خواص و کاربرد بنتونیت

I. ویژگی های اصلی عملکرد

1. خاصیت جذب و تورم

فضاهای بین لایه ای بنتونیت حاوی تعداد زیادی کاتیون قابل تعویض (مانند Na+ و Ca2+) است. پس از تماس با مولکول های آب، فاصله بین لایه های کریستالی به سرعت گسترش می یابد (تا 10 تا 30 برابر حجم اولیه خود متورم می شود) و یک محلول کلوئیدی بسیار چسبناک تشکیل می دهد. این ویژگی آن را قادر می سازد تا به طور موثر برش های سنگ را حمل کند و سوراخ های چاه را در سیالات حفاری تثبیت کند، در حالی که ضریب نفوذپذیری را تا حدود 10-4 سانتی متر بر ثانیه کاهش می دهد.

2. تیکسوتروپی و رئولوژی

تحت تأثیر نیروهای برشی، ساختار کلوئیدی شکسته می شود و در نتیجه ویسکوزیته کاهش می یابد. با این حال، ویسکوزیته به سرعت بهبود می یابد زمانی که مواد اجازه می دهند که در حالت ایستاده قرار گیرند. پارامترهای کلیدی - مانند ویسکوزیته پلاستیک (معمولاً 6-15 mPa·s) - را می توان با تنظیم سطح pH (در محدوده 8-11) تعدیل کرد تا تعادل بهینه بین خصوصیات تسطیح و تعلیق در پوشش های ریخته گری به دست آید.

3. پایداری شیمیایی

تحمل خوبی در محیط های اسیدی (pH> 4) نشان می دهد و به عنوان یک تثبیت کننده محلول در تولید آلومینا عمل می کند و به طور موثر نوسانات ویسکوزیته را در حاشیه 5 ± محدود می کند.

II. سناریوهای کاربردی صنعتی

1. صنعت متالورژی

به عنوان یک چسب برای گلوله های سنگ آهن، استحکام فشاری گلوله های سبز را به بیش از 15 نیوتن در هر گلوله افزایش می دهد، در حالی که مقاومت افت (از ارتفاع 1 متر) بیش از 5 قطره را تضمین می کند.

در صنعت ریخته گری، به عنوان یک چسب برای قالب گیری شن و ماسه استفاده می شود. این نرم افزار امکان کنترل نفوذپذیری ماسه قالب گیری در محدوده 120-180 (مقدار Almen) را فراهم می کند که منجر به زبری سطح ریخته گری (Ra) تا 6.3 میکرومتر می شود.

2. اکتشاف نفت

بنتونیت هنگامی که در سیالات حفاری استفاده می شود، به کاهش حجم از دست دادن مایع API به کمتر از 5 میلی لیتر در 30 دقیقه کمک می کند و ضخامت کیک گل را در 1.5 میلی متر نگه می دارد.

در عملیات سیمان کاری، فرمولاسیون دوغاب سیمان با محدوده قابل تنظیم چگالی 1.5-2.2 g/cm³ را امکان پذیر می کند و تضمین می کند که زمان ضخیم شدن با استانداردهای API 10A مطابقت دارد.

3. مهندسی محیط زیست

در کاربردهای تصفیه فاضلاب، ظرفیت جذب یون‌های فلزات سنگین (مانند Pb2+ و Cd2+) از 80 تا 120 میلی‌گرم در گرم، با محدوده عملیاتی pH مؤثر 6-9 را نشان می‌دهد. ضخامت لاینرهای غیرقابل نفوذ دفن زباله را می توان تا 1.5 میلی متر فشرده کرد، با ضریب نفوذپذیری<10⁻¹² cm/s-exceeding national standard requirements.

4. بخش مواد شیمیایی روزانه

Cosmetic-grade bentonite features a specific surface area of ​​>300 متر مربع / گرم؛ هنگامی که در ماسک های صورت گنجانده شود، می تواند روغن هایی معادل 2 تا 3 برابر وزن خود جذب کند.

افزودنی های شوینده می توانند زمان ته نشین شدن مواد جامد معلق را تا 15 دقیقه کاهش دهند.