بنتونیت

بنتونیت

 بنتونیت:

بنتونیت (Bentonite) سنگی است كه بخش اعظم آن را كانیهای رسی (ذرات بسیار ریز با ابعاد كمتر از2 میکرومتر)تشكیل می دهند. از نظر ویژگیهای زمین شناسی، بنتونیت، لایه های رسی غنی از مونتموریونیت ـ بدلیت، بوده که همراهان دیگری نیز دارد. باید توجه داشت که بنتونیت کانی نبوده بلکه مجموعه ای از کانیها در کنار یکدیگر سنگ بنتونیت را تشکیل میدهند. محیط تشكیل این سنگ، آبهای كم عمق، كم انرژی و آب هوای معتدل است. مهمترين بخش بنتونيت را كانيهاي گروهاسمكتيت تشكيل مي دهند. از خواص مهم كانيهاي خانوادهاسمكتيت ، جانشيني يوني، خاصيت شكل پذيري ، انبساط و انقباض يوني آنها را مي تواننام برد. ميزان خواص كانيهاي خانواده اسمكتيت به ترکيب شيميايي و ساختمانآنها بستگي دارد . در كاني مونتموريونيت سديم دار ، ميزان جذب يوني ، شكل پذيري ،انبساط و انقباض از نوع کلسيم دار آن بيشتر است . ابعاد شبکه مونتموريونيت سديم وکلسيم از 6/9 آنگستروم در حالت معمولي به 20 آنگستروم در صورتي که رطوبت محيط صد درصد باشد ، افزايش خواهد يافت . ميزان جذب و تورم مونت موريونيت سديم دارچندين برابر حجم آن است ، به طوري که حالت ژله اي ، پلاستيکي و چسبندگي به خود ميگيردو تا 18 برابر حجم خودش متورم می شود. كاني هاي مهم بنتونيت : بنتونيت يك كاني رسي است كهاساساً از كانيهاي گروه اسمكتيت تشكيل شده است. اسمكتيت شامل سريهاي دي اكتاهدرال وتري اكتاهدرال است. كانيهاي سري دي اكتاهدرال عبارتند از: مونتموريونيت،بيدليت و نانترونيت. انواع تري اكتاهدرال شامل كانيهاي هكتوريت و ساپونيتاست. مونت موریونیت یا بنتونیت ها را با توجه به کاربرد های فراوان آنها به طور خلاصه به شرح زیر دسته بندی می نمایند. • بنتونيت هاي سديم دار • بنتونيت هاي جانشيني توسطسديم • بنتونيت هاي کلسيم دار • بنتونيت هاي ارگانوفيل • بنتونيتهاي فعال شده توسط اسيد استخراج و فرآوري : روشهاي استخراج: معمولا به صورت روباز با بولدوزر و اسكراپر برداشتشده، توسط لودر بار زده ميشود و بندرت به صورت زيرزمينياستخراج ميشود. روشهاي فرآوري: بعد از استخراج، ابتدا بنتونيت را مخلوطميكنند تا آب و مواد فرار آن از 50-30% به 8-7% كاهش يابد. بعد آن را با آسيابميلهاي يا چكشي خرد كرده، گاهي آن را در خشككن چرخان نيز ميريزند. در بيشترموارد، بنتونيت با دانهبندي 90% ذرات 75 ميكرومتر، داد وستد ميشود، ولي انجامعمليات بيشتر بر روي آن نيز امكانپذير است. بهبودسازي بنتونيت با اسيدهاي غيرآلي،سبب حل مواد ناخالص شده و حاصل آن از هم بازشدن ورقهها، افزايش قطر منافذ باز وافزايش سطح مونتموريلونيت است، درجه اين تغييرات به مونتموريلونيت، نوع اسيد و دماو مدت زمان تماس بستگي دارد. رسهاي مورد استفاده براي خوراك جانوران با خنثي سازيمحلهاي تبادل يوني در ورقههاي رس فراهم ميشود كه معمولاً خنثيسازي با سديم انجامميشود. ميزان بنتونيت مصرفي در امريكا شامل 26درصد ريخته گري ، 23 درصد گندوله آهن، 21 درصد جمع آوري فضولات گاو، 20 درصد حفاري،8درصد محيط زيست و 2 درصد مواد غذايي ، داروسازي و . . . است. خاصيت رنگبريو ميزان جذب آب بنتونيت به نوع کاني يا کاني هاي گروه اسمکتيت بستگي دارد . ميزانتورم و خاصيت رنگ بري بيشتر بنتونيت ها در حالت طبيعي در پايه مطلوب نيست ، بنابراينلازم است که تغييراتي ايجاد شود تا خواص آن افزايش يابد . بنتونيت از ورقههايآلومينا و سيليكات با پيوند سست تشكيل شده كه ميتواند در محيط آبي به ذرات با ابعاد003/0ميكرومتر ضخامت و 1/0 ميكرومتر طول جدا شود. خاصيت جدا شدن آسان و بارالكتريكي منفي سبب انتشار وسيع آن در آب ميشود. بنتونيت حاوي كاتيونهاي قابلمبادلة Ca2+, Na+ يا Mg2+ بوده و از هر كاني ديگر به جز زئوليت ظرفيت تبادل يونيبيشتري دارد. اين خاصيت بر ويژگيهاي تجاري آن تأثير گذاشته و تقسيمبندي آن بر هميناساس صورت ميگيرد. سديم بنتونيت با قابليت تورم بسيار بالا و كلسيم بنتونيت باظرفيت تورم پايين، يك فرق اساسي ديگر بين اين دو نوع كاني است كه نوع سديم دار، تادماي 400 درجه سانتيگراد پايدار است. نوع كلسيم با كربنات سديم واكنش داده شده تاخاصيت تورم آن افزايش پيدا كند. • بنتونيت هاي فعال طبيعي و بنتونيت هاي فعالشده توسط اسيد: اين نوع بنتونيت ها در صنايع غذايي ، صنايع شيميايي ، تهيهگوگرد ، صنعت نفت ، کاغذ سازي ، صنعت قند وشکر و نوشابه ، کنترل آتش سوزي ،تميزکننده وجود دارند . • بنتونيت هاي فعال طبيعي و بنتونيت هاي جانشيني سديم : اين نوع بنتونيت ها در صنايع شيميايي ، کاغذ سازي ، صنعت قند وشکر و نوشابه، تميزکننده ، موادمعدني ، سراميک ، کشاورزي ، حفاري و ريخته گري وجود دارند . کاربردهای بنتونیت: گندله سازی: از خاصیت چسبانندگی بنتونیت برای گلوله کردن سنگ آهن کنسانتره استفاده می شود برای این منظور بنتونیت را به صورت مرطوب با کنسانتره سنگ آهن مخلوط کرده و از روی یک صفحه مدور گردان عبور می دهند .در اثر نیروی گریز از مرکز و غلطیدن مخلوط دانه های گردنخودی شکلی از آن حاصل می شود .این دانه های نخودی شکل که گندله نامیده می شوند در کوره پخته شده و مقاوم می شوند ،تا در موقع ذوب خرد نگردند. بنتونیتی که بدین منظور به کار می رود از نوع چسبنده بوده و بایستی مقاومت کافی درحالت تر و خشک داشته باشند .برای آزمایش مقاومت درحالت تر و خشک آنها را بر روی یک صفحه گردان پرتاب کرده و درصد خرد شدن و میزان مقاومت آنها را تعیین می نمایند. حفاري چاه: بنتونیت بدلیل تعلیق پذیری و استاندارد سیلان در غلظت های بالا و قدرت آب بندی در اثر تورم از حدود 70 سال پیش به عنوان گل حفاری مصرف می شود .این نوع بنتونیت بیشتر از نوع سدیک یا تورم پذیر است .بنتونیت کلسیم یا خاک اسیدی بندرت برای این کار مصرف می شود . برای این کار بنتونیت را بصورت گل(مخلوط ساده بنتونیت باآب) که به گل و انیلا (Vanilla ) معروف است در می آورند و در چاهها و گمانه های حفاری تزریق می کنند تا دیواره آنها را به صورت ژل پوشانده ،ترک و شکاف های دیواره گمانه ها پر کرده و موجب کاهش آب (افت آب) تزریقی در گمانه گردد.لیزی و سیلان آن (در اثر جریان یابی) حرکت دستگاه حفاری را در گمانه ها آسانتر می نماید. در گمانه هائی که کناره دریا و یا در میان سازند های آبدار ،حفر می شود ،تزریق بنتونیت به تنهایی یا با مواد دیگر مانع نفوذ بیش از حد آب بداخل این گمانه ها می شود. برای آزمایش تعلیق و غلظت پذیری 5/22 گرم بنتونیت را با 350 سانتی مکعب آب مقطر مخلوط کرده و زمان تعلیق و غلظت آنرا تعیین می کنند و با غلظت سنج مخصوص در 300 تا 600 دور ییلد(Yield ) آنرا اندازه گیری می نمایند که ییلد مورد نظر حداقل بایستی 90bbl در هر تن باشد این مخلوط را سپس از فیلتر پرس تحت فشار گذرانده و حجم آب بدست آمده را اندازه گیری می کنند روش دیگر آزمایش سرند تر است، برای این کار 1گرم بنتونیت با نرمی 200 مش را با 350 سانتی متر مکعب آب مخلوط کرده و از سرند مخصوص می گذرانند، باقیمانده روی الک را خشک کرده و وزن می نمایند تا درصد بنتونیت رد شده از سرند تعیین شود این رقم نباید از 5/2 درصد بیشتر باشد در مورد آتاپولژیت این رقم 8 درصد است . بیشترین کاربرد بنتونیت برای گل حفاری در ده سال 1971 تا 1981 در سال 1981 بوده است .چنانکه کشورهای غربی در این سال حدود 8/1 میلیون تن در چاههای نفت مصرف کرده ند که اغللب از نوع سدیک بوده است .در این میان امریکا بزرگترین مصرف کننده در این صنعت است و در سال 1981 به تنهایی حدود 940 هزار تن ،یعنی نصف مصرف دنیای غرب را به خود اختصاص داده است .در جائی که آب معدنی در ناحیه حفاری مانع کار شود از رس های نوع هورمیت یا به عبارتی آتاپولژیت و سپیولیت به جای بنتونیت استفاده می کند . در حفاري نفت و گاز از بنتونيت هاي سديمدار استفاده مي شود . با آزاد شدن بنتونيت در آب، پوستههاي نسبتاً بزرگ سديمبنتونيت به ذرات كلوئيدي تبديل شده و انرژي الكتريكي ذخيره شده در شبكه بلوري راآزاد ميكنند و در حدود 15 تا 30 برابر حجم اوليه متورم ميشوند. از اين خاصيت درحفاري براي پراكنده سازي مواد سنگينكننده و قطع حفاري استفاده ميشود، بدين صورتبنتونيت پوششي را روي ديواره چاه ايجاد كرده و از مهاجرت نفت و گاز ممانعت ميكند وديواره را پايدار و مته را نيز چرب ميكند. همچنين بنتونيت، مواد آلي و غير آلي رااز مخلوط آب جذب كرده و به ويسكوزيته آن در برداشت و بالا آوردن نخالههاي حفاري كمك ميكند. هكتوريت نيز خواص مشابهي دارد. بنتونيت2-5 % وزني گلهاي حفاري آبي راتشكيل ميدهد, هرچند در انواع ديگر گل حفاري مانند انواع روغني يا مصنوعي نيز روزبروز كاربرد بيشتري پيدا ميكند، در بعضي موارد آن 2-1 % را به خود اختصاص داده و ياكاملاً با پليمرها جايگزين ميشود. ارتینگ و چاه های ارت: امروزه بنتونیت با هزينه اي به مراتب پايين تر جايگزين مناسب و بهينه اي براي مخلوط سنتي ذغال ونمك درسيستم ارتينگ می باشد. تصفيه و رنگبري : در صنعت تهيهروغن دانه هاي گياهي و پتروشيمي از بنتونيت کلسيم دار به دليل قابليت مناسب جانشينيکاتيوني و خاصيت رنگبري استفاده مي شود . دانه های جاذب: مصرف عمده خاک اسیدی مونت موریونیت به عنوان جاذب برای نفت و گریس بوده و در ساختن لانه حیوانات اهلی و خانگی نیز از این دانه ها استفاده می شود چون علاوه بر گرم و نرم بودن ، در کف لانه فضولات حیوانات را جذب می کند . مشخصه هایی از نظر سختی و سفتی برای رس های جاذب ارائه نشده اغلب از موارد ارزان قیمت استفاده می شود معمولا" بنتونیت مصرفی در این صنعت به صورت دانه ای (غیر پودر ) در بازار عرضه می شود . آتاپولژیت رقیب اصلی خاک مونت موریونیت اسیدی در این کاربرد است .سپولیت نیز به عنوان جاذب مصرف می شود .مزایا ی رسها ی هورمیت (سپولیت ) این است که قدرت جذب زیادی دارند ولی از آن جا که حاوی بلورهای کریستوبالیت (نوع مضر سیلیس ) هستند .می تواند باعث ناراحتی ریوی شود و بایستی در مصرف آن احتیاط کرد. مواد شوينده: در تهيه مواد شوينده از بنتونيت سديم و يا کلسيم دار به دو دليل استفاده مي شود. 1 : جلوگيري از راسب شدن مواد 2 - خاصيت نرمي آن. مواد شوینده در خشکشویی ها و مایعات دستشویی و صابون های مایع همه دارای بنتونیت هستند و بنتونیت در آنها بعنوان ماده چرک زدا و همچنین نرم کننده پارچه ها بکار می رود. داروسازي و پزشکی، آرایشی، لوازم و مواد دارویی: بنتونيت در صنايع داروسازي به نام صابون کاني يا صابون رسي معروف است. اين ماده به صورت طبيعي، به حالت سيليکات آبدار آلومينيومAl2O3.4SiO2.H2O است که عمدتاً از مونت موريلونيت تشکيل شده است و ممکن است عناصر کلسيم، منيزيم و آهن نيز در ترکيب آن وجود داشته باشد. . پودر دارويي بنتونيت بسياردانه ريز ، بي بو و به رنگ سفيد مايل به خاکستري با حالتي زرد يا صورتي است . بنتونيت در آب غير محلول است و با جذب مقدار کمي از آب متورم مي شود و سوسپانسيون 2 % آن در آب ، pH قليايي ( 5/9 تا5/10 ) توليد مي کند. بنتونيت با جذب آب به صورت ژل در مي آيد که غلظت آن به مقدار بنتونيت وارد شده در آب بستگي دارد. از خاصيت جذبي اين ماده به عنوان تثبيت کننده و تصفيه کننده استفاده مي شود. نام دارويي اين ماده لوسيون کالامين(CalaminLotoin) يا بنتونيت ماگما مي باشد. بنتونیت به عنوان یک ماده حجم دهنده و روکش در مواد دارویی بکار می رود و بنا به خاصیت آب گیری / آب دهی حالت خمیری به خود می گیرد، این ویژگی آن را ماده ای پر کار در کرم های محافظ صنعتی – محلولهای شستشو ، کمپرس های مرطوب و در موارد حساسیتی به عنوان ماده ی ضد خارش بکار می رود . در امور پزشکی بنتونیت به عنوان یک پادزهر در مسمومیت های فلزات سنگین مورد مصرف قرار می گیرد. در محصولات دارویی کاربردی در امور بهداشتی مانند دارو های آفتاب سوختگی، پودر بچه و پودر سفید کننده صورت بنتونیت کاربرد فراوان دارد . نیازهای مهندسی عمران: بنتونیت به صورت گل در نیازهای مهندسی عمران در پی ریزیها،به صورت دیواره های ساختمان ،شمع کوبی ،دوغاب کردن و روان سازی مصالح بنائی بکار می رود، همچنین در کارهای مختلف تونل سازی نیز کار برد دارد. گلهای محتوی 4تا 8 درصد بنتونیت برای دوغاب کردن بکار می روند و این گل مانع حرکت آب در داخل خاک شده و همچنین از حرکت آب در داخل شکافها و درزهای سنگ و ساختمان های با بنای سنگی جلوگیری می کند .مثلا" میتوان در صورت تزریق گل از جریان آب در شن های ساحلی جلوگیری کرد، همچنین مانع نفوذ آب استخر به آن طرف دیواره ها می گردد و در صورتی که بداخل ماسه ها تزریق شود احتیاج به دیواره سازی نداشته و سدی در مقابل آب می گردد به عنوان روان ساز در حفر گمانه ها و در مصالح ساختمانی جهت بتن و شفته ریزی کمک می نماید. اگر گل بنتونیتی و دوغاب های بنتونیتی به تنهایی به کار روند ممکن است ژل های تشکیل شده در اثر لرزش شکسته شده و بهم بریزند برای جلوگیری از این کار باید بنتونیت را با سیمان یا سیلیکاتهای اصلی مخلوط کرد. یکی از مصارف عمده بنتونیت در مهندسی عمران تهیه بتونهای پلاستیک است .اختلاط آن با سیمان یا بتون دوامی بیشتر از سنگ نسوز سخت بدان بخشیده و از ترکیدن آن جلوگیری می کند بتون پلاستیکی رابرای ساختن دیوارهای غیر قابل نفوذ در استخر های بزرگ آب و همچنین در اطراف کارگاههای شیمیائی به کار می برند . محيط زيست : پساب هاي صنعتي و کشاورزي مهمترين عامل آلوده کننده آب هاي سطحيو زيرزميني هستند . به منظور کنترل اين پساب ها ، محيط هاي نگهداري و انتقال را بااستفاده از بنتونيت هاي سديم دار بايد ايزوله نمود . ویژگی جذب کنندگی و پس دهندگی آب در بنتونیت برای خالص سازی فاضلاب ها بسیار مفید است. دستورات اولیه محیطی اینگونه بیان می کنند که به خاکهای دارای قابلیت نفوذ پذیری کم اساسا" باید بنتونیت اضافه شود تا بعنوان یک ماده روان ساز در ساختار و اصلاح زمینهای کویری، آنها را از آسیب آبهای آلوده کننده ( شوره ) محافظت کنند. گندوله آهن جهت شمش آهن: بنتونيت به عنوان یک عامل ضروری در تولید پلت های سنگ آهن کاربرد دارد. از طریق این فرایند سنگ های معدن به پلتهای کروی تبدیل می شوند که برای تولید مواد تغذیه کوره های انفجار جهت تولید آهن مناسب جهت قالب ریخته گری یا تولید در چرخه احیا مستقیم آهن(DRI) کاربرد دارد. از دهه 1950 به منظور پليتي كردن، بنتونيت برابر كانه منيتيت و هماتيت ريزدانه اضافه ميگردد. حدود 8-6 كيلوگرم سديم بنتونيت به 1 تن كانه آهن خشك اضافه ميگردد. ماسه هاي گداز فلز: از بنتونيت هاي سديم دار به دليل خاصيت پلاستيکي و چسبندگي آن در تهيه قالب هاي ريخته گري استفاده مي شود. در تهيه قالب هاي ريخته گري، بنتونيت به دليل چسبندگي، دانه هاي ماسه را به هم متصل مي نمايد و خاصيت پلاستيکي آن موجب مي شود تا زير فشار آن را متراکم نموده و شکل مناسب قالب را تهيه نمود. بنتونیت بعنوان یک ماده نگهدارنده در تهیه آهن ، استیل و آلیاژ های چدن بکار می رود. 6-4% بنتونيت براي به هم چسباندن دانه هاي ماسه سبز قالبريزي و چرخه ريخته گري فلزات مورد استفاده قرار ميگيرد. در فرمولبندي قالبريزي پيشرفته خاك زغال، سلولز يا ديگر منابع كربن به آن اضافه ميگردد. اين مواد براي جلوگيري از تخريب بعد از برداشت قالب الگو ضروري است. سديم بنتونيت و كلسيم بنتونيت هردو ميتوانند استفاده شوند ولي نوع سديم در دماي بالا پايدارتر است. بكارگيري بنتونيت به عنوان جاذب رطوبت: به علت خاصيت جذب رطوبت در غذاي حيوانات، حشره كشها، دفع زباله و پايدارسازي خاك بكار ميرود. جذب يونها: خاصيت جذب يونها و مولكولها توسط بنتونيت بسيار بالا است. نوع كلسيمدار سريعتر آب جذب ميكند ولي نوع سديم دار ظرفيت بيشتري دارد. نوع كلسيم دار با اسيد آلي واكنش داده شده تا ناخالصي هايي مانند كلسيت را حل كند. يون هاي دوظرفيتي مانند كلسيم را با هيدروژن جايگزين كند و فلزاتي مانند آهن II و III، آلومينيم و منيزيم را شسته باعث افزايش سطح مخصوص و تخلخل و تغيير شبكه بلورين شود. از آن براي تصفيه، رنگزدايي، آبگيري و گندزدايي روغنهاي حيواني و گياهي و يا خنثي سازي بكار ميرود. بنتونيت ناخالصيها و باكتريهاي لخته شده را جذب و با حذف نمكهاي منيزيم و كلسيم سبب نرمشدن آب ميشود. مصارف کشاورزی: رس های مونتموریونیتی در برخی از صنایع کشاورزی کاربرد دارند که عبارتند از: سموم کشاورزی به عنوان ناقل ،کودهای کشاورزی جهت حاصلخیزی خاک و گلوله سازی غذای حیوانات مصرف آن در این موارد از کشوری به کشور دیگر و از سالی به سالی دیگر با توجه به تغییرات آب و هوائی و جانشینی ساده در تغییر است . گلوله سازی غذای حیوانات: بنتونیت ها سدیم و کلسیم هر دو برای گلوله کردن وتشکل غذاها ی خشک حیوانی بخصوص در آمریکا به کار می روند.سپیولیت ،کائولن ،آتاپولژیت و مواد آلی چسباننده چون لیگنوسولفات (Lignosolphate) نیز بدین منظور به کار می روند.وقتی بنتونیت به اندازه 5/2 درصد کل وزن ماده به غذای حیوانات اضافه شود شیر گاو ها را افزایش داده و در غذای پرندگان خانگی و بوقلمون نیز کیفیت و کمیت تخم مرغ را بالا می برد. در سال 1988 محققین دانشگاه نیو انگلند استرالیا متوجه شدند که اضافه کردن 18 گرم بنتونیت به شرب گوسفندها پشم آنهارا به اندازه 2 گرم در روز افزایش می دهد و لذا اعلام داشتند که بنتونیت از نظر افزایش تولید پشم پتانسیل خوبی داشته و اضافه کردن آن به آب آبیاری جهت ترمیم چراگاهها و ترمیم تغذیه نیز موثر بوده و از مرگ و میر بره ها جلوگیری می نماید . مواد سمی: سموم بصورت گرد ویا محلول روغنی تهیه می شوند مونت موریونیت ها یکی از چندین نوع پودری می باشند که در فرمول سموم گردی یا دانه ای شکل قابل حل در آب وجود دارند خاصیت مونت موریونیت در این سموم به عنوان ناقل جهت علف کشی و دفع آفات نباتی می باشد و مصرف آن به همین جهت در آمریکا در سال 1985 حداکثر 149000 تن بوده است ، آتاپولژیت نیز بدین منظور به کار رفته است و حدود 3 درصد مصرف کلمونت موریونیت آمریکا را تشکیل می دهد ،بنتونیت سدیم و کلسیم بدلیل گرانتر بودن کمتر از خاک مونت موریونیت اسیدی و آتا پولژیت مصرف می شوند . در ژاپن بنتونیت برای تهیه حشره کش ها مصرف می شود و در سال 1983 مقدار آن 46900 تن ( یعنی حدود 13 درصد کل مصرف بنتونیت زاپن ) گزارش شده است . آمار مصرفی در اروپا در این باره داده نشده و باحتمال زیاد بدلیل وجود بارندگی شدید در فصول سمپاسی به نظر می رسد که کشورهای اروپائی از سموم گردی استفاده نکرده بلکه از سموم روغنی استفاده می نمایند .اندازه ذرات بنتونیت ناقل 5/0 تا 4 میکرون می باشد و مقدار آن نیز در حشره کشهای گردی ممکن است 1 درصد باشد ولی معمول آن 5تا 10 درصد می باشد. انتخاب نوع ناقل مربوط به عوامل فنی از قبیل اندازه ذرات،قابلیت تر شدن باآب و قیمت آن می باشد با توجه به کنترلهای محیط زیستی شدید میزان استفاده از سم های گردی شکل پایین آمده است . از مونت موریونیت ،آتاپولژیت و سپیولیت در بریتانیا برای تهیه دانه های حشره کش (نه به صورت گرد) استفاده می گردد. بعضی کشورها به جای مصرف بنتونیت از دیاتومیت و باطله های ذغالسنگ استفاده می نمایند. دیاتومیت ماده خوبی است ولی گرانتر از رسها است . کودها: در کودها نیز مونت موریونیت به عنوان ناقل کاربرد دارد گر چه مقدار مصرف آن در این صنعت زیاد نیست ولی بهر حال مصرف دارد در آمریکا حدود 2 درصد کل مصرف بنتونیت را تشکیل می دهد .خاک مونت موریونیت اسیدی بیشتر از همه انواع مصرف می گردد. آتاپولژیت نیز کم و بیش درآمریکا بدین منظور مصرف می شود و در سالهای 1980 مقدار مصرف آن حدود 43000 تا 56000 تن در سال بوده است . پركننده: بعضي از انواع كلسيم بنتونيت سفيد رنگ بوده و در پايدارسازي امولسيونها و به عنوان ماده ژله ساز، چسبنده و نرمكننده استفاده ميشود. بنتونيت بهبود دهنده: سديم بنتونيت براي تغيير خواص تركيبات آلي مايع مانند ويسكوزيته، سوسپانسيون و ... به آنها افزوده ميشود. كاغذ چاپ بدون كربن، گل حفاري، گريس، رنگ، جوهر چاپ، تصفيه نفت، روغن، حلال و كاتاليزورهاي Si/Al را ميتوان از مخلوط كردن رسهايي مانند بنتونيت با اسيد و كلسيمدار كردن آن بدست آورد كه از آن براي حذف عناصر قليايي، قليايي خاكي، آهن ، Al و Mg استفاده ميشود. هكتوريت: اندازة ذرات كوچكتر، سطح ويژهبزرگتر و ظرفيت بالاي تبادل كاتيوني، خواص ويسكوزيته و آماس آن را از مونتموريونيتبيشتر ميكند (گل حفاري). هكتوريت يا مخلوط آن با مونتموريونيت براي تعليق (داروهايضد اسيد معده، پاككنندههاي ساينده، گندزداهاي مايع)، ژلهسازي (مواد آرايش صورت،خمير ريش، پماد جوش) و ... استفاده ميشود. کاتالیزور: بنتونیت نیز چون مواد آلی مختلف دارای خاصیت کاتالیزوری است ولی این خاصیت در همه انواع آن به یک اندازه نیست این خاصیت رل مهمی را همراه با خواص دیگر در استفاده صنعتی از این خاکها بازی می کند که از آن جمله تهیه گازوئیل و بعضی از روغن های بیرنگ می باشد تولید موفقیت آمیز کاتالیزور های خاکی برای تجزیه و رقیق کردن نفت (Cracking ) و تهیه گازوئیل اهمیت ویژه ای دارد .انواع خاکهائی که بدین منظور استفاده می شوند عبارتند از : مونت موریونیت ،هالویزیت و کائولینیت ،آهن موجود در مونت موریونیت باید خیلی کم باشد. سایر مصارف: علاوه بر کاربرد های اعلام شده بنتونیت کاربردهای دیگری نیز در بعضی صنایع دارد که آماری از آنها در دست نیست این کاربردها به شرح زیر است : - سرامیک های بدنه سفید دارای مقادیر قابل توجهی مونت موریونیت و مقداری خاک رس های نوع دیگر می باشند . - تصفیه آب ،این مصرف محدود است و بیشتر اختصاص به جمع کردن خمیرهای کاغذ از آبهای کثیف و آلوده دارد. - بنتونیت بخصوصی از نوع سدیم در جوشکاری جهت کمک به خارج کردن قسمت ذوب شده به کار می رود. - ژلهای بنتونیتی برای تغلیظ صابونهایی چون صابون لیتیوم و کلسیم و سدیم بکار میرود. مقدار 5تا 10 درصد بنتونیت به روغن های معدنی که برای تهیه گریس به کار می رود در حرارتهای بین 150تا200 درجه می افزایند تا غلظت آنها را بالا ببرد. -در دارو سازی و خمیرهای زیبائی نیز انواعی از بنتونیت مصرف می شود ،مثل کرم ها ،پودرهای پا و بدن ،کرم های صورت و گلهای درمانی ،برای این کاربرد ها بنتونیت سدیم بر بنتونیت کلسیم برتری دارد. -در کاغذسازی جهت غیر شفاف کردن کاغذهای نازک و کاغذهای کپی دار بدون کاربن نیز بنتونیت بکار می رود . - به عنوان ناقل درتهیه انواعی از مرکب مورد استفاده قرار می گیرد. - برای تهیه مدادهای گرافیتی به عنوان چسباننده کاربرد دارد. -در معادن ذغالسنگ برای جلوگیری از خود سوزی ذغالسنگ بر روی سنگ ذغال و همچنین دیواره حائل کارگاههای استخراج شده دوغاب بنتونیت پاشیده می شود تا از نفوذ هوا و در نتیجه خود سوزی آن جلوگیری به عمل آید ضمنا" به قسمت آتش گرفته نیز دوغاب و پودر بنتونیت برای مسدود کردن هوای ورودی بهآن قسمت پاشیده می شود. - جهت تعویق انداختن آتش سوزی بخصوص در آتش سوزی جنگل ها بصورت پودر مرطوب پاشیده می شود . -بنتونیت نوع سدیم متورم شونده در بسیاری از پاک کننده های منسوجات بکار برده می شود . - ترکیباتی که توسط هواپیما به عنوان سمپاشی یا غیره پاشیده می شود دارای بنتونیت می باشند. - به عنوان پرکننده یا چسباننده در ترکیب عایق های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. - از بنتونیت کلسیم یا انواع متورم شونده آن در ساختن حباب چراغ ها استفاده می شود. استانداردها: انستيونفت آمريكا و (OCMA) در اروپا فهرست خواص لازم براي گل حفاري را بيان كرده كهمهمترين آنها عبارتند از: در هر بشكه گل حفاري با ويسكوزيته تقريبي 15 سانتيپواز،از يك تن رس استفاده ميشود. در آزمايش دانهبندي، كمتر از 5/2% بايد روي مش 200 باقيبماند. بنتونيت مورد استفاده در ريختهگري: 92%مونتموريلونيت، 3% كوارتز، 5% فلدسپار، 12-6% رطوبت، PH 3/8 ، كمتر از 70/0 % CaO، حدرواني 800-600،مفاومت تراكمي خشك 656Kpa، تغييرات اندازه دانه 95-69% ، 75mm با 95-90% استاندارد معمول جامعه ريختهگران فولاد آمريكا. برايپليتي كردن كانه آهن: استانداردي وجود ندارد، ولي حالت مناسب 90-70 % ، 44ميكرومتر با 10% رطوبت. دانه هاي جاذب رطوبت: نيازمند مخلوط يكنواخت ازكانيهاي سيليكاتي كه تميز، يكنواخت، بدون كلوخه و مواد خارجي باشند، درصدمونتموريلونيت 90-80% با اندازه مش 50-20. بازيافت: احياء ماسه هايقالبريزي در ريختهگري بدليل افزايش تصاعدي قيمت خريد و دفع آنها، روز به روز در حالگسترش است. با اين حال بنتونيت تازه نيز به آن اضافه ميشود، چراكه نوع بازيافتيبدليل اينكه تا دماي 600 درجه سانتيگراد گرم شده است، آب تركيبي خود را از دست دادهو پيوستگي آن ازبين رفته است. در فرآيند Clarification بعد از فيلتر كردن، بنتونيتبازيافت شده، تكليس شده و مورد استفاده مجدد قرار ميگيرد. امكان بازيافت ازگل حفاريتا حدي وجود دارد، با اين وجود هزينه جداسازي مواد تشكيل دهنده گل به اندازه هزينههركدام ميشود. جايگزينها: جاذب: آتاپولگيت/سپيوليت، دياتوميت، ژيپس،پليپروپيلن، خاك اره، زئوليت. حمل كننده: آتاپولگيت، بنتونيت، دياتوميت،كائولن، پيت، پوميس، پيروفيليت، سپيوليت، تالك، ورميكوليت، زئوليت. گل حفاري: پليمرهاي مختلف مانند پلياكريلايدهاي تا حدي آبدار شده، آتاپولگيت، سپيوليت. پليتي كردن كانه آهن: پليمرها. تصفيه كردن روغنها: بوكسيت فعال شده، سيليكاتمنيزيم. مادة ژلاتيني و ضخيمساز: آتاپولگيت/ سپيوليت، پليمرهاي مختلف،ضخيمكنندههاي سلولزي. بازارهاي عمده جهاني: توليدكنندگان اصليبنتونيت، آمريكا، شوروي سابق و تا حدي يونان هستند. آمريكا صادركننده اصلي بهكانادا، مكزيك و آمريكاي جنوبي، ژاپن و اروپا است. همچنين يونان و تركيه مقاديرقابل توجهي بنتونيت را روانه بازار ميكنند. تأثيرات زيستمحيطي: آژانس بين المللي سلامت جهاني سيليس متبلور را به عنوان ماده سرطانزامعرفي كرده است. براي مثال مواد شيميايي و معدني كه 1/0% يا بيشتر سيليس متبلورداشته باشند، براساس استاندارد موسسه سلامت و بهداشت جمعيت براي مقابله با خطراتناشي از ارتباط با محيط آلوده(Occupational Safety & Health Administration s`Hazard Communication Standard) در آمريكا تحت نظارت قانون قرار گرفتهاند، بهطوريكه به صورت قانون كار، آموزش كارگران و برچسب زدن بر چنين محصولاتي مطابقروشهاي اعلام شده براي مواد سرطانزا (Material Safety Data Sheet, MSDS) ميبايستانجام گيرد. بنابراين تا زماني كه طي فرآوري، درصد سيليس متبلور در بنتونيتكمتر از 1% شود، بنتونيت تحت قانون فوق قرار ميگيرد.

نظر بدهید