Бентонит представляет собой природный глинистый материал, разбухающий при гидротации, состоящий в основном из монтмориллонита .
Существуют различные типы бентонитов. Свое название они получают по доминантным элементам, таких как калий (K), натрий (Na), кальций (Ca) и алюминий (Al). Эксперты обсуждают ряд номенклатурных проблем с классификацией бентонитовых глин. Бентонит обычно образуется от выветривания вулканического пепла , чаще всего в присутствии воды. Тем не менее, термин бентонит, а также аналогичная глина, называемая tonstein , были использованы для описания глинистых слоев неопределенного происхождения. В промышленных целях существуют два основных класса бентонита: натрий и кальций бентонит. В дополнение к монтмориллониту и иллиту другим распространенным видам глины, который иногда доминирует, является каолинит. Глины с преобладанием каолинита обычно называются туннелями и обычно связаны с углем .
Натриевый бентонит
Натриевый бентонит расширяется при гидротации, поглощая воды в несколько раз больше своей массы. Из-за отличных коллоидных свойств]он часто используется в буровых растворах для нефтяных и газовых скважин, геотехнических и экологических исследований. Свойство набухания также делает натриевый бентонит полезным в качестве гидроизолятора, поскольку он обеспечивает самогерметизирующийся барьер с низкой проницаемостью. Например, он используется для выравнивания базы полигонов . Для улучшения реологических и гидроизоляционных свойств используются специальные полимеры.
Кальциевый бентонит
Кальциевый бентонит является полезным адсорбентом ионов в растворе,,а также жиров и масел. Кальциевый бентонит может быть превращен в натриевый бентонит натриевым обогащением. Это достигается добавлением 5-10% растворимой натриевой соли, такой как карбонат натрия, к растворенному бентониту и хорошим перемешиванием. Однако некоторые свойства, такие как вязкость и потеря жидкости суспензий, обогащенного натрием кальция бентонита (или активированного натрием бентонита), могут быть не полностью эквивалентны свойствам природного натриевого бентонита. Например, остаточные карбонаты кальция (образующиеся при неполном удалении катионов) могут приводить к ухудшению характеристик бентонита.
Так какой бентонит купить?
Основные направления использования бентонита: буровые растворы, металлургия, гражданское строительство, очиститель, абсорбент (например, подстилка для домашних животных) и барьер грунтовых вод. По состоянию на 1990 год почти половина производства бентонита в США использовалась для буровых растворов.
Буровые растворы
Бентонит используется в буровых растворах для смазки и охлаждения бурового инструмента и удаления шлама. Бентонит незаменим в бурении и геотехническом машиностроении из-за его уникальных реологических свойств. При достаточно высоких концентрациях (около 60 г бентонита на литр суспензии) бентонитовые суспензии начинают приобретать характеристики геля (жидкость с минимальным пределом текучести, необходимым для ее перемещения). Таким образом, он является основным компонентом бурового раствора, используемого для уменьшения фильтрации благодаря его склонности к образованию тонкой корки на поверхности бурового канала.
