آشنایی با بنتونیت خاک رس

بنتونیت یک ماده ارگانیک با فرمول مولکولی Na, CaO)(Al, Mg)(Si₄O₁₀)₃ (OH)₆ nH₂O) است که حجم زیادی از آن را ذرات ریز خاک رس تشکیل می دهد. مونت موریلونیت ماده اصلی سازنده بنتونیت بوده و دارای خاصیت ژلاتینی می باشد. وجود پیوند واندروالسی میان ذرات بنتونیت ، توان جذب آب بسیار بالایی را به آن داده است. دلیل مصرف فراوان بنتونیت ، دارا بودن ویژگی های کاربردی همچون خواص پلاستیکی ، ژلاتینی و چسبندگی زیاد می باشد. ساختار بنتونیت به صورت آلومینو سیلیکاتی سه لایه است.

منشاء تشکیل سنگ بنتونیت

بنتونیت در آب های کم عمق و با هوای معتدل ایجاد می گردید و ماده اصلی سازنده آن ، اسمکتیت است. با توجه به اینکه بنتونیت خاک رس از تجزیه خاکستر های آتشفشانی در محیط های شوره زار تشکیل می گردد ، به همین دلیل نوعی قلیای ضعیف محسوب می شود. در کشور ما ، بنتونیت در مناطقی از استان های خراسان ، سمنان و اصفهان به وفور وجود دارد. معادن روباز بنتونیت به دلیل نرمی زیاد خاک آن ، به راحتی و با هزینه کم قابل استخراج هستند.

انواع بنتونیت خام و فراوری شده

بنتونیت نوعی خاک رس با ساختار ریز دانه می باشد که درصد زیادی از آن را مونت موریلونیت تشکیل داده باشد. البته این تعریف را می توان برای انواع خاک های کلوئیدی که رگه های شیل بنتون کرتاسه را در خود دارند نیز گسترش داد. اصولا بنتونیت از طریق هوازدگی و دگرگون شدن خاکستر های آتشفشانی در حضور آب تشکیل می شود. انواع مختلف بنتونیت خاک رس عبارتند از:

– بنتونیت کلسیم دار (بنتونیت کلسیمی)

– بنتونیت سدیمی (سدیک)

– بنتونیت سدیم دار شده (سینتتیک)

– بنتونیت اکتیو شده توسط اسید های غیر آلی

– بنتونیت ارگانوفیل

فراوری خاک بنتونیت استخراج شده از معادن

بنتونیت استخراج شده معمولا دارای رطوبت زیادی است و پس از استخراج ، آن را به کمک سانتریفیوژ (خشک کن دوار) آبگیری می کنند. با این کار ، رطوبت آن که ابتدا حدود ۵۰ درصد است ، به کمتر از ۱۰ درصد می رسد.

در مرحله بعد باید سنگ ها را به سایز ریز تبدیل نمود. برای این کار با کمک آسیاب های چکشی یا بال میل ، آن را کوبیده و به مش حدود ۵۰ تا ۱۰۰ تبدیل می شود. برای تولید بنتونیت میکرونیزه هم می تواند از بال میل سایکلون دار و سرند های مخصوص استفاده نمود. استفاده از آسیاب بال میل منحصر به تولید کنندگان بزرگ بنتونیت است و کارگاه های کوچک تولیدی ، صرفا با آسیاب چکشی کار می کنند.

تولید بنتونیت چاه ارت

امروز به جای استفاده از نمک و ذغال در ساخت چاه ارت ساختمان ها ، از بنتونیت فعال شده استفاده می شود. بنتونیت اکتیو ، بیش از بنتونیت معمولی قادر به انتقال جریان الکتریسیته است. برای فعال سازی بنتونیت ، ابتدا باید ناخالصی های آن را جداسازی نموده و سپس بوسیله اسید های معدنی آن را فعال می کنند.

برخی اوقات که فقط بنتونیت کلسیم دار وجود دارد ولی نیاز ما به بنتونیت سدیمی است ، می توان آن را توسط سدیم قلیایی خنثی نموده و بنتونیت سدیک تولید کرد.

موارد مصرف بنتونیت

کاربرد بنتونیت بر اساس دسته بندی های مختلفی تعیین می شود. بنتونیت یکی از انواع خاک های معدنی بسیار پر کاربرد است. آن را می توان به دو دسته بنتونیت متورم شونده (بنتونیت سدیمی) و بنتونیت غیر متورم شونده (بنتونیت کلسیم دار) تقسیم بندی نمود.

دانه بندی آن نیز در کاربرد های این نوع خاک رس ماثر است. پودر بنتونیت میکرونیزه در ریخته گری ، چاه ارت و … مصرف می شود در حالی که بنتونیت گرانوله و یا با دانه بندی های درشت ، در روش های پیشرفته پرورش دام و طیور و حیوانات خانگی کاربرد گسترده ای دارد.

آنالیز بنتونیت