گل سرشور یا بنتونیت را می شناسید؟ - مواد معدنی

بنتونیت را می شناسید؟

در خراسان جنوبی معادن خاک بنتونیت وجود دارد که مرغوب ترین خاک آن سفید رنگ است و عمری هزار ساله دارد…! بعضی از این معادن ماهانه سه هزار تن از این خاک را بوسیله لودر استخراج می کنند … خاک بنتونیت به دلیل چسبندگی؛ جذب آب؛ تورم پذیری و نرم بودن کاربردهای زیادی در ریخته گری؛ حفاری چاههای نفت؛ سد سازی و کشاورزی دارد

عمده واحد های فعال خاک بنتونیت که خاک مرغوب و صادراتی دارند در قائن؛ شمال غرب بیرجند و بخشی در فردوس هستند.. اما اینکه این خاک به چه دردی می خورد و کجا می رود حکایت جالبی دارد…! هر تن خاک بنتونیت را ده هزار تومان می فروشند و همین خاک در دوبی بعد از فرآوریهر کیلو تا هفتصد هزار تومان به فروش می رسد..!

سالانه صدها هزار تن از این خاک مرغوب چه بطور رسمی و چه قاچاق به کشور دوبی صادر می شود ظاهرا برای استفاده برای چاههای نفت اما حقیقت تلخ این است که این خاک برای ساخت جزایر مصنوعی استفاده می شود…!

جزایر النخیل موسوم به پالم آیلند که در سواحل جنوبی خلیج فارس در دست احداث است … به اسم صادرات غیر نفتی مرغوب ترین خاک ایران را خارج می کنند تا جزایری به مساحت پنجاه کیلومتر مربع در امارات ساخته بشود که هم تهدیدی برای محیط زیست خلیج فارس محسوب می شود و هم خواسته یا ناخواسته با این کار تیشه به ریشه معادن و منابع خودمان می زنیم…! تنها جزیره نخلی جمیرا نیاز به بیش از پنجاه میلیون متر مکعب خاک برای به سطح آب رساندن این سازه دارد…! عرب ها با پول خیلی چیزهای ما را خریدند…حتی خاک ما را…! خاکی که برای دفاع ازآن زمانی خون دادیم و نگذاشتیم دشمن پا روی آن بگذارد، حالا تریلی تریلی و کشتی کشتی تحویل و تقدیمشان می کنیم و چندرغاز پول می گیریم؛ اسمش را هم گذاشتیم صادرات غیر نفتی …

زبانم نمی چرخد که این را بگویم…!

اما شاید اگر ما توانایی و لیاقت این را نداریم که از منابع خاکی خودمان استفاده بهینه ببریم همان بهتر باشد تا این خاک گرانبها را بدهیم که آنها ازش جزیره نخل جمیرا بسازند که گفته می شود ازروی ماه قابل دیدن است و بعد ما برویم آنجا برای تفریح و چند برابر پولهایی که برای خاک آن جزیره ها گرفته ایم را روانه جیبهایشان کنیم …!

بنتونیت  چیست؟

واژه بنتونیت  را نخستین بار در سال ١٨٩٨ دانشمندی به نام نایت، به کار برده است. این واژه از اصطلاح محلی به نام شیل های بنتون واقع در ایالات وایومینگ آمریکا گرفته شده است. استفاده از بنتونیت به زمان های ما قبل تاریخ بر می گردد. این کانی ها دارای اثرات شفا بخش در برخی بیماری های گوارشی و زخم ها بوده است. همچنین قابلیت جذب فلزات سنگین، باکتری ها و مواد ضد تغذیه ای را دارا می باشد.

ایرانیان از قدیم بنتونیت را با عناوین خاک رنگبر، گل سرشو، خاک شیره و رس صابونی می شناختند و با بعضی خواص آن از جمله، شستشوی لباس و به عنوان ماده تمیز کننده آشنا بودند. ابن سینا نیز از این ماده معدنی به عنوان ماده ای زود شکن یاد کرده که در آب به خوبی حل می شود. در گذشته در بعضی نقاط ایران از این ماده، استفاده خوراکی می کردند که این امر هنوز هم در بعضی از روستاها به صورت خیلی نادر مرسوم است . از دیدگاه پزشکی این افراد به جهت کمبود کلسیم عادت به گل خواری دارند. در فرهنگ غرب آن را به نام های رس صابونی و تیلوریت و بالاخره بنتونیت می شناسند.

تعریف بنتونیت :

بنتونیت ماده ای است معدنی از دسته رس ها یا شبه رس ها و از کانی های متورم شونده تشکیل شده است، که عموما حاوی مونتموریلونیت و به مقدار کم بیدلیت هستند. به همین دلیل، منظور از بنتونیت، رسی است که ۸۵-۹۰ درصد کانی مونتموریلونیت داشته باشد

نام مونتموریلونیت نیز از نام محلی در جنوب فرانسه به نام مونتموریلون گرفته شده که دارای منابع بسیار زیادی بنتونیت است .

ساختمان بنتونیت :

بنتونیت یک فیلوسیلیکات آلومینیوم دار با فرمول زیر می باشد :

Na,Ca)0.33 (Al,Mg)2Si 4O10 (OH)2. nH2o)

که اساسا از مونتموریلونیت یا کانی های گروه اسمکتیت تشکیل شده است. کانی های گروه اسمکتیت شامل سری های دی اکتاهدرال و تری اکتاهدرال است. کانی های سری دی اکتاهدرال عبارتند از : مونتموریلونیت، بیدلیت و نانترونیت. انواع تری اکتاهدرال شامل کانی های هکتوریت و ساپونیت است.

از خواص مهم کانی های خانواده اسمکتیت ، جانشینی یونی، خاصیت شکل پذیری ، انبساط و انقباض یونی آن ها را می توان نام برد. بر اثر هوازدگی در آب و هوای خشک اسمکتیت تشکیل می شود. در محیط های رسوبی رودخانه ای و دریاچه ای غالباً کائولینیت پایدار است ، در صورتی که در محیط های دریایی کائولینیت و اسمکتیت گاهی به ایلیت تبدیل می شوند .

اسمکتیت از تریاس تا عهد حاضر یافت می شود و با افزایش عمق ابتدا به رس های بین لایه ای و سپس می تواند به ایلیت تبدیل شود.

اسمکتیت ها یکی از انواع خاک های رسی١:٢ هستند که به طور گسترده ای برای اهداف جذبی استفاده شده اند. (منظور از خاک های رسی١:٢، یک لایه آلومینیوم و دو لایه سیلیس می باشد).

مشخصات شیمیایی بنتونیت :

بنتونیت در خانواده سیلیکات های صفحه ای و گروه اسمکتیت بوده و از نظر ساختمانی دارای ساختمان سه لایه ای هستند که یک لایه آلومینیوم هشت وجهی بین دو لایه سیلیس چهار وجهی قرار می گیرد. صفحات چهاروجهی از SiO4 تشکیل شده است و هر چهاروجهی آن توسط ۳ اتم اکسیژن با چهار وجهی های مجاور خود پیوند می یابد. بنتونیت حاوی هیدروکسیل (OH) اند که در مرکز حلقه شش تایی قرار می گیرند .صفحات چهار وجهی توسط صفحات هشت وجهی به یکدیگر متصل می شوند . صفحات هشت وجهی از کاتیون های دو و سه ظرفیتی تشکیل شده اند . نحوه قرار گرفتن صفحات چهار وجهی و هشت وجهی به حالت T-O-T است . فاصله بنیادی در این گروه ۱۴ آنگستروم است ولی بعلت توانایی جذب مولکول های آب توسط اسمکتیت این فاصله می‌تواند از ۶/۹ تا ۴/۲۱ آنگستروم تغییر کند.

بنتونیت عمدتاً بر دو نوع است :

بنتونیت های متورم Swelling bentonite یا بنتونیت های سدیم دار.

بنتونیت های غیرمتورم Non-swelling bentonite یا بنتونیت های کلسیم دار.

خواص کانیهای خانواده اسمکتیت به ترکیب شیمیایی و ساختمان آنها بستگی دارد . در کانی بنتونیت سدیم دار میزان جذب یونی ، شکل پذیری ، انبساط و انقباض از نوع کلسیم دار آن بیشتر است . ابعاد شبکه بنتونیت سدیم و کلسیم دار از ۶/۹ آنگستروم در حالت معمولی به ۲۰ آنگستروم در صورتی که رطوبت محیط صد درصد باشد ، افزایش خواهد یافت.

بنتونیت های متورم یا بنتونیت های سدیم دار می توانند چندین برابر حجم معمولی خود آب جذب کند و منبسط شود ، به طوری که حالت ژله ای ، پلاستیکی و چسبندگی به خود بگیرد . این نوع بنتونیت معمولاً در سیالات حفاری و دوغاب ( گل آب ) دیواره ها استفاده می شود.

انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی :

بنتونیت های سدیم دار

بنتونیت  های جانشینی توسط سدیم

بنتونیت های کلسیم دار

بنتونیت های ارگانوفیل

بنتونیت های فعال شده توسط اسید

کاربردهای عمومی بنتونیت :

بنتونیت  به دلیل داشتن خواص نرم بودن، تورم پذیری، قابلیت نسبتا خوب در مخلوط شدن با آب، خمیری شدن، پلاستیک بودن، چسبندگی، جاذب بودن و غیره مصارف پرشماری دارد که از آن جمله می توان به تولید گل حفاری، تهیه ی ماسه ی ریخته گری، عامل جلوگیری کننده از نشت آب در سدها و کانال های آبرسانی، عامل شفاف کننده ی مایعات مثل آبمیوه ها و شراب، زلال کننده ی آب و صاف کننده ی مایعاتی نظیر پارافین، گندوله کردن مواد معدنی مثل سنگ آهن، پلت کردن خوراک دام، عامل ناقل در رنگ ها و سایر مواد اسپری شدنی، تهیه ی سموم گیاهی و حیوانی، پرکننده در صنایعی مثل کاغذسازی، تولید پاک کننده ها و شوینده ها و تهیه ی انواع سرامیک و رنگ بری و تصفیه انواع روغن ها اشاره کرد.همچنین از بنتونیت در ارتینگ و استفاده به عنوانبنتونیت چاه ارت  نیز استفاده می شود.

هر نوع بنتونیت  معمولا در یک سری از فعالیت های فوق کاربرد پیدا می کند. مثلا بنتونیت کلسیم دار در ماسه ی ریخته گری، به عنوان جذب کننده روغن و گریس، فیلتر کردن و تصفیه کردن و تهیه ی خوراک دام و طیور به کار می رود. بنتونیت سدیم دار عموما در گل های حفاری، گندوله سازی، نیازهای مهندسی و تهیه ی خوراک دام و طیور به کار گرفته می شود و بنتونیت هایی که با اسید فعال شده اند در تهیه ی خاک مخصوص فضولات حیوانی (بنتونیت گرانوله بستر حیوانات مانند بنتونیت بستر گربه)، جاذب گریس و روغن و نظایر آن کاربرد دارد.

نوعی از خاک رسی ریزدانه است که دارای درصد بالایی از مونت موریانت می باشد و به دو گروه عمده بنتونیت های سدیم دار و کلسیم دار تقسیم می شوند.
این شرکت با دارا بودن معادن متعدد بنتونیت طبیعی و کارخانه برای دانه بندی و فراوری و اکتیو نمودن توانایی تهیه و تولید و تامین انواع بنتونیت مورد مصرف صنایع غذایی و شیمیایی ، فولاد و سد سازی ، کاغذ سازی ، قند و شکر ، تمیز کننده و شوینده ها ، سرامیک سازی ، کشاورزی ، حفاری ، ریخته گری ، تصفیه روغن ، خوراک دام و طیور ، داروسازی و … را دارا می باشد.

به طور کلی بنتونیت ها بر دو نوعند: نوع سدیم دار و نوعکلسیم دار. در صنعت سرامیک بنتونیت های سدیم دار بیشتر مورد توجه هستند چرا که در بنتونیت های سدیم دار، ورقه های مونت موریلونیت می توانند در فاصله بیشتری از یکدیگر قرار گرفته و به عبارت دیگر بنتونیت های سدیم دار هنگام جذب آب دارای تورم بیشتری خواهند بود. بنتونیت های کلسیم دار را می توان به وسیله تعویض کاتیونی به بنتونیت های سدیم دار تبدیل نمود.

بنتونیت ها عموما دارای نقطه ذو

بنتونیت

بنتونیت ، سيليكات كلسيم‌دار و سديم‌دار است كه در طبيعت به رنگهاي سفيد، خاكستري، كرم تا سبز زيتوني يافت مي‌شود. 
بنتونيت خاصيت كلوئيدي داشته و 15 برابر وزن خود جاذب رطوبت است، به طوري كه حالت ژله‌اي، پلاستيكي، و چسبندگي به خود مي‌گيرد و به همين دليل در صنايع مختلف حفاري چاه‌هاي نفت و گاز، تصفيه و رنگ‌بري روغن، محيط‌زيست، مواد شوينده استفاده مي‌گردد و نوع سديم‌دار آن در صنعت، ريخته‌گري، ... استفاده مي‌گردد. 
بنتونيت مخصوص حفاري از محصولات توليدي اين شركت مطابق با استانداردهاي بين‌المللي API، OCMA مي‌باشد

1- کانالی به عرض 30 تا 40 سانتی متر به عمق 75 سانتی متر و به طول مورد نظر حفر کنید. اگر عمق نفوذ یخ زدگی خاك بیشتر از 75 سانتی متر باشد، باید کانالی عمق تر ( تا زیر لایه یخ زدگی زمین) حفر گردد.

2- کف کانال را با بنتونیت، بصورت دوغاب سفت  35) درصد بنتونیت و 65 درصد آب) تا ارتفاع 10 سانتی متر بپوشانید.

3- سیم یا تسمه مسی را روی لایه کف، مطابق با دستورالعمل های اجراي سیستم اتصال زمین بخوابانید.

4-  روی سیم را به ارتفاع 15 سانتی متر با بنتونیت بصورت دوغاب سفت بپوشانید.

5- بقیه کانال را با خاك سرند شده پر و کمپکت نمائید.

توجه:  با توجه به حجم کانال و شرایط محیطی منطقه پروژه، براي هر متر طول بین 30 تا 45 کیلوگرم بنتونیت اکتیویته خشک مورد نیاز است.

1-   چاهی به قطر تقریبی 90-60 سانتی متر و به عمق 3 متر حفر نمائید.

 2- یک عدد میله ارت 3 متری ) یا دو عدد  میله 1.5 متری کوپل شده) را در وسط حفره طوری قرار دهید که حدود 50 سانتی متر از میله ارت در داخل زمین (چاه) فرو برود.

3- بنتونیت  را بصورت دوغاب آماده کرده (35 درصد بنتونیت و 65 درصد آب) گردا گرد میله تخلیه کنید.

4- ترتیب تهیه بنتونیت و تخلیه در چاه ارت بصورت 65 درصد بنتونیت دوغاب شده در بخش تحتانی و 35درصد مخلوط( بنتونیت + خاك رس + آب) درسطح فوقانی می باشد.

5- ضروری است در هنگام پر کردن چاه بعد از هر 20 سانتی متر مواد دوغاب سفت شده را کمپکت کرده تا کاملاً به میله ارت بچسبد، این عمل باعث فشردگی و چسبندگی لایه های بنتونیت به میله ارت و از بین رفتن فضاهای خالی می گردد.

توجه:  با توجه به قطر چاه و شرایط محیطی منطقه مورد نظر برای یک حلقه چاه 3 متری حدود 300 تا 400 کیلو گرم بنتونیت خشک مورد نیاز است.

تبصره:  در صورتی که با ایجاد یک حلقه چاه، به مقاومت کمتر از 5Ω  نرسیدیم، باید چاه دیگری را با همین مشخصات در فاصله حداقل 6 متری از چاه اول حفر نمائیم. 

- میله ارت باید از جنس مس یا میله فولادی روکش دار مس باشد.

- مقاطع میله و سیم ارت باید مطابق دستورالعمل سیستم زمین باشد.

1 - چاهی به قطر تقریبی 90-60 سانتی متری و عمق 3 متر حفر کنید.

2 - سیم ارت یا تسمه مسی را حداقل در دو نقطه به صفحه متصل کنید.

صفحه ارت ( 500*500*3 میلی متر) را بصورت عمودی در انتهای گودال قرار دهید.

4- بنتونیت  را بصورت دوغاب سفت طوری تخلیه کنید که ضمن فشردگی مناسب تا 35 سانتی متر بالاي سطح صفحه را بپوشاند.

5- برای پر کردن مابقی چاه به نسبت ( 30 %بنتونیت + 70 %خاك + آب) مخلوط کرده و چاه را پر کنید.

6- براي فشردگی بیشتر خاك اطراف هادی با صفحه و کیفیت مناسب تر، پس از هر 20 سانتی متر که با مخلوط خاك و بنتونیت پر می شود، مخلوط را کمپکت نموده تا بیشتر به صفحه متصل شود.

توجه: براي پرکردن چاه ارت با مشخصات فوق 250-200 کیلوگرم و براي 2 متر بعد از آن براي مخلوط کردن با خاک، 120-150 کیلوگرم بنتونیت خشک موردنیاز است.

تبصره: بعلت جذب شدید آب توسط بنتونیت اکتیو حتماً توجه داشته باشید که برای تهیه دوغاب بطریق زیر عمل نمائید: پودر بنتونیت را به تناوب در آب ریخته و حل می نمائیم تا دوغاب بوجود آمده یک دست و یکنواخت گردد. در صورت انجام عکس این عمل (یعنی اضافه کردن آب به پودر بنتونیت) در درست کردن دوغاب با مشکل مواجه خواهیم شد.

-   ترجیحاً برای ایجاد چاه ارت از دستورالعمل( 302 -W-E-1) استفاده شود.

-   استفاده از نمک و ذغال در این نوع چاه ارت ممنوع است.

-  بنتونیت مورد استفاده باید از نوع فعال شده که مخصوص چاه ارت است انتخاب گردد.

-  در مخلوط (بنتونیت + خاك رس + آب) دقت نمائید تا عناصر بخوبی مخلوط گردد. (بنتونیت بصورت کلوخ نگردد)

بنتونیت مهرابی پودری است که خاصیتی کمی اسیدی دارد و در واقع خاک رس قهوه ای کم رنگی است که به مقدار 5 برابر وزن خود می تواند آب جذب نماید و پس از آن تا 30 برابر حجم اولیه اش فضا اشغال می کند. بنتونیت وقتی در محلی قرار گیرد می تواند رطوبت را از خاک جذب کند به همین دلیل در راه اندازی چاه ارت مورد استفاده قرار می گیرد همچنین این ماده کمک می کند تا مقاومت الکتریکی خاک کاهش یاید و نقش موثری در سیستم ارت دارد.

پودر بنتونیت دارای رنگ سفید مایل به کرم است که دانه بندی بسیار ریزی دارد و به صورت کیسه ای به فروش می رسد همچنین به دلیل داشتن خواص نرم بودن ، تورم پذیری ، قابلیت نسبتا خوب در مخلوط شدن با آب ، خمیری شدن ، چسبندگی و غیره کاربردهای زیادی دارد که یکی از مهم ترین آنها استفاده در چاه ارت است به این صورت که بعد از حفر چاه تیغه ارت داخل آن قرار داده می شود و باقی مانده فضای چاه با استفاده از بنتونیت یا دیگر مواد کاهنده مقاومت پر می شود بنابراین اضافه ولتاژها وبارهای اضافه از طریق سیم ارت به صفحه مسی منتقل می شوند و نهایتا به زمین می رسند تا خطر برق گرفتگی از بین برود. بنتونیت مهرابی در همه زمین ها به خصوص در زمین های زیر به کار می رود :

• زمین های صخره ای
• زمین های سنگلاخی
• مناطق کوهستانی
• زمین های شنی مرطوب و خشک
• مناطقی با تغییرات زیاد خاک و دما

بنتونیت میکرونیزه یکی از المان های قابل استفاده در راه اندازی سیستم ارتینگ است که به صورت دوغاب در می آید و دور تا دور الکترود چاه ریخته می شود. شما می توانید برای خرید بنتونیت میکرونیزه و یا اطلاع از قیمت این ماده به سایت لایت هوم مراجعه کنید.

بنتونیت حفاری، کشاورزی و ارت

بنتونیت  حفاری و نقش آن در سیال حفاری:

بنتونیت (Bentonite) سنگی است كه بخش اعظم آن را كانیهای رسی تشكیل می دهند. از نظر ویژگیهای زمین شناسی، بنتونیت، لایه های رسی غنی از مونتموریونیت است 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.
بدون شک نقش بنتونیت در صنعت حفاری، خاصه در ترکیب سیال حفاری غیر قابل انکار است. ویژگی های منحصر بفرد این سنگ باعث شده است که گل شناسان از بنتونیت بعنوان یک ماده افزودنی چند منظوره در ساختمان سیال حفاری خود استفاده نمایند. از مهمترین کاربردهای بنتونیت میتوان به سرد و لغزان کردن مته و ساق حفاری، تمیز کردن ته چاه و مته، انتقال خرده ها به سطح زمین، کنترل هرزروی و غیره اشاره کرد که تمامی این اعمال توسط خواصی همچون لغزانندگی، گرانروی، وزن، مقاومت ﮊلی و توانایی در دیواره سازی ( Filtrate control ) ایجاد شده که این سنگ در سیال حفاری بوجود می آورد. بر اساس نوع کاتیون (Cation) موجود در کانی های رسی، بنتونیت های سدیم دار و بنتونیت های کلسیم دار از مهمترین انواع بنتونیت می باشند. بنتونیت های سدیم دار (بنتونیت تیپ وایومینگ) بدلیل ظرفیت بالای جذب آب، تورم پذیری زیاد و خاصیت ژلی بالا، مناسب ترین نوع بنتونیت در گل های پایه آبی بشمار می روند.
 

جهت دریافت اطلاعات بیشتر اینجا را کلیک کنید.

بنتونیت و کاربرد آن در کشاورزی: 

بنتونیت  باعث صرفه‌جوئي در مصرف آب شده و در مناطق خشك و كم‌آب ميزان آبياري را كاهش مي‌دهد (به دلیل ظرفیت جذب و نگهداری بالای آب توسط آن).
بنتونیت به دليل قابليت تبادل كاتيوني فوق‌العاده (CEC) باعث صرفه‌جوئي در مصرف كودهاي شيميايي شده و بازدهي كود را بالا مي‌برد.
بنتونیت از آلودگي آبهاي زيرزميني و سطحي كه در اثر استفاده از كودهاي شيميايي به وجود مي‌آيد، كاسته و به بهداشت محيط كمك مي‌كند.
بنتونیت موجب افزايش توليد در واحد سطح گرديده و در نتيجه سود بيشتري را متوجه كشاورزان مي‌نمايد.
بنتونیت نه تنها خود در از بين بردن پاره‌اي از آفتهاي نباتي موثر است بلكه به عنوان كرير (CARRIER) سموم بكار مي‌رود.
بنتونیت با محبوس كردن مواد ازته و آزاد‌سازي تدريجي آن به هنگام نياز، از سوزش ريشه گياه جلوگيري مي‌كند.
از بنتونیت در انبار كردن غلات براي جذب رطوبت و از بين بردن آفات انباري در سيلوها به ويژه در مناطق مرطوب، به منظور جلوگيري از كپك زدن استفاده مي‌شود.
بنتونیت با جذب عناصر فلزي سنگين و مواد راديواكتيو از ورود اين مواد به گياه و در نتيجه وارد شدن به چرخه غذايي انسان جلوگيري مي‌نمايد.
بنتونیت بهره‌وري كودهاي حيواني را افزايش داده و از بوي نامطلوب آن مي‌‌كاهد.

جهت دریافت اطلاعات بیشتر اینجا را کلیک کنید.

بنتونیت و کاربرد آن در ارتینگ:

استفاده از بنتونيت در چاه های ارت از نظر اقتصادي بسيار مقرون به صرفه است زيرا علاوه بر قيمت پايين تر وكيفيت مناسب تر نسبت به ذغال ونمك ، دراين طرح حجم وعمق شبكه ارت كاهش مي يابد .
بالا بودن خاصيت تبادل يوني بنتونيت .
بنتونيت قابليت استفاده درانواع روش هاي اجرايي سيستم زمين را داراست .
استفاده از بنتونيت درزمين هاي سنگي وسنگ لاخي توصيه جدي مي شود.
بالا بودن طول عمر مفيد ميله ارت وصفحه به علت ممانعت از اكسيد شدن وپديده خوردگي .
حمل ونقل آسانتر وتميزتر نسبت به ذغال ونمك.
جهت دریافت اطلاعات بیشتر اینجا را کلیک کنید.

بنتونیت چیست ؟

بنتوتيت ماده اي است معدني و از خانواده رسها كه با قدمت 16 ميليون سال قبل در اثر هوازدگي و فرسايش سنگهاي آذرين بوجود آمده است و واكنش هيدراتاسيون بنتونيت به سرعت در مجاورت آب انجام شده و در اثر اين فرآيند تورم اتفاق مي افتد و بنتونيت به ژله اي تبديل ميگردد كه ميتواند از عبور مايعات و گازها جلوگيري نمايد ( Swelling ). 
اين ماده ژله اي در بين دو لايه تكستايل محصور شده و فيلم آببندي را به ضخامت 6 ميليمتر ايجاد مي نمايد بنتونيت مورد استفاده در توليد اين محصول از دو نوع سديم بنتونيت و كلسيم بنتونيت ميباشد كه هر يك با توجه به ساختار مولكولي خود داراي خواصي متفاوت هستند . متداول ترين نوع بنتونيت مورد استفاده ، بنتونيت سديم فعال (Active sodium bentonite )است كه بصورت پودر نرمي مابين دولايه ژئوتكستايل قرار مي گيرد . بنتونيت سديم داراي قابليت تورم تا 15 برابر حجم اوليه خود در حالت آزاد و در مجاورت آب و رطوبت ميباشد

ب) استفاده از بنتونیت فعال شده در چاه های عمودی با نصب میله ار

بنتونیت

بنتونیت

دسته: مواد معدنی

 بنتونیت

از تجزیه خاکسترهای آتش‌فشانی به وجود آمده و حاوی مقدار بسیار زیادی ذرات ریز مونت موریلونیت هستند. اندازه بنتونیت ها همیشه کمتر از 0.5 میکرون است. این خاک‌ها دارای پلاستیسیته بسیار زیاد بوده و می‌توانند تا 5 برابر حجم خشک خود آب جذب نمایند. به‌طورکلی وضعیت خاص قرارگیری ورقه‌های مو نت موریلونیت باعث می‌شوند که در بنتونیت ها نه‌تنها لمس چرب بلکه حالت لیزی و کلوئیدی خاصی مشاهده گردد. نکته جالب در مورد بنتونیت ها این مورد است که ذرات بنتونیت در آب نه تنها تا حد ذرات کلوئیدی بلکه حتی در بعضی موارد تا حد واحد های مولکولی، از یکدیگر جدا می گردند. به طور کلی بنتونیت ها بر دو نوعند: نوع سدیم دار و نوع کلسیم دار. در صنعت سرامیک بنتونیت های سدیم دار بیشتر مورد توجه هستند چرا که در بنتونیت های سدیم دار، ورقه های مونت موریلونیت می توانند در فاصله بیشتری از یکدیگر قرار گرفته و به عبارت دیگر بنتونیت های سدیم دار هنگام جذب آب دارای تورم بیشتری خواهند بود. بنتونیت های کلسیم دار را می توان به وسیله تعویض کاتیونی به بنتونیت های سدیم دار تبدیل نمود. بنتونیت ها عموما دارای نقطه ذوب پایینی بوده و معمولا شیشه های حاصل از ذوب آن ها دارای رنگ های تیره ای می باشند. در صنعت سرامیک این خاک ها را به دلیل پلاستیسیته بسیار زیاد آن ها نمی توان به تنهایی مصرف نمود. بنتونیت ها معمولا در مقادیر بسیار کم (به علت وجود ناخالصی های رنگی) در حدود 1 یا 2 درصد در بدنه جهت افزایش پلاستیسیته و به مقدار بسیار کمتر 0.5 درصد در سوسپانسیون لعاب جهت جلوگیری از ته نشینی مواد مورد استفاده قرار می گیرد. بدیهی است که استفاده از مقدار بیشتر بنتونیت، باعث تغییر رنگ فرآورده ها می شود. 

انواع

بنتونیت سدیم
بنتونیت کلسیم
بنتونیت  حفاری

کاربرد

بنتونیت بدلیل خواص نرم بودن تورم پذیری، کلوئیدی و خوب مخلوط شدن با آب، خمیری شدن، پلاستیک بودن، چسبندگی و چسبانندگی، جاذب بودن و غیره دارای مصارف پر شماری است از جمله گل حفاری، عامل چسباننده در ماسه های ریخته گری، جلوگیری از نفوذ آب از سدهاو کانالها و استخرهای اب، عامل شفاف کننده مایعات بخصوص آبمیوه ها، زلال کردن آب و صاف کردن مایعات پارافین، گندله کردن مواد معدنی از جمله سنگ آهن، گلوله  کردن غذای دام و حیوانات اهلی، ناقل در رنگها و سایر مواد اسپری شدنی چون سموم گیاهی و حیوانی، پرکننده در خیلی از صنایع از جمله کاغذ و رنگ و غیره صنایع پاک کننده از جمله صابون سازی، تهیه بعضی از انواع سرامیک جهت تکمیل فرمول بدنه یا لعاب، تهیه سموم کشاورزی و دفع افات نباتی، صنایع دارو سازی، به عنوان فیلتر، به عنوان کاتالیزور، رنگبری روغنهای صنعتی، نفتی و خوراکی؛ جدا کردن صمغ از بنزین ولجن های اسیدی از روغنها، آتش نشانی، صنعت کرم ابریشم در معادن ذغالسنگ جهت فرونشاندن آتش و یا برای پوشش دیواره های محل استخراج شده جهت ممانعت از ورود هوا و ممانعت از خود سازی ذغال مونت موریونیت یا بنتونیت ها را با توجه به کاربرد های فراوان آنها به طور خلاصه به شرح زیر دسته بندی می نمایند.
-بنتونیت کلسیم
-بنتونیت سدیم
-مونت موریونیت معروف به خاک اسیدی

کاربرد این بنتونیت ها به طور خلاصه بدین شرح زیر می باشد.
 -بنتونیت کلسیم
در ماسه ریخته گری، جاذب های روغن و گریس، فیلتر کردن و تصفیه، غذای دام و حیوانات اهلی.
-بنتونیت سدیم
گلهای حفاری، ماسه ریخته گرری، گندل سازی، غذای حیوانات، نیازهای مهندسی سیویل.
مونت موریونیت معرو ف به خاک اسیدی
کف لانه های حیوانات خانگی، جاذب گریس و روغن، روان سازی، ناقل رنگ و غیره بنتونیت کلسیم و خاکهای طبیعی فعال بیشتر بدلیل خواص جاذب بودن کاتالیزوری، توان تعویض کاتیونی و بالاخره چسبانندگی آنها ارزشمند هستند. 
-گل حفاری
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.
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 اغلب 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.
-ماسه ریخته گری
ماسه بتنهایی قابلیت چسبندگی ندارد. اگر قالب های ریخته گری با ماسه خالص ساخته شوند قبل یا در موقع ریخته گری از هم پاشیده می شوند برای جلوگیری از این نقصیه از خاصیت چسبندگی بنتونیت استفاده می شود به ماسه های ریخته گری مقداری بنتونیت که ا ز 15 درصد تجاوز نمی کند، می افزایند این ماسه های بنتونیت دارجهت فرم دادن فلزات و الیاژها به صورت ریخته گری بارها  مورد استفاده قرار می گیرند فاصله زمانی استفادده مجدد ممکن است از یکساعت کمتر باشد و چون فلزات با درجه حرارت بالا ئی در قالب ریخته می شوند بنابراین ممکن است باعث از بین بردن خواص مطلوب بنتونیت، به آن خاصیت چسبندگی می دهد و چون بیشتر قسمت روئی که مستقیما در تماس با فلز است زیاد صدمه می بیند در بعضی ریخته گریها قالب دو قسمتی تهیه میشود  و فقط بنتونیت قسمت روئی را ترمیم می نماید هر چه این قسمت نرمتر و صافتر باشد محصول ریخته گری صافتر بوده و احتیاج به سوهان کشی و پرداخت کمتری خواهد داشت بنابراین جا دارد که دقت بیشتر ی به عمل آورده و خاکهای به کار گرفته شودکه با ماسه سازگاری بهتری داشته باشد از این نظر مونت موریونیت مناسب تر است. به طور کلی بنتونیت های سدیم دار با ماسه سازگارترند. در مواردی که بنتونیت سدیم دار در دسترس نباشد از بنتونیت های کلسیم استفاده می شود و با افزودن کربنات سدیم (معروف به سودالش) به آنها خاصیت چسبندگی می بخشند.
اصولا» هر ریخته گری بر حسب نوع فلز، حجم قالب و مقدار و مقدار تولید برای خود مشخصه هایی از نظر مقاومت  در برابر حرارت و غیره برای بنتونیت قائل است.
-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 د رحال تر و خشک داشته  باشند. برای آزمایش مقاومت د رحالت تر و خشک آنها را بر روی  یک صفحه گردان پرتاب کرده و درصد خرد شدن و میزان مقامت آنها را تعیین می نمایند.
-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.
 -بیرنگ کننده (رنگ زدائی یا سفید کردن)
از بنتونیت بطور وسیع در رنگ زدائی روغنها استفاده می شود. منظور از این امر تصیفه سازی و حذف بعضی مواد از روغن است که البته وجود این مواد در محصول نهائی روغن مطلوب نیست.
رنگ زدائی در مورد همه انواع  روغنهای حیوانی، نباتی و معدنی انجام می شود. روغن هائی از قبیل تخم کتان، سویا، نارگیل و غیره نیز توسط بنتونیت رنگ زدائی و خالص می شوند  تا درخت صابون، رنگها و محصولات خوراکی بکار روند ضد عفونی کردن، ئیدروژن  زدائی، خنثی سازی  و رنگ زدائی روغن نیز توسط انجام می شود.

در صورت سوراخ شدن احتمالي اين لايه در هنگام نصب و يا عمليات خاكي ، اين محصول با توجه به خاصيت تورمي بنتونيت امكان اصلاح سواخهاي بوجود آمده را داراست ، با توجه به عدم نياز به ( Self – healing ) يا خاصيت خود ترميمي استفاده از دستگاه جوش تخصصي ، نصب اين محصول به نسبت عايع هاي پليمري بسيار سريعتر و آسانتر مي باشد . بنتونيت سديم در مجاورت سيالات خنثي نظير آب شيرين به خوبي منبسط مي شود اما در صورتي كه غلظت برخي يونها نظير كلر، سديم و منيزيم در سيال زياد باشد مانع از تورم كامل و كاهش نسبي نفوذناپذيري آن خواهد شد. جهت استفاده در اين موارد، بنتونيت سديم را پليمريزه ميكنند كه تا حد زيادي در بهبود خاصيت تورم بنتونيت موثر است . همچنين بنتونيت در مجاورت سيالات هيدروكربني منبسط نمي شود كه در چنين مواردي جهت دستيابي يه غشاء آب بند مي بايست (Pre- hydration) نمود و قبل از آنكه رطوبت از بين برود از مجاورت با سيال يعني در مرحله نصب، پيش آبدهی (De-hydration) روي آن را با خاك يا بتن پوشش داد.
 نوع ديگر رس بنتونيت مورد استفاده در توليد جی سی ال بنتونيت كلسيم است، كه بدليل ميزان تورم كمتر و جذب آب كندتر، عموما داراي كاربرد كمتري نسبت به بنتونيت سديم ميباشد.

نیازمندی روز صنعت معدن تجهیزات  ماشین آلات 

سنگ چین