Die Bentonitverarbeitung umfasst die umfassenden Technologien zur Veredelung, Reinigung, Modifizierung und hochwertigen Anwendung von Bentonit. Bentonit, Bentonit ist ein hydratisiertes Tongestein, das hauptsächlich aus Montmorillonit besteht. Es zeichnet sich durch hervorragende Quellfähigkeit, Adsorptionsvermögen, Kationenaustauschkapazität, katalytische Aktivität, Bindungseigenschaften, Suspensionsstabilität und Plastizität aus. Es ist weithin als “Universalton” bekannt.”
Natürlicher Bentonit enthält häufig Gangartminerale wie Quarz, Feldspat und Glimmer. Daher sind Aufbereitung, Reinigung und Änderung Um den Anforderungen der modernen industriellen Produktion gerecht zu werden, sind in der Regel Prozesse erforderlich.
1. Herstellung von Natriumbentonit aus Calciumbentonit
Die technologischen Eigenschaften von Natriumbentonit sind denen von Calciumbentonit deutlich überlegen. Dennoch dominiert Calciumbentonit in den meisten Lagerstätten. Daher ist die Natriumaktivierung eine der wichtigsten Technologien bei der Bentonitverarbeitung.
Bei der Natriummodifizierung werden austauschbare Ca²⁺- oder Mg²⁺-Ionen in der Montmorillonit-Zwischenschicht durch Na⁺ ersetzt, wodurch Calciumbentonit in Natriumbentonit umgewandelt wird. Natriumsalze (typischerweise Na₂CO₃) werden zugesetzt, um Ionenaustauschreaktionen auszulösen. Zu den wichtigsten Verfahren zählen das Suspensionsverfahren (Nassverfahren), das Haldenalterungsverfahren und das Extrusionsverfahren.
2. Herstellung von Lithiumbentonit aus Calciumbentonit
Lithiumbentonit kann in organischen Lösungsmitteln Gele bilden und Organobentonit ersetzen. Die künstliche Lithiierung ist das primäre Herstellungsverfahren.
Lithiumionen ersetzen austauschbare Ca²⁺- oder Mg²⁺-Ionen zwischen den Montmorillonitschichten und wandeln so Calciumbentonit in Lithiumbentonit um.
3. Säureaktivierung von Bentonit zur Herstellung von aktiviertem Bleicherde
Obwohl Natriumbentonit bessere physikalisch-chemische Eigenschaften als Calcium- oder Magnesiumbentonit aufweist, sind seine spezifische Oberfläche und Adsorptionskapazität denen säureaktivierter Produkte nach wie vor unterlegen. Daher bleibt aktivierte Bleicherde ein wichtiges Produkt in der modernen Bentonitverarbeitung.
Aktivierte Bleicherde wird durch die Behandlung von Ton (hauptsächlich Bentonit) mit anorganischen Säuren oder Salzen hergestellt. Es handelt sich um ein poröses, weißes bis grauweißes Pulver mit mikroporöser Struktur, großer spezifischer Oberfläche und starker Adsorptionskapazität.
Zu den Produktionsverfahren gehören Nass-, Trocken- und Halbnassverfahren. Das Nassverfahren bietet eine höhere Entfärbungsleistung und eine gleichbleibende Qualität und ist daher am weitesten verbreitet.
4. Herstellung von Organobentonit
Organobentonit entsteht durch den Austausch austauschbarer Kationen im Montmorillonit gegen organische Ammoniumkationen. Diese bedecken die Oberfläche des Montmorillonits, blockieren Wasseradsorptionsstellen, eliminieren die Hydrophilie und wandeln das Material in einen hydrophoben und organophilen Komplex um.
Zu den Präparationsmethoden gehören Nass-, Trocken- und Vorgelierverfahren.
5. Herstellung von anorganischem Gel
Anorganisches Gel ist ein hochwertiges Kolloidprodukt, das im Rahmen der Bentonitverarbeitung durch Reinigung, Natriummodifizierung, Phosphatierung und Gelierung hergestellt wird. Es besitzt verdickende, thixotrope, elektrolyt-, säure- und alkalibeständige Eigenschaften. Es findet breite Anwendung in der Konsumchemikalien-, Pharma-, Waschmittel-, Keramik-, Glas-, Papier-, Gießerei- und Batterieindustrie.
6. Herstellung von Säulen-Montmorillonit
Säulenmontmorillonit wird durch Einbringen von Vernetzern in den Zwischenschichtraum des Montmorillonits in säulenartiger Anordnung hergestellt, wodurch der Basalschichtabstand vergrößert wird. Es zeichnet sich durch große Porengröße, hohe Oberfläche, hohe Mikroporosität, starke Oberflächenazidität und gute thermische Stabilität aus. Es handelt sich um ein neuartiges Ionen-Molekularsieb und einen hocheffizienten Katalysator mit breiten industriellen Anwendungsmöglichkeiten.
7. Herstellung des Bentonit-Trockenmittels
Bentonit-Trockenmittel sind in den USA, Großbritannien, Frankreich und anderen Ländern weit verbreitet. Sie zeichnen sich durch eine große Oberfläche, starke Feuchtigkeitsaufnahme, Ungiftigkeit, Geruchslosigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Wiederverwendbarkeit aus. Sie können Kieselgel ersetzen und werden in der Militär-, Pharma- und Lebensmittelindustrie eingesetzt.
8. Herstellung von mineralischen Entfärbungsmitteln und Klarstellung Agent
Nach Reinigung und Modifizierung kann Bentonit als Entfärbungs- und Klärmittel für Glucose, Mononatriumglutamat, alkoholische Getränke und andere Produkte verwendet werden.
9. Herstellung von synthetischem Zeolith
Aufgrund seines hohen Gehalts an Siliciumdioxid und Aluminiumoxid kann Bentonit als Rohstoff für synthetische Zeolith-Molekularsiebe dienen. Nach Säurebehandlung (typischerweise mit H₂SO₄) reagiert die aktive Kieselsäure in stark alkalischer Lösung mit Natriumaluminat zu Zeolith.
10. Zubereitung des Shampoos
Die Zugabe von gereinigtem und modifiziertem, hochwertigem Bentonit zu Shampoo verbessert die Thixotropie und Viskosität und erhöht gleichzeitig die Waschleistung. Dadurch werden Reinigungs- und Pflegefunktionen kombiniert.
11. Herstellung des Bohrschlamms
Bentonit wird mit anorganischen Salzgemischen nach folgender Formel behandelt: Natriumcarbonat 2%, Magnesiumsalz 0,5%, Polymer (Carboxymethylcellulose) 0,5% (4:1:1). Das Produkt entspricht den API-Standards für Bentonit. Die Herstellung erfolgt mit herkömmlichen Raymond-Mühlen und Trocknungsanlagen und zeichnet sich durch einen einfachen Prozess und geringe Investitionskosten aus.
12. Herstellung einer wasserdichten Beschichtung aus asbesthaltigem emulgiertem Asphalt für Dächer
Formulierung:
Lösung A (wt%): Natriumbentonit 15, Wasser 30, Asbest 10, Natriumsilikat 15.
Lösung B (wt%): 10# Asphalt 25, 100# Asphalt 60, anderer Asphalt 15.
13. Vorbereitung der Innenwandbeschichtung
In der Innenwand von “803” Beschichtung, Bentonit dient als Bindemittel, Adsorptionsmittel, Emulgator und Füllstoff. Die Bentonitsuspension wird im Verhältnis 1:1,15 (Bentonit zu Wasser) hergestellt.
Beispielhafte Rezeptur (Gewichtsanteile):
“801”-Klebstoff 70; Bentonitsuspension 95,4; Lithopon (300 Mesh) 14; Talkum (300 Mesh) 13,2; Tributylphosphat 0,3; Natriumhexametaphosphat 0,3; Carboxymethylcellulose 1; geeignetes Wasser.
Bentonit ersetzt Titandioxidpigment, verbessert Glanz, Scheuerbeständigkeit und Wasserbeständigkeit und reduziert die Formaldehydbelastung.
14. Herstellung des Wasserreinigungsmittels
Bentonitsuspension wird mit Flockungsmitteln (z. B. Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat oder Aluminiumnitrat) vermischt, filtriert, gewaschen, mit Dispergiermittel vermischt, entwässert, bei 100–110 °C getrocknet und pulverisiert.
Beispiel: 3 kg Bentonit auf -200 Mesh zerkleinern, in Wasser dispergieren, 24 Stunden stehen lassen, 30 Minuten rühren und erneut mehrere Stunden stehen lassen. Die obere Suspension abtrennen und filtrieren. Den Filterkuchen in Wasser redispergieren, mit 10,2 g Aluminiumsulfat zur Ausflockung vermischen, filtrieren, entwässern, mit Natriumhexametaphosphat vermischen, bei 100–110 °C trocknen und auf die gewünschte Korngröße zerkleinern. Partikelgröße um das Wasserreinigungsmittel zu erhalten.
15. Herstellung eines Kompositkoagulans (für Abwässer aus Druckereien und Färbereien)
Rohstoffe: Natriumbentonit (40–80%), FeSO₄·7H₂O (10–15%), MnSO₄·7H₂O (0,6–30%).
Das Produkt behandelt farbstoffhaltiges Abwasser, insbesondere kationisches und reaktives Farbstoffabwasser, effektiv und bietet eine starke Entfärbung sowie eine hohe CSB-Entfernung.
16. Herstellung von flüssigem Textilweichspüler und Waschmittel
Formulierung (wt%):
Natriumdodecylbenzolsulfonat 7–11%; C12–13-Alkylpolyoxyethylensulfonat 2–3%; Hilfsstoffe (Natriumtripolyphosphat + Natriumcarbonat 2–6:1) 5–20%; Natriumbentonit 12–15%; Wasser 50–70%.
Sorgt für stabile Viskosität, Reinigungs- und Weichmachungseffekte.
17. Herstellung des Feuerlöschmittels
Zusammensetzung: Wasser 100 Teile; Bentonit 5 Teile; Polyacrylamid 0,5 Teile; Ammoniumsulfat 10 Teile; Natriumbicarbonat 7 Teile; Aerosol-22 1 Teil.
Das Mittel fließt leicht, benetzt Oberflächen schnell, setzt CO₂ frei und verhindert eine erneute Entzündung.
18. Bentonit als Bindemittel für Aktivkohle-Verbundwerkstoffe auf Holzbasis
Holzbasierte Aktivkohle wird auf eine Korngröße von -200 Mesh gemahlen, 5–751 TP3T (Gew.-%) natrium- oder calciumhaltiges Bentonit hinzugegeben, gleichmäßig mit geeignetem Wasser vermischt, extrudiert, gepresst oder zu geformten Verbundpartikeln geformt, im Ofen getrocknet, um die Feuchtigkeit zu entfernen, und anschließend bei 371–982 °C in einer Inertgasatmosphäre (z. B. N₂) kalziniert, um einen geformten porösen holzbasierten Aktivkohle-Verbundwerkstoff zu erhalten.
Dieses Produkt wird in Kraftstoffdampf-Abgasreinigungsanlagen verwendet, um Benzindämpfe aus Vergasern oder Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen zu adsorbieren, oder als Katalysator.
19. Herstellung von porösem Keramik-Verbundfiltermaterial
Rohstoffe: Serpentin (34–80%), Bentonit (5–20%), Quarzsand (14–40%), Dolomit/Magnesit/Kreide (1–6%), Wasser 7–9%.
Nach dem Formen und Brennen bei 1250–1300 °C für 2–3 Stunden weisen die Produkte eine hohe Durchlässigkeit, Druckfestigkeit, Säurebeständigkeit und Hitzebeständigkeit auf.
20. Herstellung eines mineralischen Futtermittelzusatzes
Bentonit enthält essentielle Spurenelemente wie K, Na, Ca, Mg, Al, Si, P, Fe, Mn, Ti und V. Es ist ein hervorragender natürlicher Futterzusatzstoff.
Die Zugabe von 3–51 µg/l Bentonitpulver (Korngröße -150 Mesh) zum Geflügelfutter kann die Eierproduktion um 25–27 µg/l, die Gewichtszunahme von Broilern um 8 µg/l und die Überlebensrate um 6–7 µg/l steigern. Es verbessert die Verdauung, reguliert den Proteinstoffwechsel, ergänzt Nährstoffe und reduziert den Antibiotikaeinsatz.
Zusammen bilden diese Technologien eine vollständige industrielle Wertschöpfungskette, die Reinigung, Modifizierung, Aktivierung, Compoundierung und die Herstellung funktionaler Produkte umfasst – und damit das gesamte Spektrum der modernen Bentonitverarbeitung abdeckt.
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— Gepostet von Emily Chen