El procesamiento de bentonita se refiere a las tecnologías integrales de mejora, purificación, modificación y aplicación de alto valor aplicadas a bentonita, Una roca arcillosa hidratada compuesta principalmente de montmorillonita. La bentonita posee excelente capacidad de hinchamiento, adsorción, capacidad de intercambio catiónico, actividad catalítica, capacidad de enlace, estabilidad de suspensión y plasticidad. Se la conoce comúnmente como "arcilla multiusos".“
La bentonita natural suele contener minerales de ganga como cuarzo, feldespato y mica. Por lo tanto, el beneficio, la purificación y... modificación Por lo general, se requieren procesos para satisfacer las demandas de la producción industrial moderna.
1. Preparación de bentonita sódica a partir de bentonita cálcica
El rendimiento tecnológico de la bentonita sódica es significativamente superior al de la bentonita cálcica. Sin embargo, la bentonita cálcica predomina en la mayoría de los yacimientos. Por lo tanto, la activación sódica es una de las principales tecnologías en el procesamiento de bentonita.
La modificación con sodio reemplaza el Ca²⁺ o el Mg²⁺ intercambiables en la capa intermedia de montmorillonita por Na⁺, convirtiendo la bentonita cálcica en bentonita sódica. Se añaden sales de sodio (normalmente Na₂CO₃) para desencadenar reacciones de intercambio iónico. Los principales métodos incluyen el método de suspensión (proceso húmedo), el método de envejecimiento en pilas y el método de extrusión.
2. Preparación de bentonita de litio a partir de bentonita de calcio
La bentonita de litio puede formar geles en disolventes orgánicos y sustituir a la organobentonita. La litiación artificial es el principal método de preparación.
Los iones de litio reemplazan el Ca²⁺ o Mg²⁺ intercambiable entre las capas de montmorillonita, convirtiendo la bentonita de calcio en bentonita de litio.
3. Activación ácida de la bentonita para producir tierra blanqueadora activada
Aunque la bentonita sódica presenta mejores propiedades fisicoquímicas que la bentonita cálcica o magnésica, su superficie específica y capacidad de adsorción siguen siendo inferiores a las de los productos activados con ácido. Por lo tanto, la tierra decolorante activada sigue siendo una línea de productos importante en el procesamiento avanzado de bentonita.
La tierra decolorante activada se produce mediante el tratamiento de arcilla (principalmente bentonita) con ácidos inorgánicos o sales. Es un polvo poroso de color blanco a grisáceo con estructura microporosa, gran superficie específica y gran capacidad de adsorción.
Los procesos de producción incluyen métodos húmedos, secos y semihúmedos. El método húmedo proporciona mayor poder de decoloración y una calidad estable, y es el más utilizado.
4. Preparación de organobentonita
La organobentonita se produce reemplazando los cationes intercambiables de la montmorillonita con cationes orgánicos de amonio. Estos cubren la superficie de la montmorillonita, bloquean los centros de adsorción de agua, eliminan la hidrofilicidad y convierten el material en un complejo hidrofóbico y organófilo.
Los métodos de preparación incluyen procesos húmedos, secos y pre-gel.
5. Preparación de gel inorgánico
El gel inorgánico es un producto coloidal de alto valor que se produce mediante purificación, modificación de sodio, fosfatación y gelificación durante el procesamiento de bentonita. Posee propiedades espesantes, tixotrópicas, resistentes a electrolitos, ácidos y álcalis. Se utiliza ampliamente en las industrias química, farmacéutica, de detergentes, cerámica, vidrio, papelera, fundición y baterías.
6. Preparación de montmorillonita pilarizada
La montmorillonita pilarizada se produce insertando agentes de pilarización (reticulantes) en el espacio interlaminar de la montmorillonita de forma similar a un pilar, aumentando así el espaciamiento basal. Presenta un gran tamaño de poro, una gran área superficial, una alta microporosidad, una alta acidez superficial y una buena estabilidad térmica. Es un novedoso tamiz iónico-molecular y un catalizador altamente eficiente con amplias perspectivas industriales.
7. Preparación de desecante de bentonita
Los desecantes de bentonita se utilizan ampliamente en Estados Unidos, el Reino Unido, Francia y otros países. Se caracterizan por su gran área superficial, alta adsorción de humedad, no son tóxicos, no tienen olor, son resistentes a la corrosión y son reutilizables. Pueden sustituir al gel de sílice y se utilizan en las industrias militar, farmacéutica y alimentaria.
8. Preparación de Decolorantes Minerales y Aclarando Agente
Después de la purificación y modificación, la bentonita se puede utilizar como agente decolorante y clarificante para glucosa, glutamato monosódico, bebidas alcohólicas y otros productos.
9. Preparación de zeolita sintética
Debido a su alto contenido de sílice y alúmina, la bentonita puede servir como materia prima para tamices moleculares de zeolita sintética. Tras el tratamiento ácido (normalmente con H₂SO₄), el ácido silícico activo reacciona con el aluminato de sodio en una solución alcalina fuerte para formar zeolita.
10. Preparación del champú
Añadir bentonita purificada y modificada de alta calidad al champú mejora la tixotropía y la viscosidad, a la vez que optimiza el rendimiento del lavado. Permite combinar funciones de limpieza y acondicionamiento.
11. Preparación del lodo de perforación
La bentonita se trata con sales inorgánicas compuestas utilizando la fórmula: carbonato de sodio 2%, sal de magnesio 0,5%, polímero (carboximetilcelulosa) 0,5% (4:1:1). El producto cumple con los estándares de bentonita de grado API. La producción utiliza molinos Raymond convencionales y equipos de secado, con un proceso sencillo y una baja inversión.
12. Preparación del revestimiento impermeable para techos de asfalto emulsionado con amianto
Formulación:
Solución A (wt%):Bentonita sódica 15, agua 30, amianto 10, silicato sódico 15.
Solución B (wt%):10# asfalto 25, 100# asfalto 60, otro asfalto 15.
13. Preparación del revestimiento de paredes interiores
En la pared interior “803” revestimiento, La bentonita funciona como aglutinante, adsorbente, emulsionante y relleno. La suspensión de bentonita se prepara con una proporción de bentonita a agua de 1:1,15.
Ejemplo de formulación (partes por peso):
“Pegamento ”801” 70; lechada de bentonita 95,4; litopón (malla 300) 14; talco (malla 300) 13,2; fosfato de tributilo 0,3; hexametafosfato de sodio 0,3; carboximetilcelulosa 1; agua apropiada.
La bentonita reemplaza el pigmento de dióxido de titanio, mejora el brillo, la resistencia al fregado y la resistencia al agua y reduce la contaminación por formaldehído.
14. Preparación del agente purificador de agua
La suspensión de bentonita se mezcla con floculantes (por ejemplo, cloruro de aluminio, sulfato de aluminio o nitrato de aluminio), se filtra, se lava, se mezcla con dispersante, se deshidrata, se seca a 100–110 °C y se pulveriza.
Ejemplo: Triturar 3 kg de bentonita a una malla de -200, dispersar en agua, dejar reposar 24 horas, remover durante 30 minutos y volver a reposar varias horas. Extraer la suspensión superior y filtrarla. Redispersar la torta de filtración en agua, mezclar con 10,2 g de sulfato de aluminio para flocular, filtrar, deshidratar, mezclar con hexametafosfato de sodio, secar a 100-110 °C y triturar hasta obtener el tamaño requerido. tamaño de partícula para obtener el producto purificador de agua.
15. Preparación de coagulante compuesto (para aguas residuales de impresión y teñido)
Materias primas: bentonita de sodio (40–80%), FeSO₄·7H₂O (10–15%), MnSO₄·7H₂O (0,6–30%).
El producto trata eficazmente las aguas residuales que contienen colorantes, especialmente las aguas residuales con colorantes catiónicos y reactivos, ofreciendo una fuerte decoloración y una alta eliminación de DQO.
16. Preparación de suavizante y detergente textil líquido
Formulación (wt%):
Dodecilbencenosulfonato de sodio 7–11%; polioxietilenosulfonato de alquilo C12–13 2–3%; agentes auxiliares (tripolifosfato de sodio + carbonato de sodio 2–6:1) 5–20%; bentonita de sodio 12–15%; agua 50–70%.
Proporciona viscosidad estable, efectos de limpieza y suavizado.
17. Preparación del agente extintor de incendios
Fórmula: agua 100 partes; bentonita 5; poliacrilamida 0,5; sulfato de amonio 10; bicarbonato de sodio 7; Aerosol-22 1.
El agente fluye fácilmente, humedece las superficies rápidamente, libera CO₂ y evita la reignición.
18. Bentonita como aglutinante para compuestos de carbón activado a base de madera
Muela el carbón activado a base de madera a una malla de -200, agregue 5–75% (en peso) de bentonita a base de sodio o calcio, mezcle uniformemente con agua adecuada, extruya, presione o moldee en partículas compuestas moldeadas, seque en un horno para eliminar la humedad y luego calcine a 371–982 °C en una atmósfera de gas inerte (por ejemplo, N₂) para obtener un material compuesto de carbón activado a base de madera poroso moldeado.
Este producto se utiliza en dispositivos de control de contaminación por vapor de combustible para adsorber vapores de gasolina de los carburadores o tanques de combustible de automóviles, o como catalizador.
19. Preparación del material filtrante compuesto cerámico poroso
Materias primas: serpentina (34–80%), bentonita (5–20%), arena de cuarzo (14–40%), dolomita/magnesita/tiza (1–6%), agua 7–9%.
Después del moldeo y la cocción a 1250–1300 °C durante 2–3 horas, los productos presentan alta permeabilidad, resistencia a la compresión, resistencia al ácido y resistencia al calor.
20. Preparación de aditivos minerales para piensos
La bentonita contiene oligoelementos esenciales como K, Na, Ca, Mg, Al, Si, P, Fe, Mn, Ti y V. Es un excelente aditivo alimentario natural.
Añadir bentonita en polvo 3–5% (malla -150) al alimento para aves puede aumentar la producción de huevos en 25–27%, la ganancia de peso de los pollos de engorde en 8% y la tasa de supervivencia en 6–7%. Mejora la digestión, regula el metabolismo proteico, complementa los nutrientes y reduce el uso de antibióticos.
En conjunto, estas tecnologías forman una cadena industrial completa que abarca la purificación, modificación, activación, composición y fabricación de productos funcionales, lo que representa el alcance completo del procesamiento moderno de bentonita.
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— Publicado por Emily Chen