Bentonita - ¿Qué es? Producción de bentonita, aplicación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La humanidad ha aprendido durante mucho tiempo a utilizar los minerales de las entrañas del planeta para satisfacer sus necesidades.

Y si el carbón, el petróleo y otros regalos bien conocidos se han utilizado en la industria durante mucho tiempo, las propiedades beneficiosas de algunos minerales se han explorado recientemente.

Estos incluyen una sustancia como la bentonita. ¿Qué es este mineral y para qué sirve? A continuación, intentaremos comprender este problema con más detalle.

Concepto y origen

La bentonita es un mineral sedimentario similar a la arcilla con propiedades de absorción y adsorción de agua. Cuando se humedece, su volumen puede aumentar varias veces su tamaño original.

El mineral debe su nombre a la ciudad estadounidense de Benton, ubicada en el estado de Montana, donde se descubrieron por primera vez yacimientos de este mineral.

La formación de bentonita ocurrió en las últimas etapas del desarrollo geológico de nuestro planeta. El motivo de su aparición fue la transformación de sedimentos volcánicosrocas bajo la influencia de la humedad y las altas temperaturas.

Variedad de depósitos

Cabe señalar que además del proceso hidrotermal, muchos factores externos influyeron en la aparición de depósitos. Por lo tanto, hay una gran cantidad de lugares en el mundo donde se extraen arcillas de bentonita. Pero al mismo tiempo, tienen diferentes propiedades y se utilizan en diferentes industrias.

Desarrollo minero

En la industria minera moderna, el desarrollo de arcillas de bentonita se lleva a cabo principalmente mediante un método a cielo abierto. Esto se debe a las peculiaridades de la aparición de esta roca sedimentaria, cuya profundidad no suele superar los 100 metros. La producción de bentonita comienza solo después de la exploración del yacimiento.

El análisis y la exploración geológica evalúan la viabilidad económica de iniciar el desarrollo, luego de lo cual se llevan a cabo actividades para abrir depósitos. Al mismo tiempo, el volumen de producción estimado debería superar varios millones de toneladas. Solo en este caso, el desarrollo de una cantera será rentable.

Cada depósito produce su propia bentonita especial. ¿Cuáles son estas variedades y dónde se utilizan?

Industrias de aplicaciones

Los usos más comunes de este mineral son:

• Agricultura. La bentonita es ampliamente utilizada en esta industria. Su uso para la recuperación de tierras y como elemento adsorbente en el trabajo de campo difícilmente puede sobreestimarse.
• Bentonita para enología y fruticulturajugos No se les ocurrió de inmediato la idea de utilizar el mineral en esta industria. En la vinificación, a menudo se utiliza la clarificación con bentonita de varios vinos y bebidas naturales.
• Industria del acero. Es indispensable en la fundición para la fabricación de diversas arenas de moldeo. Además, la limpieza de la arcilla de bentonita es un elemento esencial en la producción de aleaciones ferrosas.

• Producción de perfumes y producción de productos químicos domésticos. La bentonita no contiene aditivos tóxicos y tiene excelentes propiedades absorbentes. Es ampliamente utilizado en la producción de cosméticos, eau de toilette, diversas emulsiones y aditivos anticorrosivos. Al mismo tiempo, el costo de incluso las materias primas de la más alta calidad es significativamente menor que el de los aditivos vegetales y animales utilizados en la producción de productos químicos domésticos. Por lo tanto, el uso de bentonita puede reducir significativamente el costo de compra de materias primas.
• Industria ligera. La bentonita es un sustituto barato y de alta calidad del almidón y se usa mucho en tejidos.
• Industria de refinación de petróleo. Requiere una bentonita separada. ¿Qué es esta variedad? El hecho es que los productos obtenidos durante la refinación del petróleo mejoran significativamente sus cualidades de consumo si se limpiaron previamente con bentonita. Esto elimina todas las impurezas innecesarias.

A continuación, considere el uso de bentonita en industrias individuales con más detalle.

Industria del vino

La bentonita para la vinificación ha sido recientemente casi el elemento principal del proceso tecnológico. Es difícil imaginar ahora cómo solían vivir sin él.

Se utiliza principalmente en los siguientes casos:

• clarificación de vinos y zumos de frutas con bentonita;
• tratamiento del mosto para eliminar del mismo diversas enzimas y compuestos proteicos;
• tratamiento de materiales de vino y jugo para estabilizarlos.

Por lo general, la limpieza con bentonita se usa solo en la industria del vino. Pero en algunos casos, es posible utilizar otras sustancias auxiliares que participan en el proceso como catalizador.

Los beneficios de la bentonita cuando se utiliza en la vinificación

El primer beneficio. El uso de este mineral en la producción de vino, además de su bajo costo, permite lograr grandes ventajas en el proceso tecnológico. El mineral puede reducir significativamente la cantidad de residuos de adhesivo durante el procesamiento:

• Materiales fáciles de pegar. Para ello, se mezcla bentonita con una pequeña cantidad de bicarbonato de sodio.
• Imprescindible en el proceso tecnológico de elaboración de vinos blancos y cavas. Para hacer esto, se prepara una solución de bentonita sin agregar sosa. Esto le permite obtener un precipitado denso, en el que no hay absolutamente ningún compuesto proteico.

Segunda ventaja. La bentonita es fácil de usar en la producción. La solución resultante no se formacompuestos grumosos, lo que facilita su conexión con productos semiacabados de vino. Al mismo tiempo, tiene un alto coeficiente de clarificación y estabilización del producto terminado.

Tercera ventaja. El bajo costo de las arcillas de bentonita en comparación con sustancias similares. Al mismo tiempo, las tasas de consumo de materias primas para la clarificación de productos son, en algunos casos, incluso inferiores a las de adsorbentes similares. Esto reduce los costos de producción, lo que reduce el costo de los productos terminados y aumenta el margen de beneficio de la empresa.

La cuarta ventaja. El polvo seco de bentonita facilita la preparación de una solución de cualquier consistencia. Esto se hace agregando la cantidad necesaria de líquido.

La quinta ventaja. Es posible obtener bentonita de cualquier tipo y categoría. Basta con ponerse en contacto con el proveedor de esta materia prima y familiarizarse con las características de este mineral, y luego hacer la elección necesaria.

Aplicaciones de perforación direccional horizontal (HDD)

A menudo se utiliza para bentonita HDD. Entonces, cuando se realizan movimientos de tierra asociados con la perforación, hay casos de desprendimiento de las paredes del pozo perforado. La arcilla de bentonita se usa para fortalecer el orificio. Además, las propiedades hidrofóbicas de los materiales de construcción que contienen este mineral en su composición hacen posible su uso para reforzar las paredes de las zanjas durante los movimientos de tierra que se realizan por debajo del nivel freático en cualquier área en particular.

Se utiliza bentonita para perforación horizontal debido a su alto contenido de aglutinantespropiedades. El agua, al entrar en contacto con esta sustancia, llena los vacíos en ella. El resultado de esto es el hinchamiento de la mezcla y su aumento de volumen varias veces.

Si se observan las proporciones correctas de polvo seco y líquido, se obtiene una sustancia viscosa homogénea, que tiene propiedades tixotrópicas. Esto significa que la solución de bentonita absorbe agua fácilmente y se vuelve maleable, lo que facilita el trabajo. Y en ausencia de acción mecánica, se endurece, formando una barrera impermeable.

Una solución especial de arcilla de bentonita es indispensable para las operaciones de perforación en suelos sueltos y flotantes. Le permite fortalecer las paredes del pozo resultante, así como evitar que partes del suelo se peguen a las herramientas de perforación.

Uso en la lucha contra las arenas movedizas

La bentonita también se utiliza en la perforación en caso de arenas movedizas. Como sabes, las arenas movedizas son tierra mezclada con agua, que actúa sobre las paredes del pozo y hace que se derrumben constantemente.

Por lo general, consiste en arena y pedazos de arcilla, que forman las llamadas "aguas que se arrastran". Cuando el pozo llega al sitio de formación de arenas movedizas, la violación de la integridad de su caparazón conduce al llenado de esta masa de todo el espacio detrás de las paredes del pozo, lo que no permite continuar con el trabajo. Al mismo tiempo, el volumen de líquido puede ser tan significativo que ni siquiera usar una bomba para bombear la suspensión resuelve el problema.

Para neutralizar el impacto negativo de las arenas movedizasy se utiliza arcilla de bentonita. Se bombea en el espacio anular. Después de hincharse, esta mezcla forma una masa impermeabilizante que no permite que el líquido llene el pozo.

La bentonita en las operaciones de perforación modernas es una varita mágica, especialmente cuando se perfora en el agua. Además de las propiedades hidrofóbicas, tiene propiedades lubricantes, lo que le permite prolongar la vida útil de la plataforma de perforación y de los propios cortadores.

Conclusión

Este artículo analiza materiales como la bentonita, qué es, para qué se usa, en qué áreas de la industria y para qué se usa, cómo se extrae. Puede conocer más sobre sus propiedades físicas contactando con publicaciones especializadas.