O processamento da bentonita refere-se às tecnologias abrangentes de aprimoramento, purificação, modificação e aplicação de alto valor agregado aplicadas a... bentonita, A bentonita é uma rocha argilosa hidratada composta principalmente de montmorilonita. Possui excelente capacidade de intumescimento, adsorção, capacidade de troca catiônica, atividade catalítica, capacidade de ligação, estabilidade de suspensão e plasticidade. É amplamente conhecida como "argila de uso geral".“
A bentonita natural frequentemente contém minerais de ganga, como quartzo, feldspato e mica. Portanto, o beneficiamento, a purificação e modificação Normalmente, são necessários processos para atender às demandas da produção industrial moderna.
1. Preparação de bentonita sódica a partir de bentonita cálcica
O desempenho tecnológico da bentonita sódica é significativamente superior ao da bentonita cálcica. No entanto, a bentonita à base de cálcio predomina na maioria dos depósitos. Portanto, a ativação com sódio é uma das principais tecnologias no processamento da bentonita.
A modificação com sódio substitui o Ca²⁺ ou Mg²⁺ trocável na camada interlamelar da montmorilonita por Na⁺, convertendo a bentonita cálcica em bentonita sódica. Sais de sódio (tipicamente Na₂CO₃) são adicionados para desencadear reações de troca iônica. Os principais métodos incluem o método de suspensão (processo úmido), o método de envelhecimento em estoque e o método de extrusão.
2. Preparação de bentonita de lítio a partir de bentonita de cálcio
A bentonita de lítio pode formar géis em solventes orgânicos e substituir a organobentonita. A litiação artificial é o principal método de preparação.
Os íons de lítio substituem o Ca²⁺ ou Mg²⁺ trocáveis entre as camadas de montmorilonita, convertendo a bentonita de cálcio em bentonita de lítio.
3. Ativação ácida da bentonita para produzir terra branqueadora ativada
Embora a bentonita sódica apresente melhores propriedades físico-químicas do que a bentonita cálcica ou magnesiana, sua área superficial específica e capacidade de adsorção ainda são inferiores às dos produtos ativados por ácido. Portanto, a terra branqueadora ativada continua sendo uma importante linha de produtos no processamento avançado de bentonita.
A terra branqueadora ativada é produzida pelo tratamento da argila (principalmente bentonita) com ácido inorgânico ou sal. É um pó poroso, de cor branca a branco-acinzentada, com estrutura microporosa, grande área superficial específica e forte capacidade de adsorção.
Os processos de produção incluem métodos úmidos, secos e semiúmidos. O método úmido proporciona maior poder de descoloração e qualidade estável, sendo o mais amplamente adotado.
4. Preparação de organobentonita
A organobentonita é produzida pela substituição dos cátions trocáveis na montmorilonita por cátions de amônio orgânicos. Estes recobrem a superfície da montmorilonita, bloqueiam os centros de adsorção de água, eliminam a hidrofilicidade e convertem o material em um complexo hidrofóbico e organofílico.
Os métodos de preparação incluem processos úmidos, secos e de pré-gelificação.
5. Preparação de gel inorgânico
O gel inorgânico é um produto coloidal de alto valor agregado, obtido por meio de etapas de purificação, modificação com sódio, fosfatação e gelificação no processo de fabricação da bentonita. Possui propriedades espessantes, tixotrópicas, resistência a eletrólitos, ácidos e álcalis. É amplamente utilizado nas indústrias de produtos químicos de uso diário, farmacêutica, detergentes, cerâmica, vidro, papel e celulose, fundição e baterias.
6. Preparação da montmorilonita pilarizada
A montmorilonita pilarizada é produzida pela inserção de agentes pilarizantes (reticulantes) no espaço intercamadas da montmorilonita de maneira semelhante a pilares, aumentando o espaçamento basal. Ela apresenta poros de grande tamanho, alta área superficial, alta microporosidade, forte acidez superficial e boa estabilidade térmica. Trata-se de uma peneira iônica-molecular inovadora e um catalisador altamente eficiente com amplas perspectivas industriais.
7. Preparação do dessecante de bentonita
Os dessecantes de bentonita são amplamente utilizados nos Estados Unidos, Reino Unido, França e outros países. Apresentam alta área superficial, forte capacidade de adsorção de umidade, não são tóxicos, são inodoros, não corrosivos e podem ser reutilizados. Podem substituir o gel de sílica e são utilizados nas indústrias militar, farmacêutica e alimentícia.
8. Preparação de Descolorantes Minerais e Esclarecendo Agente
Após purificação e modificação, a bentonita pode ser usada como agente descolorante e clarificante para glicose, glutamato monossódico, bebidas alcoólicas e outros produtos.
9. Preparação de Zeólita Sintética
Devido ao seu alto teor de sílica e alumina, a bentonita pode servir como matéria-prima para peneiras moleculares de zeólita sintéticas. Após tratamento ácido (tipicamente com H₂SO₄), o ácido silícico ativo reage com o aluminato de sódio em solução fortemente alcalina para formar a zeólita.
10. Preparação do xampu
A adição de bentonita purificada e modificada de alta qualidade ao xampu melhora a tixotropia e a viscosidade, além de potencializar a ação de lavagem. Isso possibilita a combinação das funções de limpeza e condicionamento.
11. Preparação da lama de perfuração
A bentonita é tratada com sais inorgânicos compostos usando a fórmula: carbonato de sódio 2%, sal de magnésio 0,5%, polímero (carboximetilcelulose) 0,5% (4:1:1). O produto atende aos padrões de bentonita de grau API. A produção utiliza moinhos Raymond convencionais e equipamentos de secagem, com processo simples e baixo investimento.
12. Preparação de revestimento impermeabilizante para telhados à base de asfalto emulsionado com amianto
Formulação:
Solução A (wt%)Bentonita sódica 15, água 30, amianto 10, silicato de sódio 15.
Solução B (wt%): Asfalto 10# 25, asfalto 100# 60, outros asfaltos 15.
13. Preparação do Revestimento de Paredes Interiores
Na parede interna “803” revestimento, A bentonita funciona como aglutinante, adsorvente, emulsificante e carga. A suspensão de bentonita é preparada na proporção de 1:1,15 (bentonita:água).
Exemplo de formulação (partes em peso):
“Cola ”801” 70; pasta de bentonita 95,4; litopona (malha 300) 14; talco (malha 300) 13,2; fosfato de tributilo 0,3; hexametafosfato de sódio 0,3; carboximetilcelulose 1; água apropriada.
A bentonita substitui o pigmento de dióxido de titânio, melhora o brilho, a resistência à abrasão e à água, além de reduzir a poluição por formaldeído.
14. Preparação do agente purificador de água
A pasta de bentonita é misturada com floculantes (por exemplo, cloreto de alumínio, sulfato de alumínio ou nitrato de alumínio), filtrada, lavada, misturada com dispersante, desidratada, seca a 100–110°C e pulverizada.
Exemplo: Triture 3 kg de bentonita até uma granulometria de -200 mesh, disperse em água, deixe em repouso por 24 horas, agite por 30 minutos e deixe em repouso novamente por algumas horas. Extraia a suspensão superior e filtre-a. Redisperse o bolo de filtração em água, misture com 10,2 g de sulfato de alumínio para floculação, filtre, desidrate, misture com hexametafosfato de sódio, seque a 100–110 °C e triture até obter o tamanho desejado. tamanho da partícula para obter o produto de purificação de água.
15. Preparação de coagulante composto (para efluentes de impressão e tingimento)
Matérias-primas: bentonita sódica (40–80%), FeSO₄·7H₂O (10–15%), MnSO₄·7H₂O (0,6–30%).
O produto trata eficazmente águas residuais contendo corantes, especialmente águas residuais com corantes catiônicos e reativos, oferecendo forte descoloração e alta remoção de DQO (Demanda Química de Oxigênio).
16. Preparação de amaciante e detergente têxtil líquido
Formulação (wt%):
Dodecilbenzeno sulfonato de sódio 7–11%; alquil polioxietileno sulfonato C12–13 2–3%; agentes auxiliares (tripolifosfato de sódio + carbonato de sódio 2–6:1) 5–20%; bentonita de sódio 12–15%; água 50–70%.
Proporciona viscosidade estável, além de efeitos de limpeza e amaciamento.
17. Preparação do agente extintor de incêndio
Fórmula: água 100 partes; bentonita 5; poliacrilamida 0,5; sulfato de amônio 10; bicarbonato de sódio 7; Aerosol-22 1.
O agente flui facilmente, molha as superfícies rapidamente, libera CO₂ e impede a reignição.
18. Bentonita como aglomerante para compósito de carvão ativado à base de madeira
Triture carvão ativado à base de madeira até uma granulometria de -200 mesh, adicione 5–75% (em peso) de bentonita à base de sódio ou cálcio, misture uniformemente com a quantidade adequada de água, extrude, prensa ou molde em partículas compósitas com formatos definidos, seque em estufa para remover a umidade e, em seguida, calcine a 371–982 °C em atmosfera de gás inerte (por exemplo, N₂) para obter o material compósito de carvão ativado à base de madeira poroso com formato definido.
Este produto é utilizado em dispositivos de controle da poluição por vapores de combustível para adsorver vapores de gasolina provenientes de carburadores ou tanques de combustível de automóveis, ou como catalisador.
19. Preparação de material filtrante compósito cerâmico poroso
Matérias-primas: serpentina (34–80%), bentonita (5–20%), areia de quartzo (14–40%), dolomita/magnesita/giz (1–6%), água 7–9%.
Após a moldagem e queima a 1250–1300°C durante 2–3 horas, os produtos apresentam alta permeabilidade, resistência à compressão, resistência a ácidos e resistência ao calor.
20. Preparação de aditivo mineral para ração animal
A bentonita contém oligoelementos essenciais como K, Na, Ca, Mg, Al, Si, P, Fe, Mn, Ti e V. É um excelente aditivo natural para ração animal.
A adição de pó de bentonita 3–5% (malha -150) à ração de aves pode aumentar a produção de ovos em 25–27%, o ganho de peso de frangos de corte em 8% e a taxa de sobrevivência em 6–7%. Melhora a digestão, regula o metabolismo de proteínas, suplementa nutrientes e reduz o uso de antibióticos.
Em conjunto, essas tecnologias formam uma cadeia industrial completa que abrange purificação, modificação, ativação, composição e fabricação de produtos funcionais — representando todo o escopo do processamento moderno de bentonita.
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— Publicado por Emily Chen