Bentoniitti - mitä se on? Bentoniitin valmistus, käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Ihmiskunta on pitkään oppinut käyttämään planeetan suolistosta peräisin olevia mineraaleja tarpeidensa tyydyttämiseen.

Ja jos hiiltä, öljyä ja muita tunnettuja lahjoja on käytetty teollisuudessa pitkään, niin joidenkin mineraalien hyödyllisiä ominaisuuksia on tutkittu vasta hiljattain.

Näihin kuuluu sellainen aine kuin bentoniitti. Mikä tämä mineraali on ja mihin sitä käytetään? Alla yritämme ymmärtää tätä ongelmaa yksityiskohtaisemmin.

Konsepti ja alkuperä

Bentoniitti on saven k altainen sedimenttimineraali, jolla on vettä imeviä ja adsorboivia ominaisuuksia. Kostutettuna sen tilavuus voi kasvaa useita kertoja alkuperäisestä koostaan.

Mineraali on saanut nimensä amerikkalaiselle Bentonin kaupungille, joka sijaitsee Montanan osav altiossa ja jossa tämän mineraalin esiintymät löydettiin ensimmäisen kerran.

Bentoniitin muodostuminen tapahtui planeettamme geologisen kehityksen myöhäisissä vaiheissa. Syynä sen esiintymiseen oli vulkaanisen sedimentin muutoskivet kosteuden ja korkean lämpötilan vaikutuksesta.

Erilaisia talletuksia

On huomattava, että hydrotermisen prosessin lisäksi monet ulkoiset tekijät vaikuttivat kerrostumien esiintymiseen. Siksi maailmassa on v altava määrä paikkoja, joissa bentoniittisaveä louhitaan. Mutta samaan aikaan niillä on erilaisia ominaisuuksia ja niitä käytetään eri teollisuudenaloilla.

Minun kehitys

Nykyaikaisessa kaivosteollisuudessa bentoniittisavien kehitys tapahtuu pääasiassa avolouhosmenetelmällä. Tämä johtuu tämän sedimenttikiven esiintymisen erityispiirteistä, jonka syvyys ei yleensä ylitä 100 metriä. Bentoniitin tuotanto alkaa vasta esiintymän tutkimisen jälkeen.

Analyyseillä ja geologisella tutkimuksella arvioidaan kehittämisen käynnistämisen taloudellista kannattavuutta, minkä jälkeen suoritetaan toimia esiintymien avaamiseksi. Samaan aikaan arvioitu tuotantomäärä ylittää useita miljoonia tonneja. Vain tässä tapauksessa louhoksen kehittäminen on kannattavaa.

Jokainen esiintymä tuottaa oman erityisen bentoniittinsa. Mitä nämä lajikkeet ovat ja missä niitä käytetään?

Sovellusalat

Tämän mineraalin yleisimmät käyttötarkoitukset ovat:

• Maatalous. Bentoniittia käytetään laajasti tällä alalla. Sen käyttöä maanparannustöissä ja adsorboivana elementtinä peltotöissä voi tuskin yliarvioida.
• Bentoniitti viinin- ja hedelmäntuotantoonmehut. He eivät heti keksineet ajatusta mineraalin käyttämisestä tällä alalla. Viininvalmistuksessa käytetään usein erilaisten viinien ja luonnonjuomien bentoniittikirkastusta.
• Terästeollisuus. Se on välttämätön valimossa erilaisten muovaushiekkojen valmistuksessa. Lisäksi bentoniittisaven puhdistus on olennainen elementti rautaseosten valmistuksessa.

• Hajuvesien valmistus ja kotitalouskemikaalien valmistus. Bentoniitti ei sisällä myrkyllisiä lisäaineita ja sillä on erinomaiset imukykyiset ominaisuudet. Sitä käytetään laajasti kosmetiikan, wc-veden, erilaisten emulsioiden ja korroosionestoaineiden valmistuksessa. Samaan aikaan laadukkaimpienkin raaka-aineiden hinta on huomattavasti alhaisempi kuin kotitalouskemikaalien valmistuksessa käytettävien kasvi- ja eläinlisäaineiden. Siksi bentoniitin käyttö voi vähentää merkittävästi raaka-aineiden hankintakustannuksia.
• Kevyt teollisuus. Bentoniitti on halpa ja laadukas tärkkelyksen korvike, ja sitä käytetään laaj alti kankaissa.
• Öljynjalostusteollisuus. Se vaatii erillisen bentoniitin. Mikä tämä lajike on? Tosiasia on, että öljynjalostuksen aikana saadut tuotteet parantavat merkittävästi kuluttajien ominaisuuksiaan, jos ne on puhdistettu aiemmin bentoniitilla. Tämä poistaa kaikki tarpeettomat epäpuhtaudet.

Alla tarkastellaan bentoniitin käyttöä yksittäisillä teollisuudenaloilla tarkemmin.

Viiniteollisuus

Vininvalmistukseen käytettävä bentoniitti on viime aikoina ollut lähes teknologisen prosessin pääelementti. Nyt on vaikea kuvitella, kuinka he ennen pärjäsivät ilman häntä.

Käytetään pääasiassa seuraavissa tapauksissa:

• viinin ja hedelmämehujen selkeytys bentoniitilla;
• viinin puristemehun käsittely erilaisten entsyymien ja proteiiniyhdisteiden poistamiseksi siitä;
• viini- ja mehumateriaalien käsittely niiden stabiloimiseksi.

Yleensä bentoniittipuhdistusta käytetään pelkästään viiniteollisuudessa. Mutta joissakin tapauksissa on mahdollista käyttää muita apuaineita, jotka osallistuvat prosessiin katalyyttinä.

Bentoniitin edut, kun sitä käytetään viininvalmistuksessa

Ensimmäinen etu. Tämän mineraalin käyttö viinin valmistuksessa halvuutensa lisäksi mahdollistaa suurien etujen saavuttamisen teknologisessa prosessissa. Mineraali voi vähentää merkittävästi liimajätteen määrää käsittelyn aikana:

• Helposti liimattavat materiaalit. Tätä varten bentoniitti sekoitetaan pieneen määrään ruokasoodaa.
• Pakollinen valko- ja samppanjaviinien valmistusprosessissa. Tätä varten valmistetaan bentoniittiliuos lisäämättä soodaa. Näin saadaan tiheä sakka, jossa ei ole lainkaan proteiiniyhdisteitä.

Toinen etu. Bentoniittia on helppo käyttää tuotannossa. Tuloksena oleva liuos ei muodostupaakkumainen yhdiste, jonka ansiosta se on helppo yhdistää viinin puolivalmiisiin tuotteisiin. Samalla sillä on korkea valmiin tuotteen selkeytys- ja stabilointikerroin.

Kolmas etu. Bentoniittisavien alhaiset kustannukset verrattuna vastaaviin aineisiin. Samaan aikaan tuotteiden selkeytyksessä käytettävien raaka-aineiden kulutusasteet ovat joissain tapauksissa jopa pienempiä kuin vastaavien sorbenttien. Tämä vähentää tuotantokustannuksia, mikä alentaa valmiiden tuotteiden kustannuksia ja lisää yrityksen voittomarginaalia.

Neljäs etu. Kuiva bentoniittijauhe helpottaa minkä tahansa konsistenssin liuoksen valmistamista. Tämä tehdään lisäämällä tarvittava määrä nestettä.

Viides etu. On mahdollista saada minkä tahansa lajin ja luokan bentoniittia. Riittää, kun otat yhteyttä tämän raaka-aineen toimittajaan ja tutustut tämän mineraalin ominaisuuksiin ja teemme sitten tarvittavan valinnan.

Vaakasuuntaisen porauksen (HDD) sovellukset

Käytetään usein HDD-bentoniitille. Joten, kun suoritetaan poraukseen liittyviä maanrakennustöitä, poratun reiän seinien irtoaminen on mahdollista. Bentoniittisavea käytetään porauksen vahvistamiseen. Lisäksi tätä mineraalia sisältävien rakennusmateriaalien hydrofobiset ominaisuudet mahdollistavat niiden käytön kaivantojen seinien vahvistamiseen maatöiden aikana, jotka suoritetaan pohjaveden tason alapuolella tietyllä alueella.

Bentoniittia käytetään vaakaporaukseen sen korkeiden sideaineiden vuoksiominaisuuksia. Vesi, joka joutuu kosketuksiin tämän aineen kanssa, täyttää siinä olevat tyhjiöt. Seurauksena on seoksen turpoaminen ja sen tilavuuden kasvu useita kertoja.

Jos kuivajauheen ja nesteen oikeat suhteet havaitaan, saadaan homogeeninen viskoosi aine, jolla on tiksotrooppisia ominaisuuksia. Tämä tarkoittaa, että bentoniittiliuos imee helposti vettä ja muuttuu muokattavaksi, mikä helpottaa käsittelyä. Ja ilman mekaanista vaikutusta se kovettuu muodostaen vedenpitävän esteen.

Bentoniittisaven erikoisliuos on välttämätön porattaessa löysällä ja kelluvalla maaperällä. Sen avulla voit vahvistaa tuloksena olevan kaivon seiniä sekä estää maaperän osien tarttumisen poraustyökaluihin.

Käytä taistelussa juoksevaa hiekkaa vastaan

Bentoniittia käytetään myös juoksevan hiekan porauksessa. Kuten tiedät, juoksuhiekka on veteen sekoitettua maaperää, joka vaikuttaa kaivon seiniin ja saa ne jatkuvasti romahtamaan.

Yleensä se koostuu hiekasta ja saven paloista, jotka muodostavat niin sanotun "hiipivän veden". Kun kaivo saavuttaa juoksevan hiekan muodostumispaikan, sen kuoren eheyden loukkaaminen johtaa tämän massan täyttämiseen kaivon seinien takana olevasta koko tilasta, mikä ei salli työn jatkamista. Samaan aikaan nesteen tilavuus voi olla niin merkittävä, että edes pumpun käyttäminen suspension poistamiseen ei ratkaise ongelmaa.

Neutraloida juoksevan hiekan negatiivinen vaikutusja bentoniittisavea käytetään. Se pumpataan renkaaseen. Turvotuksen jälkeen tämä seos muodostaa vedenpitävän massan, joka ei anna nesteen täyttää kaivoa.

Bentoniitti nykyaikaisessa porauksessa on taikasauva, varsinkin veteen porattaessa. Hydrofobisten ominaisuuksien lisäksi sillä on voiteluominaisuuksia, joiden avulla voit pidentää porakoneen ja itse jyrsinten käyttöikää.

Johtopäätös

Tässä artikkelissa käsiteltiin sellaista materiaalia kuten bentoniitti, mitä se on, mihin sitä käytetään, millä teollisuuden aloilla ja mihin tarkoitukseen sitä käytetään, miten sitä louhitaan. Saat lisätietoja sen fyysisistä ominaisuuksista ottamalla yhteyttä erikoisjulkaisuihin.