Toepassingen van bentoniet: waar wordt het gebruikt?

Bentoniet is een natuurlijke klei op basis van mineralen uit de smectietgroep, meestal montmorilloniet. Doordat het kan zwellen, deeltjes kan binden, water vasthoudt en verontreinigingen adsorbeert, wordt bentoniet gebruikt in bouw, boringen, gieterijen, metallurgie, wijnbereiding, landbouw, cosmetica en absorberende producten.

Het brede toepassingsgebied van bentoniet komt niet door één universele eigenschap, maar door de combinatie van plasticiteit, zwelling, thixotropie, bindend vermogen en het grote specifieke oppervlak van kleideeltjes.

Wat is bentoniet?

Bentoniet is een natuurlijk kleimateriaal. De eigenschappen hangen af van de minerale samenstelling en de dominante uitwisselbare kationen. In de praktijk onderscheidt men vooral natriumbentoniet en calciumbentoniet.

Natriumbentoniet zwelt meestal sterker in water en vormt goed viskeuze suspensies. Daarom wordt het veel gebruikt in boorvloeistoffen, waterdichting en barrières met lage doorlatendheid. Calciumbentoniet zwelt minder, maar kan nuttig zijn als adsorbens, bindmiddel of grondstof voor specifieke industriële producten.

Belangrijkste eigenschappen van bentoniet

Bij contact met water kan bentoniet in volume toenemen, een gelachtige massa vormen en de doorlatendheid van een laag verminderen. In suspensies helpt het vaste deeltjes zwevend te houden; in droge mengsels kan het als bindmiddel werken.

Belangrijke eigenschappen van bentoniet zijn:

• zwelling bij bevochtiging;
• vorming van viskeuze suspensies;
• adsorptie van eiwitten, oliën, verontreinigingen en ionen;
• binding van zand en minerale deeltjes;
• lage waterdoorlatendheid van een verdichte laag;
• chemische inertie in veel bouw- en procestoepassingen.

Deze eigenschappen bepalen waar bentoniet wordt gebruikt en welke kwaliteit voor een bepaalde sector nodig is.

Waar en hoe bentoniet wordt gebruikt

Bentoniet wordt in veel sectoren gebruikt omdat hetzelfde mineraal kan werken als zwellend waterdichtingsmateriaal, sorbens, bindmiddel, verdikkingsmiddel of technologische hulpstof. Belangrijke toepassingsgebieden zijn:

1. In de bouw wordt bentoniet gebruikt voor funderingsafdichting, anti-filtratieschermen, bentonietmatten, diepwanden, tunnels en ondergrondse constructies in moeilijke watervoerende bodems.
2. In de textielindustrie kan bentoniet dienen als betaalbaarder alternatief voor zetmeelhoudende lijm- en appreteermiddelen bij katoenen stoffen en garens voor het weven.
3. In cosmetica wordt gezuiverd bentoniet gebruikt in maskers, crèmes, lotions, oogschaduw, pasta’s en andere producten waar sorptie, verdikking en formulatiestabiliteit belangrijk zijn.
4. In huishoudelijke chemie komt bentoniet voor in wasmiddelen, reinigingsmiddelen, pasta’s, suspensies en sommige beschermende coatings.
5. In de landbouw wordt het gebruikt om bepaalde bodemeigenschappen te verbeteren, als drager voor meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen en als component van sommige voederadditieven en granulaatproducten.
6. In de voedingsindustrie wordt daarvoor geschikt gezuiverd bentoniet gebruikt voor het klaren van wijn, sappen en sommige dranken, of in processen waarin troebeling moet worden verminderd of een deel van de onzuiverheden moet worden gebonden.
7. Bij olieraffinage en oliezuivering kunnen bentonietmaterialen helpen een deel van zwavelhoudende, stikstofhoudende en andere verontreinigingen te verwijderen.
8. In machinebouw, gieterijen en metallurgie wordt bentoniet gebruikt in vormzand, als zandbinder en als additief bij het pelletiseren van ijzererts.
9. In geneeskunde en farmacie mogen alleen speciaal gezuiverde en daarvoor toegelaten materialen op basis van bentoniet worden gebruikt. Bouw- of technisch bentoniet is daarvoor niet geschikt.

Gerelateerd artikel: soortelijk gewicht en dichtheid van bentoniet.

Bouw en waterdichting

In de bouw wordt bentoniet gebruikt voor waterdichting en het beperken van doorsijpeling. Het komt voor in bentonietmatten, kleibarrières, afdichtingslagen en materialen voor tunnels, ondergrondse constructies, bouwputten, funderingen en stortplaatsen.

Wanneer bentoniet nat wordt, zwelt het op en vult het holtes, waardoor een verdichte laag minder doorlatend wordt voor water. Dit is nuttig wanneer vochtfiltratie door de bodem moet worden verminderd of een constructie tegen watercontact moet worden beschermd.

Boringen, gieterij en metallurgie

Een van de bekendste toepassingen van bentoniet is boorvloeistof. Bij boringen helpt het boorgatwanden te stabiliseren, boorgruis af te voeren, vaste stoffen in suspensie te houden, filtratie te verminderen en de werking van de boorspoeling te verbeteren.

In gieterijen wordt bentoniet gebruikt als bindmiddel voor vormzand. Het helpt een zandvorm sterkte en vorm te behouden voordat metaal wordt gegoten. In de metallurgie wordt bentoniet gebruikt als bindmiddel bij het pelletiseren van ijzererts en de productie van pellets.

Voedingsindustrie, landbouw en dagelijks gebruik

In de voedingsindustrie wordt gezuiverd bentoniet gebruikt als klaringsmiddel, bijvoorbeeld bij de behandeling van wijn en sommige dranken. Het kan een deel van de eiwitverbindingen binden en het risico op troebelheid in het eindproduct verminderen.

In de landbouw kan bentoniet worden gebruikt als drager voor meststoffen en gewasbeschermingsmiddelen, als component van voeradditieven, als pelletbinder en als materiaal om bepaalde bodemeigenschappen te verbeteren. In huishoudelijke en huisdierproducten is bentoniet bekend als absorberend materiaal in kattenbakvulling, omdat het vocht opneemt en geuren vasthoudt.

Bentoniet komt ook voor in cosmetica, wasmiddelen, pasta’s, suspensies, adsorbentia, vulstoffen, verven en materialen voor oliezuivering. Elke toepassing vereist een eigen kwaliteit en zuiveringsgraad, dus bouwbentoniet is niet automatisch geschikt voor voedsel, cosmetica of medisch gebruik.

Waarop letten bij het kiezen van bentoniet

Verschillende toepassingen vragen verschillende soorten bentoniet. Voor boringen zijn viscositeit, opbrengst van de spoeling en filtratie-eigenschappen belangrijk. Voor waterdichting tellen zwelling en lage doorlatendheid. Voor gieterijen is bindkracht belangrijk. Voor wijnbereiding en voedseltoepassingen zijn zuiverheid en naleving van eisen voor voedseladditieven nodig.

Let bij de keuze daarom niet alleen op prijs, maar ook op materiaaltype, vochtgehalte, korrelgrootte, zwelvermogen, filtratiewaarde, gehalte aan onzuiverheden en documenten van de leverancier. Dit is vooral belangrijk als het materiaal buiten de bouw wordt gebruikt, in voedsel, cosmetica of een andere gereguleerde sector.