بنتونايت - ما هو؟ إنتاج البنتونيت والتطبيق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

لقد تعلمت الإنسانية منذ فترة طويلة استخدام المعادن من أحشاء الكوكب لتلبية احتياجاتها.

وإذا تم استخدام الفحم والنفط وغيرها من الهدايا المعروفة في الصناعة لفترة طويلة ، فقد تم اكتشاف الخصائص المفيدة لبعض المعادن مؤخرًا فقط.

وتشمل هذه مادة مثل البنتونيت. ما هو هذا المعدن ولماذا يستخدم؟ أدناه سنحاول فهم هذه المشكلة بمزيد من التفصيل.

المفهوم والأصل

البنتونيت معدن رسوبي شبيه بالطين وله خصائص ممتصة للماء وامتصاص. عند ترطيبه ، قد يزيد حجمه عدة مرات عن حجمه الأصلي.

يعود اسم المعدن إلى مدينة بينتون الأمريكية ، الواقعة في ولاية مونتانا ، حيث تم اكتشاف رواسب هذا المعدن لأول مرة.

حدث تشكل البنتونيت في المراحل المتأخرة من التطور الجيولوجي لكوكبنا. كان سبب حدوثه هو تحول الرواسب البركانيةصخور تحت تأثير الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة

مجموعة متنوعة من الودائع

وتجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى العملية الحرارية المائية ، أثرت العديد من العوامل الخارجية على حدوث الترسبات. لذلك ، هناك عدد كبير من الأماكن في العالم يتم فيها استخراج طين البنتونيت. لكن في نفس الوقت ، لها خصائص مختلفة وتستخدم في صناعات مختلفة.

تطوير الألغام

في صناعة التعدين الحديثة ، يتم تطوير طين البنتونيت بشكل أساسي بطريقة الحفرة المفتوحة. ويرجع ذلك إلى خصوصيات حدوث هذه الصخور الرسوبية ، التي لا يتجاوز عمقها عادة 100 متر. يبدأ إنتاج البنتونيت فقط بعد التنقيب عن الرواسب.

التحليل والاستكشاف الجيولوجي يقيمون الجدوى الاقتصادية لبدء التطوير ، وبعد ذلك يتم تنفيذ الأنشطة لفتح الودائع. في الوقت نفسه ، يجب أن يتجاوز حجم الإنتاج المقدر عدة ملايين من الأطنان. فقط في هذه الحالة ، سيكون تطوير المحجر مربحًا.

تنتج كل رواسب بنتونايت خاصة بها. ما هي هذه الأصناف وأين يتم استخدامها؟

صناعات التطبيقات

الاستخدامات الأكثر شيوعًا لهذا المعدن هي:

• الزراعة. يستخدم البنتونيت على نطاق واسع في هذه الصناعة. لا يمكن المبالغة في استخدامه لاستصلاح الأراضي وكعنصر مكثف في العمل الميداني.
• بنتونايت لصناعة النبيذ وإنتاج الفاكهةعصائر. لم يأتوا على الفور بفكرة استخدام المعدن في هذه الصناعة. في صناعة النبيذ ، غالبًا ما يتم استخدام تصفية البنتونيت لمختلف أنواع النبيذ والمشروبات الطبيعية.
• صناعة الصلب. لا غنى عنه في المسبك لتصنيع رمال الصب المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر تنظيف طين البنتونيت عنصرًا أساسيًا في إنتاج السبائك الحديدية.

• إنتاج العطور وإنتاج المواد الكيميائية المنزلية. لا يحتوي البنتونيت على أي إضافات سامة وله خصائص امتصاص ممتازة. يستخدم على نطاق واسع في إنتاج مستحضرات التجميل وماء التواليت والمستحلبات المختلفة والمواد المضافة المضادة للتآكل. في الوقت نفسه ، فإن تكلفة حتى المواد الخام عالية الجودة أقل بكثير من تكلفة المضافات النباتية والحيوانية المستخدمة في إنتاج المواد الكيميائية المنزلية. لذلك ، فإن استخدام البنتونيت يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة شراء المواد الخام.
• صناعة خفيفة. البنتونيت بديل رخيص وعالي الجودة للنشا ويستخدم على نطاق واسع في الأقمشة.
• صناعة تكرير النفط. يتطلب بنتونايت منفصل. ما هذا التنوع؟ الحقيقة هي أن المنتجات التي يتم الحصول عليها أثناء تكرير النفط تعمل على تحسين صفات المستهلك بشكل كبير إذا تم تنظيفها مسبقًا بالبنتونايت. هذا يزيل كل الشوائب غير الضرورية.

أدناه ، ضع في اعتبارك استخدام البنتونيت في الصناعات الفردية بمزيد من التفصيل.

صناعة النبيذ

لقد كان البنتونيت لصناعة النبيذ مؤخرًا العنصر الرئيسي تقريبًا في العملية التكنولوجية. من الصعب الآن تخيل كيف اعتادوا الاستغناء عنه

يستخدم بشكل رئيسي في الحالات التالية:

• توضيح النبيذ وعصائر الفاكهة بالبنتونيت
• يجب معالجة النبيذ لإزالة مختلف الإنزيمات ومركبات البروتين منه ؛
• معالجة مواد النبيذ والعصير لتثبيتها

عادة ما يتم استخدام تنظيف البنتونيت في صناعة النبيذ وحدها. لكن في بعض الحالات ، من الممكن استخدام مواد مساعدة أخرى تشارك في العملية كمحفز.

فوائد البنتونيت عند استخدامه في صناعة النبيذ

المنفعة الأولى. إن استخدام هذا المعدن في إنتاج النبيذ ، بالإضافة إلى رخص ثمنه ، يجعل من الممكن تحقيق مزايا كبيرة في العملية التكنولوجية. يمكن للمعادن أن تقلل بشكل كبير من كمية النفايات اللاصقة أثناء المعالجة:

• مواد لاصقة سهلة. للقيام بذلك ، يتم خلط البنتونيت بكمية صغيرة من صودا الخبز.
• لا بد منه في العملية التكنولوجية لصنع النبيذ الأبيض والشمبانيا. للقيام بذلك ، يتم تحضير محلول البنتونيت بدون إضافة الصودا. هذا يسمح لك بالحصول على رواسب كثيفة ، حيث لا توجد على الإطلاق أي مركبات بروتينية.

الميزة الثانية. البنتونيت سهل الاستخدام في الإنتاج. الحل الناتج لا يتشكلالمركبات المتكتلة ، مما يجعل من السهل توصيلها بمنتجات النبيذ شبه المصنعة. في نفس الوقت ، لديها معامل عالي لتوضيح وتثبيت المنتج النهائي.

الميزة الثالثة. التكلفة المنخفضة لطين البنتونيت مقارنة بالمواد المماثلة. في الوقت نفسه ، تكون معدلات استهلاك المواد الخام لتوضيح المنتجات في بعض الحالات أقل من تلك الخاصة بالمواد الماصة المماثلة. هذا يقلل من تكاليف الإنتاج ، مما يقلل من تكلفة المنتجات النهائية ويزيد من هامش ربح المؤسسة.

الميزة الرابعة. يجعل مسحوق البنتونيت الجاف من السهل تحضير محلول من أي قوام. يتم ذلك عن طريق إضافة الكمية المطلوبة من السائل.

الميزة الخامسة. من الممكن الحصول على البنتونيت من أي نوع وفئة. يكفي الاتصال بمورد هذه المادة الخام والتعرف على خصائص هذا المعدن ومن ثم اتخاذ القرار اللازم.

تطبيقات الحفر الاتجاهي الأفقي (HDD)

كثيرا ما تستخدم في HDD البنتونيت. لذلك ، عند تنفيذ أعمال الحفر المرتبطة بالحفر ، تكون هناك حالات لتساقط جدران الحفرة المحفورة. يستخدم طين البنتونيت لتقوية التجويف. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخصائص الكارهة للماء لمواد البناء التي تحتوي على هذا المعدن في تركيبها تجعل من الممكن استخدامها لتقوية جدران الخنادق أثناء أعمال الحفر التي تتم تحت مستوى المياه الجوفية في أي منطقة معينة.

يستخدم البنتونيت للثقب الأفقي بسبب روابطه العاليةالخصائص. الماء ، عند ملامسته لهذه المادة ، يملأ الفراغات الموجودة فيه. وينتج عن ذلك انتفاخ الخليط وزيادة حجمه عدة مرات.

إذا لوحظت النسب الصحيحة من المسحوق الجاف والسائل ، يتم الحصول على مادة لزجة متجانسة ، لها خصائص متغيرة الانسيابية. هذا يعني أن محلول البنتونيت يمتص الماء بسهولة ويصبح مرنًا ، مما يسهل التعامل معه. وفي حالة عدم وجود حركة ميكانيكية ، فإنها تصلب وتشكل حاجزًا مقاومًا للماء.

لا غنى عن حل خاص لطين البنتونيت لعمليات الحفر في التربة الرخوة والعائمة. يسمح لك بتقوية جدران البئر الناتج ، وكذلك منع إلتصاق أجزاء من التربة بأدوات الحفر.

استخدم في مكافحة الرمال المتحركة

يستخدم البنتونيت أيضًا في الحفر في حالة الرمال المتحركة. كما تعلم فإن الرمال المتحركة هي تربة ممزوجة بالماء تعمل على جدران البئر وتتسبب في انهيارها باستمرار.

عادة تتكون من الرمل وقطع الطين التي تشكل ما يسمى بـ "الماء الزاحف". عندما يصل البئر إلى موقع تكوين الرمال المتحركة ، يؤدي انتهاك سلامة غلافه إلى ملء هذه الكتلة من المساحة بأكملها خلف جدران البئر ، مما لا يسمح بمواصلة العمل. في الوقت نفسه ، يمكن أن يكون حجم السائل كبيرًا لدرجة أنه حتى استخدام مضخة لضخ التعليق لا يحل المشكلة.

لتحييد التأثير السلبي للرمل المتحركويتم استخدام طين البنتونيت. يتم ضخه في الحلقة. بعد التورم ، يشكل هذا الخليط كتلة مانعة لتسرب المياه ، والتي لا تسمح للسائل بملء البئر.

البنتونيت في عمليات الحفر الحديثة هو عصا سحرية ، خاصة عند الحفر في الماء. بالإضافة إلى خصائصه المقاومة للماء ، فإنه يحتوي على خصائص تشحيم ، مما يسمح لك بزيادة عمر جهاز الحفر والقواطع نفسها.

الخلاصة

ناقش هذا المقال مواد مثل البنتونايت ، وما هو عليه ، ولماذا يتم استخدامه ، وفي أي مجالات صناعية ولأي غرض يتم استخدامه ، وكيف يتم تعدينه. يمكنك معرفة المزيد عن خصائصه الفيزيائية من خلال الاتصال بالمنشورات المتخصصة.