la filtration d’humidité dans le sol ou protéger une structure du contact avec l’eau.

Forage, fonderie et métallurgie

L’une des utilisations les plus connues de la bentonite concerne les boues de forage. Dans le forage, elle stabilise les parois du trou, transporte les déblais, maintient les solides en suspension, réduit la filtration et améliore le comportement de la boue.

En fonderie, la bentonite est utilisée comme liant pour les sables de moulage. Elle aide le moule en sable à conserver sa résistance et sa forme avant la coulée du métal. En métallurgie, la bentonite sert de liant lors de l’agglomération du minerai de fer et de la production de pellets.

Industrie alimentaire, agriculture et usages courants

Dans l’industrie alimentaire, la bentonite purifiée est utilisée comme agent de collage ou de clarification, par exemple dans le traitement des vins et de certaines boissons. Elle peut lier une partie des composés protéiques et réduire le risque de trouble du produit fini.

En agriculture, la bentonite peut servir de support pour engrais et produits phytosanitaires, de composant d’additifs alimentaires pour animaux, de liant pour granulés et de matériau améliorant certaines propriétés des sols. Dans les produits ménagers et animaliers, elle est connue comme absorbant dans les litières, car elle absorbe l’humidité et retient les odeurs.

On trouve aussi la bentonite dans les cosmétiques, détergents, pâtes, suspensions, adsorbants, charges, peintures et matériaux de purification des huiles. Chaque usage exige une qualité et un degré de purification adaptés; la bentonite de construction ne doit donc pas être considérée automatiquement comme apte à l’alimentaire, au cosmétique ou au médical.

Ce qu’il faut vérifier avant de choisir la bentonite

Les différents usages demandent différentes qualités de bentonite. Le forage exige viscosité, rendement de boue et propriétés de filtration. L’étanchéité demande gonflement et faible perméabilité. La fonderie demande un bon pouvoir liant. La vinification et les usages alimentaires exigent une pureté et une conformité aux exigences pour additifs alimentaires.

Il faut donc regarder non seulement le prix, mais aussi le type de matériau, l’humidité, la granulométrie, le gonflement, l’indice de filtration, les impuretés et les documents du fournisseur. C’est particulièrement important si le matériau est utilisé hors construction, dans l’alimentaire, les cosmétiques ou une autre industrie réglementée.