Сфера применения бентонита: где используется бентонит

Бентонит - природная глина на основе минералов группы смектитов, чаще всего монтмориллонита. Благодаря способности набухать, связывать частицы, удерживать воду и адсорбировать примеси бентонит применяется в строительстве, бурении, литейном производстве, металлургии, виноделии, сельском хозяйстве, косметике и производстве сорбентов.

Широкая сфера применения бентонита связана не с одним универсальным свойством, а с сочетанием пластичности, набухания, тиксотропии, связующей способности и большой удельной поверхности частиц.

Что такое бентонит

Бентонит представляет собой глинистый материал природного происхождения. Его свойства зависят от минерального состава и преобладающих обменных катионов. На практике чаще всего различают натриевый и кальциевый бентонит.

Натриевый бентонит обычно сильнее набухает в воде и хорошо образует вязкие суспензии. Поэтому он востребован в буровых растворах, гидроизоляции и противофильтрационных барьерах. Кальциевый бентонит набухает слабее, но может быть полезен как адсорбент, связующее или сырье для отдельных промышленных продуктов.

Основные свойства бентонита

При контакте с водой бентонит способен увеличиваться в объеме, образовывать гелеобразную массу и снижать проницаемость слоя. В суспензиях он помогает удерживать твердые частицы во взвешенном состоянии, а в сухих смесях может работать как связующее.

К важным свойствам бентонита относятся:

• набухание при увлажнении;
• способность образовывать вязкие суспензии;
• адсорбция белков, масел, примесей и ионов;
• связывание песка и минеральных частиц;
• низкая водопроницаемость уплотненного слоя;
• химическая инертность во многих строительных и технологических задачах.

Именно эти свойства определяют, где применяется бентонит и какой тип материала нужен для конкретной отрасли.

Где и как применяется бентонит

Бентонит применяют во многих отраслях, потому что один и тот же минерал может работать как набухающий гидроизоляционный материал, сорбент, связующее, загуститель или технологическая добавка. Основные направления использования:

1. В строительстве бентонит применяют для гидроизоляции фундаментов, устройства противофильтрационных экранов, бентонитовых матов, работ по технологии “стена в грунте”, тоннелей и подземных сооружений в сложных водонасыщенных грунтах.
2. В текстильной промышленности бентонит может использоваться как более доступный заменитель крахмальных составов при шлихтовании хлопчатобумажных тканей и подготовке нитей к ткачеству.
3. В косметике очищенный бентонит используют в масках, кремах, лосьонах, тенях, пастах и других средствах, где важны сорбционные свойства, загущение и стабильность состава.
4. В бытовой химии бентонит применяют в моющих, чистящих средствах, пастах, суспензиях и некоторых защитных покрытиях.
5. В сельском хозяйстве бентонит используют для улучшения отдельных свойств почвы, как носитель удобрений и средств защиты растений, а также как компонент некоторых кормовых добавок и гранулированных продуктов.
6. В пищевой промышленности пригодный для этого очищенный бентонит применяют для осветления виноматериалов, соков и некоторых напитков, а также в отдельных технологических задачах, где нужно снизить помутнение или связать часть примесей.
7. В нефтепереработке и очистке масел бентонитовые материалы могут использоваться для удаления части сернистых, азотистых и других примесей.
8. В машиностроении, литейном производстве и металлургии бентонит применяют в формовочных смесях, как связующее для песка и как добавку при окомковании железорудного сырья.
9. В медицине и фармацевтике могут применяться только специально очищенные и разрешенные для этого материалы на основе бентонита. Строительный или технический бентонит для таких задач не подходит.

Статья по данной теме: удельный вес и плотность бентонита.

Строительство и гидроизоляция

В строительстве бентонит используют для гидроизоляции и противофильтрационной защиты. Он входит в состав бентонитовых матов, глиняных экранов, гидроизоляционных слоев, материалов для тоннелей, подземных сооружений, котлованов, фундаментов и полигонов отходов.

При увлажнении бентонит набухает и заполняет пустоты, поэтому уплотненный слой становится менее проницаемым для воды. Это свойство полезно там, где нужно снизить фильтрацию влаги через грунт или защитить конструкцию от контакта с водой.

Бурение, литейное производство и металлургия

Одно из самых известных применений бентонита - буровые растворы. В бурении он помогает стабилизировать стенки скважины, выносить шлам, удерживать твердые частицы во взвешенном состоянии, снижать фильтрацию и улучшать работу раствора.

В литейном производстве бентонит используют как связующее для формовочных песков. Он помогает песчаной форме сохранять прочность и форму до заливки металла. В металлургии бентонит применяют как связующее при окомковании железорудного сырья и производстве окатышей.

Пищевая промышленность, сельское хозяйство и бытовые применения

В пищевой промышленности очищенный бентонит используют как осветляющий агент, например при обработке виноматериалов и некоторых напитков. Он способен связывать часть белковых соединений и снижать риск помутнения продукта.

В сельском хозяйстве бентонит может применяться как носитель для удобрений и средств защиты растений, компонент кормовых добавок, связующее в гранулах и материал для улучшения отдельных свойств почвы. В быту и зоотоварах бентонит известен как впитывающий компонент в наполнителях для животных, потому что хорошо впитывает влагу и удерживает запахи.

Бентонит также встречается в косметике, моющих средствах, пастах, суспензиях, адсорбентах, наполнителях, красках и материалах для очистки масел. В каждом случае используется свой сорт и степень очистки, поэтому строительный бентонит нельзя автоматически считать пригодным для пищевых, косметических или медицинских задач.

Что важно учитывать при выборе бентонита

Для разных сфер нужен разный бентонит. Для бурения важны вязкость, выход раствора и фильтрационные свойства. Для гидроизоляции - набухание и низкая водопроницаемость. Для литейного производства - связующая способность. Для виноделия и пищевых задач - степень очистки и соответствие требованиям к пищевым добавкам.

Поэтому при выборе бентонита нужно смотреть не только на цену, но и на тип материала, влажность, фракцию, набухаемость, показатель фильтрации, содержание примесей и документы поставщика. Это особенно важно, если материал будет использоваться не в строительстве, а в пищевой, косметической или другой регулируемой отрасли.