Pemprosesan bentonit merujuk kepada teknologi penaiktarafan, penulenan, pengubahsuaian dan aplikasi bernilai tinggi yang komprehensif yang digunakan untuk bentonit, batuan tanah liat terhidrat yang kebanyakannya terdiri daripada montmorilonit. Bentonit mempunyai kapasiti pembengkakan, penjerapan, kapasiti pertukaran kation, aktiviti pemangkin, prestasi ikatan, kestabilan ampaian dan keplastikan yang sangat baik. Ia dikenali secara meluas sebagai "tanah liat serba guna."“
Bentonit semula jadi selalunya mengandungi mineral gangue seperti kuarza, feldspar dan mika. Oleh itu, pemanfaatan, penulenan dan pengubahsuaian proses biasanya diperlukan untuk memenuhi tuntutan pengeluaran perindustrian moden.
1. Penyediaan Natrium Bentonit daripada Kalsium Bentonit
Prestasi teknologi natrium bentonit jauh lebih baik daripada kalsium bentonit. Walau bagaimanapun, bentonit berasaskan kalsium mendominasi kebanyakan mendapan. Oleh itu, pengaktifan natrium adalah salah satu teknologi utama dalam pemprosesan bentonit.
Pengubahsuaian natrium menggantikan Ca²⁺ atau Mg²⁺ yang boleh ditukar dalam lapisan antara montmorilonit dengan Na⁺, menukarkan kalsium bentonit kepada natrium bentonit. Garam natrium (biasanya Na₂CO₃) ditambah untuk mencetuskan tindak balas pertukaran ion. Kaedah utama termasuk kaedah penggantungan (proses basah), kaedah penuaan simpanan dan kaedah penyemperitan.
2. Penyediaan Bentonit Litium daripada Bentonit Kalsium
Bentonit litium boleh membentuk gel dalam pelarut organik dan boleh menggantikan organobentonit. Litiasi buatan adalah kaedah penyediaan utama.
Ion litium menggantikan Ca²⁺ atau Mg²⁺ yang boleh ditukar antara lapisan montmorilonit, menukarkan kalsium bentonit kepada litium bentonit.
3. Pengaktifan Asid Bentonit untuk Menghasilkan Bumi Peluntur Teraktif
Walaupun natrium bentonit mempunyai sifat fizikokimia yang lebih baik daripada bentonit kalsium atau magnesium, luas permukaan spesifik dan kapasiti penjerapannya masih rendah berbanding produk yang diaktifkan asid. Oleh itu, tanah pelunturan yang diaktifkan kekal sebagai rangkaian produk penting dalam pemprosesan bentonit termaju.
Tanah pelunturan yang diaktifkan dihasilkan melalui rawatan asid tak organik atau garam tanah liat (terutamanya bentonit). Ia merupakan serbuk putih hingga kelabu-putih berliang dengan struktur mikroporous, luas permukaan spesifik yang besar, dan kapasiti penjerapan yang kuat.
Proses pengeluaran merangkumi kaedah basah, kering dan separa basah. Kaedah basah memberikan kuasa penyahwarnaan yang lebih tinggi dan kualiti yang stabil serta paling banyak digunakan.
4. Penyediaan Organobentonit
Organobentonit dihasilkan dengan menggantikan kation boleh tukar dalam montmorilonit dengan kation ammonium organik. Ini meliputi permukaan montmorilonit, menyekat pusat penjerapan air, menghapuskan hidrofilik dan menukar bahan tersebut menjadi kompleks hidrofobik dan organofilik.
Kaedah penyediaan termasuk proses basah, kering dan pra-gel.
5. Penyediaan Gel Bukan Organik
Gel bukan organik merupakan produk koloid bernilai tinggi yang dihasilkan melalui langkah penulenan, pengubahsuaian natrium, pengubahsuaian fosfat dan gelasi dalam aliran kerja pemprosesan bentonit. Ia mempunyai ciri-ciri penebalan, tiksotropik, tahan elektrolit, tahan asid dan tahan alkali. Ia digunakan secara meluas dalam industri bahan kimia harian, farmaseutikal, detergen, seramik, kaca, pembuatan kertas, faundri dan bateri.
6. Penyediaan Montmorilonit Bertiang
Montmorilonit bertiang dihasilkan dengan memasukkan agen penyangga (penyambung silang) ke dalam ruang antara lapisan montmorilonit dengan cara "seperti tiang", meningkatkan jarak basal. Ia mempunyai saiz liang yang besar, luas permukaan yang tinggi, mikroporositi yang tinggi, keasidan permukaan yang kuat, dan kestabilan terma yang baik. Ia merupakan penapis ion-molekul baharu dan mangkin yang sangat cekap dengan prospek perindustrian yang luas.
7. Penyediaan Bahan Pengering Bentonit
Bahan pengering bentonit digunakan secara meluas di Amerika Syarikat, United Kingdom, Perancis dan negara-negara lain. Ia mempunyai luas permukaan yang tinggi, penjerapan lembapan yang kuat, tidak toksik, tidak berbau, tidak menghakis dan boleh diguna semula. Ia boleh menggantikan gel silika dan digunakan dalam industri ketenteraan, farmaseutikal dan makanan.
8. Penyediaan Penyahwarnaan Mineral dan Menjelaskan Ejen
Selepas penulenan dan pengubahsuaian, bentonit boleh digunakan sebagai agen penyahwarnaan dan penjernih untuk glukosa, monosodium glutamat, minuman beralkohol dan produk lain.
9. Penyediaan Zeolit Sintetik
Disebabkan kandungan silika dan alumina yang tinggi, bentonit boleh berfungsi sebagai bahan mentah untuk penapis molekul zeolit sintetik. Selepas rawatan asid (biasanya dengan H₂SO₄), asid silisik aktif bertindak balas dengan natrium aluminat dalam larutan alkali kuat untuk membentuk zeolit.
10. Penyediaan Syampu
Menambah bentonit berkualiti tinggi yang telah ditulenkan dan diubah suai ke dalam syampu meningkatkan tiksotropi dan kelikatan sambil meningkatkan prestasi pencucian. Ia membolehkan fungsi pembersihan dan penyaman gabungan.
11. Penyediaan Lumpur Penggerudian
Bentonit dirawat dengan garam bukan organik komposit menggunakan formula: natrium karbonat 2%, garam magnesium 0.5%, polimer (karboksimetil selulosa) 0.5% (4:1:1). Produk ini memenuhi piawaian bentonit gred API. Pengeluaran menggunakan kilang Raymond konvensional dan peralatan pengeringan, dengan proses yang mudah dan pelaburan yang rendah.
12. Penyediaan Salutan Kalis Air Bumbung Asfalt Beremulsi Asbestos
Formulasi:
Larutan A (wt%): Natrium bentonit 15, air 30, asbestos 10, natrium silikat 15.
Penyelesaian B (wt%): 10# asfalt 25, 100# asfalt 60, asfalt lain 15.
13. Penyediaan Salutan Dinding Dalaman
Dalam dinding dalaman "803" salutan, bentonit berfungsi sebagai pengikat, penjerap, pengemulsi dan pengisi. Bubur bentonit disediakan pada nisbah bentonit kepada air 1:1.15.
Contoh formulasi (bahagian mengikut berat):
“Gam ”801” 70; buburan bentonit 95.4; litopon (300 mesh) 14; talkum (300 mesh) 13.2; tributil fosfat 0.3; natrium heksametafosfat 0.3; karboksimetil selulosa 1; air yang sesuai.
Bentonit menggantikan pigmen titanium dioksida, meningkatkan kilauan, rintangan gosokan dan rintangan air, serta mengurangkan pencemaran formaldehid.
14. Penyediaan Agen Penulenan Air
Bubur bentonit dicampurkan dengan flokulan (contohnya, aluminium klorida, aluminium sulfat, atau aluminium nitrat), ditapis, dibasuh, dicampurkan dengan dispersan, dinyahhidratkan, dikeringkan pada suhu 100–110°C, dan dihancurkan.
Contoh: Hancurkan 3 kg bentonit hingga -200 mesh, serakkan dalam air, biarkan selama 24 jam, kacau selama 30 minit, kemudian biarkan lagi selama beberapa jam. Ekstrak suspensi atas, tapis. Serakkan semula kek penapis dalam air, campurkan dengan 10.2 g aluminium sulfat untuk menggumpal, tapis, nyahair, campurkan dengan natrium heksametafosfat, keringkan pada suhu 100–110°C, dan hancurkan sehingga tahap yang diperlukan. saiz Zarah untuk mendapatkan produk penulenan air.
15. Penyediaan Koagulan Komposit (untuk Mencetak dan Mewarnakan Air Sisa)
Bahan mentah: natrium bentonit (40–80%), FeSO₄·7H₂O (10–15%), MnSO₄·7H₂O (0.6–30%).
Produk ini berkesan merawat air sisa yang mengandungi pewarna, terutamanya air sisa pewarna kationik dan reaktif, menawarkan penyahwarnaan yang kuat dan penyingkiran COD yang tinggi.
16. Penyediaan Pelembut dan Detergen Tekstil Cecair
Formulasi (wt%):
Natrium dodesilbenzena sulfonat 7–11%; C12–13 alkil polioksietilena sulfonat 2–3%; agen tambahan (natrium tripolifosfat + natrium karbonat 2–6:1) 5–20%; natrium bentonit 12–15%; air 50–70%.
Memberikan kesan kelikatan, pembersihan dan pelembutan yang stabil.
17. Penyediaan Agen Pemadam Api
Formula: air 100 bahagian; bentonit 5; poliakrilamida 0.5; ammonium sulfat 10; natrium bikarbonat 7; Aerosol-22 1.
Agen tersebut mengalir dengan mudah, membasahi permukaan dengan cepat, membebaskan CO₂ dan menghalang penyalaan semula.
18. Bentonit sebagai Pengikat untuk Komposit Karbon Aktif Berasaskan Kayu
Kisar karbon aktif berasaskan kayu hingga -200 mesh, tambahkan 5–75% (mengikut berat) bentonit berasaskan natrium atau kalsium, gaul rata dengan air yang sesuai, keluarkan, tekan atau acuan menjadi zarah komposit berbentuk, keringkan dalam ketuhar untuk menghilangkan kelembapan, kemudian kalsin pada suhu 371–982°C dalam atmosfera gas lengai (cth., N₂) untuk mendapatkan bahan komposit karbon aktif berasaskan kayu berliang berbentuk.
Produk ini digunakan dalam peranti kawalan pencemaran wap bahan api untuk menyerap wap petrol daripada karburetor atau tangki bahan api automobil, atau sebagai pemangkin.
19. Penyediaan Bahan Penapis Komposit Seramik Berliang
Bahan mentah: serpentin (34–80%), bentonit (5–20%), pasir kuarza (14–40%), dolomit/magnesit/kapur (1–6%), air 7–9%.
Selepas dibentuk dan dibakar pada suhu 1250–1300°C selama 2–3 jam, produk mempunyai kebolehtelapan yang tinggi, kekuatan mampatan, rintangan asid dan rintangan haba.
20. Penyediaan Bahan Tambahan Makanan Mineral
Bentonit mengandungi unsur surih penting seperti K, Na, Ca, Mg, Al, Si, P, Fe, Mn, Ti dan V. Ia merupakan bahan tambahan makanan semula jadi yang sangat baik.
Menambah serbuk bentonit 3–5% (-150 mesh) ke dalam makanan ayam boleh meningkatkan pengeluaran telur sebanyak 25–27%, pertambahan berat ayam pedaging sebanyak 8%, dan kadar survival sebanyak 6–7%. Ia meningkatkan penghadaman, mengawal metabolisme protein, menambah nutrien dan mengurangkan penggunaan antibiotik.
Bersama-sama, teknologi ini membentuk rantaian perindustrian lengkap yang meliputi penulenan, pengubahsuaian, pengaktifan, pengkompaunan dan pembuatan produk berfungsi—mewakili skop penuh pemprosesan bentonit moden.
"Terima kasih kerana membaca. Saya harap artikel saya membantu. Sila tinggalkan komen di bawah. Anda juga boleh menghubungi wakil pelanggan dalam talian Zelda untuk sebarang pertanyaan lanjut."
- Dihantar oleh Emily Chen