Сфера застосування бентоніту: де використовується бентоніт

Бентоніт - природна глина на основі мінералів групи смектитів, найчастіше монтморилоніту. Завдяки здатності набухати, зв’язувати частинки, утримувати воду й адсорбувати домішки бентоніт застосовується в будівництві, бурінні, ливарному виробництві, металургії, виноробстві, сільському господарстві, косметиці та сорбентах.

Широка сфера застосування бентоніту пов’язана не з однією універсальною властивістю, а з поєднанням пластичності, набухання, тиксотропії, зв’язувальної здатності та великої питомої поверхні частинок.

Що таке бентоніт

Бентоніт є глинистим матеріалом природного походження. Його властивості залежать від мінерального складу та переважних обмінних катіонів. На практиці найчастіше розрізняють натрієвий і кальцієвий бентоніт.

Натрієвий бентоніт зазвичай сильніше набухає у воді та добре утворює в’язкі суспензії. Тому він затребуваний у бурових розчинах, гідроізоляції та протифільтраційних бар’єрах. Кальцієвий бентоніт набухає слабше, але може бути корисним як адсорбент, зв’язувальна речовина або сировина для окремих промислових продуктів.

Основні властивості бентоніту

Під час контакту з водою бентоніт здатний збільшуватися в об’ємі, утворювати гелеподібну масу і знижувати проникність шару. У суспензіях він допомагає утримувати тверді частинки у завислому стані, а в сухих сумішах може працювати як зв’язувальний компонент.

До важливих властивостей бентоніту належать:

• набухання при зволоженні;
• здатність утворювати в’язкі суспензії;
• адсорбція білків, олій, домішок та іонів;
• зв’язування піску й мінеральних частинок;
• низька водопроникність ущільненого шару;
• хімічна інертність у багатьох будівельних і технологічних задачах.

Саме ці властивості визначають, де застосовується бентоніт і який тип матеріалу потрібен для конкретної галузі.

Де і як застосовується бентоніт

Бентоніт застосовують у багатьох галузях, тому що один і той самий мінерал може працювати як набухаючий гідроізоляційний матеріал, сорбент, зв’язувальна речовина, загущувач або технологічна добавка. Основні напрями використання:

1. У будівництві бентоніт застосовують для гідроізоляції фундаментів, протифільтраційних екранів, бентонітових матів, робіт за технологією “стіна в ґрунті”, тунелів і підземних споруд у складних водонасичених ґрунтах.
2. У текстильній промисловості бентоніт може використовуватися як доступніша заміна крохмальних складів під час шліхтування бавовняних тканин і підготовки ниток до ткацтва.
3. У косметиці очищений бентоніт використовують у масках, кремах, лосьйонах, тінях, пастах та інших засобах, де важливі сорбційні властивості, загущення і стабільність складу.
4. У побутовій хімії бентоніт застосовують у мийних, чистячих засобах, пастах, суспензіях і деяких захисних покриттях.
5. У сільському господарстві бентоніт використовують для поліпшення окремих властивостей ґрунту, як носій добрив і засобів захисту рослин, а також як компонент деяких кормових добавок і гранульованих продуктів.
6. У харчовій промисловості придатний для цього очищений бентоніт застосовують для освітлення виноматеріалів, соків і деяких напоїв, а також в окремих технологічних задачах, де потрібно зменшити помутніння або зв’язати частину домішок.
7. У нафтопереробці та очищенні олій бентонітові матеріали можуть використовуватися для видалення частини сірчистих, азотистих та інших домішок.
8. У машинобудуванні, ливарному виробництві та металургії бентоніт застосовують у формувальних сумішах, як зв’язувальну речовину для піску і як добавку під час окомкування залізорудної сировини.
9. У медицині та фармацевтиці можуть застосовуватися тільки спеціально очищені й дозволені для цього матеріали на основі бентоніту. Будівельний або технічний бентоніт для таких задач не підходить.

Стаття за темою: питома вага і щільність бентоніту.

Будівництво та гідроізоляція

У будівництві бентоніт використовують для гідроізоляції та протифільтраційного захисту. Він входить до складу бентонітових матів, глиняних екранів, гідроізоляційних шарів, матеріалів для тунелів, підземних споруд, котлованів, фундаментів і полігонів відходів.

При зволоженні бентоніт набухає і заповнює порожнини, тому ущільнений шар стає менш проникним для води. Ця властивість корисна там, де потрібно знизити фільтрацію вологи через ґрунт або захистити конструкцію від контакту з водою.

Буріння, ливарне виробництво і металургія

Одне з найвідоміших застосувань бентоніту - бурові розчини. У бурінні він допомагає стабілізувати стінки свердловини, виносити шлам, утримувати тверді частинки у завислому стані, знижувати фільтрацію і покращувати роботу розчину.

У ливарному виробництві бентоніт використовують як зв’язувальну речовину для формувальних пісків. Він допомагає піщаній формі зберігати міцність і форму до заливання металу. У металургії бентоніт застосовують як зв’язувальний матеріал під час окомкування залізорудної сировини та виробництва окатишів.

Харчова промисловість, сільське господарство і побут

У харчовій промисловості очищений бентоніт використовують як освітлювальний агент, наприклад під час обробки виноматеріалів і деяких напоїв. Він здатний зв’язувати частину білкових сполук і знижувати ризик помутніння продукту.

У сільському господарстві бентоніт може застосовуватися як носій для добрив і засобів захисту рослин, компонент кормових добавок, зв’язувальна речовина в гранулах і матеріал для поліпшення окремих властивостей ґрунту. У побуті та зоотоварах бентоніт відомий як сорбент у наповнювачах для тварин, тому що добре вбирає вологу й утримує запахи.

Бентоніт також трапляється в косметиці, мийних засобах, пастах, суспензіях, адсорбентах, наповнювачах, фарбах і матеріалах для очищення олій. У кожному випадку використовується свій сорт і ступінь очищення, тому будівельний бентоніт не можна автоматично вважати придатним для харчових, косметичних або медичних задач.

Що враховувати при виборі бентоніту

Для різних сфер потрібен різний бентоніт. Для буріння важливі в’язкість, вихід розчину і фільтраційні властивості. Для гідроізоляції - набухання і низька водопроникність. Для ливарного виробництва - зв’язувальна здатність. Для виноробства і харчових задач - ступінь очищення та відповідність вимогам до харчових добавок.

Тому при виборі бентоніту потрібно дивитися не лише на ціну, а й на тип матеріалу, вологість, фракцію, набухання, показник фільтрації, вміст домішок і документи постачальника. Це особливо важливо, якщо матеріал використовуватиметься не в будівництві, а в харчовій, косметичній або іншій регульованій галузі.