Бентонитовая крошка что это
О бентоните
Бентонитом принято называть глину, содержащую не менее 70% минерала группы монтмориллонита. Монтмориллонит, это высокодисперсный слоистый алюмосиликат, в котором за счет нестехиометрических замещений катионов кристаллической решетки, появляется избыточный отрицательный заряд, который компенсируют обменные катионы, расположенные в межслоевом пространстве. Этим обусловлена высокая гидрофильность бентонита. При затворении бентонита водой она проникает в межслоевое пространство монтмориллонита, гидратирует его поверхность и обменные катионы, что вызывает набухание минерала. При ограниграничении свободного пространства для набухания, создается напряженное состояние в структуре бентонита, что обеспечивает низкую водопроницаемость. И при дальнейшем разбавлении водой бентонит образует устойчивую вязкую суспензию с выраженными тиксотропными свойствами.
Благодаря отмеченным выше свойствам, бентонит нашел широкое применение как вязко-гелеобразователь и понизитель фильтрации в приготовлении буровых растворов для бурения скважин и переходов, как связующее в формовочных смесях и железорудных окатышах, а также как гидроизоляционный и адсорбционный материал. В сельском хозяйстве бентонит эффективно используется при производстве комбикормов, в качестве подстилки для животных, для мелиорации почвы, а также для осветления вин и соков. Из бентонита производятся наиболее качественные комкующиеся наполнители кошачьих туалетов. Известно более 200 областей применения бентонита.
Лучшими технологическими свойствами обладают бентониты, монтмориллонит которых содержит преимущественно обменные катионы натрия. Месторождения природно-натрового бентонитов встречаются в Закавказье. В России наиболее часто встречаются месторождения глин с содержанием монтмориллонита 30-60%, которые ошибочно называют бентонитом. Практически все российские бентониты кальциево-магниевые. Потребительские свойства таких бентонитов, содержащих не менее 70% монтмориллонита, после активации кальцинированной содой могут приближаться к свойствам природно-натровых.
Бентонит (Е558)
Первые официальные упоминания о полезных свойствах схожего вещества были еще у Авиценны. Именно он описывает то воздействие, которое оказывает на человеческий организм один из основных компонентов пищевой добавки, – глина. С помощью этого природного ископаемого удается устранить различного рода ранения, снизить или полностью вылечить интоксикацию.
В современном обществе пищевая добавка под названием бентонит, маркируемая в международной таблице Е558, широко используется не только в медицине. Причиной тому являются положительные свойства, одно из которых – антиоксидантное воздействие. Поэтому для человеческого организма он несет минимальную опасность.
Наименование продукции
Официальным названием пищевой добавки считается бентонит. В различных странах мира она прописана как Bentonite. Помимо этих наименований, можно встретить в Европе под шифрованным кодом Е558 или Е-558.
Известны различные названия во французском и немецком языках. Нередко называется глиной с приставкой сукновальная или бентонитовая.
Тип пищевой добавки
Примерно 70% всего состава Е558 относят к особому минералу, обладающему дисперсионными свойствами. Это обычная глина, которая состоит из нескольких слоев и имеет официальное название монтмориллонит. Специфика этого вещества состоит в том, что ионы кремния в нем замещены аналогичными частицами других металлов. В химии классифицируется как одна из разновидностей алюмосиликатов.
Наиболее распространено применение бентонита в качестве эмульгатора. Обычно разбавляется в воде до образования гелеобразной специфической субстанции. В результате смешивания приобретается тиксотропное качество.
Всего существуют три вида бентонитов. Первый из них является щелочным – в нем имеются катионы натрия. В отличие от аналогов, имеют повышенные качества при использовании в технологических процессах и повышенную возможность набухания. В природе подобное вещество встречается крайне редко.
Вторым видом считается щелочноземельный бентонит. В его составе наиболее часто встречаются катионы кальция или магния. Уровень их набухания значительно ниже, чем у предыдущего вида. Многие из месторождений бентонита располагаются на территории Российской Федерации.
Чтобы достичь лучших характеристик при использовании, щелочноземельный бентонит дополнительно обрабатывают кальцинированной содой. При этом готовый продукт приобретает такие же свойства, как щелочной вид.
К третьему виду бентонитов относятся смешанные вещества. Это среднестатистические составы, обогащенные в равной мере и кальцием, и натрием.
Природные залежи бентонита можно отыскать на глубине не более 100 м. Для добычи используется стандартная открытая технология карьерной разработки залежей. В результате Е558 относится к полностью натуральной пищевой добавке.
Свойства бентонита
Показатели | Среднестатистические значения |
---|---|
Цветовая гамма | Обычно белый, с дополнительным вкраплением серого или коричневого |
Состав | Окислы алюминия и кремния; оксиды магния, кальция, натрия, железа и пр. |
Внешний вид | Гранулы или порошок |
Аромат | Нет |
Растворимость | Нет (в основных жидкостях) |
Концентрация главного компонента | SiO2 не менее 57%; Al2O3 не менее 13% |
Вкусовые качества | Нет |
Плотность | 2,66-2,84 г/см3 |
Прочие | Повышенная гидрофильность – набухает до 16 раз; пластичность; не взаимодействует с химическими кислотами; имеет свойство самодиспергации. |
Упаковывание и использование
Пищевая добавка бентонит обычно пакуется производителями для последующей транспортировки в полипропиленовую или бумажную тару.
С целью предотвращения попадания внутрь влаги используются специальные вкладыши. Поставляется в продажу в стандартных порциях от 25 до 50 кг. Допускается упаковывание в специальные биг-бэги, масса которых достигает 100 кг.
Поступает в продажу и бентонит, масса тары которого составляет менее 3 кг. С целью максимально эффективной фасовки применяются пакеты с многоразовой застежкой из фольги или полиэтилена, пластиковое ведро или баки.
Пищевая добавка Е558 полностью разрешена для использования в пищевой промышленности. Здесь она играет роль эмульгатора, осушителя, носителя и компонента, предотвращающего слеживание продуктов. Наиболее часто используется в промышленности с целью изготовления паточной, крахмальной, жировой и масляной продукции. Благодаря своим великолепным свойствам, человечество получает один из лучших напитков – вино. Бентонит здесь играет роль адсорбента и описывается в ОСТ 18-4971.
В качестве эмульгатора вещество применяется при изготовлении вина, избавляя готовую продукцию от мути белкового происхождения. Также бентонит стабилизирует материал, который может использоваться для производства шампанского. Для создания сока применяется как осветлитель.
Главным положительным качеством добавки считается связывание неблагоприятных компонентов и преобразование их в твердый осадок.
Главным недостатком Е558 считается повышенное поглощение жидкости. Часть готовой продукции просто теряется. Решить эту задачу удается применением специальных флокулянтов. Их главной целью является ускорение процесса оседания неблагоприятных примесей.
Натурального происхождения добавка считается одним из лучших современных наполнителей. Во-первых, она полностью безопасна для животных. Во-вторых, способна быстро впитывать ароматы и влагу. В-третьих, экономична, так как образованный твердый комок с легкостью удаляется из общего продукта.
Недостатком считается невозможность утилизации посредством канализационной системы. В трубах бентонит еще больше разбухает, устраивая крупные засоры.
Е558 довольно часто применяется и косметологами. С помощью глины, особенно бентонитовой, создаются немало кремов, масок и прочих средств. Она способна не просто удержать нежелательные ароматы, но и улучшить целостность продукции. Добавка используется для создания лечебных грязевых ванн, различных обертываний для тела, масок для кожи.
Среди положительных свойств вещества выделяют хорошее влияние на ткани организма – нормализацию обменных процессов, восстановление нормального функционирования сальных желез, ускорение процесса воссоздания коллагена.
Важно помнить о том, что при частом использовании бентонит может иссушить кожу.
Уникальные свойства Е558 эффективно применяются медициной. С помощью этого вещества удается избежать многих нежелательных процессов отравления солями тяжелых металлов, в том числе некоторыми ядами (например, мышьяком). Пациентам с проблемами желудочно-кишечного тракта помогает справиться с болью, вздутием, изменением кислотности. В некоторых случаях используется как средство лечения аллергии или заболеваний суставов.
Помимо этого, используется в сельском хозяйстве, строительстве. Е558 разрешена во всех странах и нет ограничений на ее потребление в пищу.
Вредные и полезные качества
Вреда организму при приеме бентонита в пищу не выявлено. Незначительный вред может принести вдыхание порошкообразной пыли, которая приводит к раздражению дыхательных путей, провоцируя приступы кашля. Для человеческого организма полезен, так как обладает качествами сорбента. При постоянном употреблении в пищу наблюдается улучшение общего состояния здоровья, очищения кишечника и организма в целом от токсинов.
Интересным фактом считается то, что постоянная добыча глины провоцирует уничтожение растительности. Решением этой экологической проблемы становится высадка на исчерпавших ресурс карьерах новых насаждений.
Использование бентонита для бурения скважин
Зачастую при обустройстве частного дома люди сталкиваются с такой проблемой, как отсутствие централизованной подачи воды. В этом случае на участке приходится бурить свою скважину. Конечно, такой работой занимаются специальные службы. Однако машина, оснащенная буром, – это не единственное, что понадобится для такой работы. Чтобы все прошло успешно, обязательно нужна какая-нибудь смазка. Самым недорогим и натуральным вариантом является бентонит.
Описание бентонита и его состав
Бентонит — это вещество, представляющее собой глину. Оно включает в себя много разных компонентов, но на 70 процентов состоит из минералов.
Перед использованием бентонита стоит ознакомиться с советами профессионалов
Минеральные вещества, которые имеет в своем составе бентонитовая глина, обладают высокими дисперсионными и влагопоглощающими свойствами. Именно поэтому такое вещество нашло свое применение во многих отраслях.
Бентонитовая глина может добываться в разных местах. От этого во многом зависит концентрация тех или иных веществ в ней. Для бурения применяется глиняный порошок с разным составом.
Состав бентонита для бурения скважин во многом зависит от свойств почвы. Он выбирается в зависимости от ее состава. Поэтому в каждом случае смесь будет немного отличаться.
Есть несколько веществ, которые обязательно должны присутствовать в глине для бурения. Однако их концентрации в том или ином случае может существенно различаться.
Обязательные вещества, входящие в состав бентонита:
Оптимальными при бурении считаются щелочные бентонитовые смеси. Самым распространенным считается кальциевый бентонит. Однако иногда необходим состав с повышенным содержанием натрия. В этом случае глину смешивают с солями натрия. Такое вещество будет называться кальцинированным.
Где применяется бентонитовый глинопорошок
Бентонитовая глина – это очень ценное вещество. Она имеет ряд очень полезных элементов. Потому и нашла свое применение в разных отраслях человеческой деятельности.
Инструкция по применению бентонитовой глины для разных сфер деятельности будет отличаться. Причем иногда различия бывают очень заметными.
Раствор такой глины нужен в разных сферах:
Это далеко не все сферы применения бентонитовой глины. Она часто используется в промышленности, и в некоторых случаях это натуральное вещество даже нельзя заменить.
Свойства бентонита при бурении
Бентонит активно используется при бурении скважин. Он позволяет скорректировать свойства почвы и существенно облегчить работу. Именно благодаря натуральному составу бентонитовую глину разрешено использовать при добыче питьевой воды.
Такая глина часто используется для источников, потому что ее расход очень экономичен. При набухании она может увеличиваться в размерах в зависимости от состава до семнадцати раз.
Бентонит при взаимодействии с водой превращается в гелеобразный состав. Он выполняет массу функций, необходимых для бурения.
Свойства бетонита при бурении скважин:
Таким образом, бентонит обладает незаменимыми свойствами для бурения скважин. Его плотность оптимальна для хорошего скольжения инструмента.
Преимущества использования вещества
Бентонитовый состав можно заменить и другими веществами. Однако их свойства будут несколько отличаться. Стоит заметить, что большинство профессиональных бурильщиков скважин предпочитают эту натуральную глину большинству натуральных составов. И это неудивительно. Ведь бентонит отличается массой достоинств:
Такое вещество, имея совсем невысокую стоимость, обладает целым списком достоинств. Именно поэтому его так любят использовать бурильщики-профессионалы. При этом при бурении слабых почв бентонитовая глина просто незаменима.
Советы по применению
Приготовить из бентонита состав для бурения несложно. Порошок нужно просто разбавить водой до нужной консистенции, дождаться набухания, после чего использовать. Причем весь процесс занимает совсем немного времени.
Советы по применению бентонита:
Также следует знать, что после замеса бентонитовой смеси ей нужно дать настояться 20 минут. После этого добавлением воды или порошка можно изменить ее густоту.
Бентонит – это натуральное вещество, облегчающее бурение скважин. Опытные бурильщики предпочитают использовать именно его, так как эта глина не только помогает бурить, но и очищает воду.
ВСЕ О ГЛИНОПОРОШКЕ БЕНТОНИТОВОМ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
Бентонитовый порошок является продуктом сушки и тонкого помола глины бентонитовой, которая смогла сохранить свои коллоидно-химические свойства.
Производителями Бентонитовых глинопорошков в России являются: ООО «Бентонит Хакасии», ЗАО «Керамзит», ООО «Бентонит Кургана»
Бентонитовый порошок еще называется глинопорошком и имеет преимущества перед другими комовыми глинами. В нем происходит быстрое и полное набухание содержащихся частиц. Что касается транспортировки глинопорошка, то она обходится дешевле по отношению к той же бентонитовой глине.
Качество бентонитовых порошков в первую очередь зависит от исходного сырья (глины), а также от метода его технологической переработки. Так, во время технологической обработки следует добавлять кальцинированную соду с акриловыми полимерами, что во много раз улучшит качество бетонопорошка.
Бентонит — это разновидность глины, более чем на 70% состоящий из минерала монтмориллонита. Монтмориллонит это минерал класса алюмосиликатов, имеющий уникально малый размер частиц, примерно в 10 раз меньший, чем частицы других глин. Такой размер частиц монтмориллонита позволяет ему эффективно взаимодействовать с молекулами воды, создавая эффективный буровой раствор.
Сферы применения глинопорошков на основе бентонита:
-Формовочные смеси – в сочетании бентонита с огнеупорными материалами.
-Сорбционные реагенты для очистки пищевых жидких сред, природных, технических и сточных вод.
-Формирование железорудных окатышей в металлургии.
-Гидроизоляция оснований в строительстве.
-Буровой раствор при вертикальном и горизонтальном бурении.
-В качестве пригруза забоя.
-Бентпорошок для винпрома.
-Бытовое применение – наполнитель туалетов для домашних животных.
Литейное производство:
Бентонит нашел широкое применение в литейном производстве. Он используется для изготовления форм отливок из цветных и черных металлов. Бентонит обладает высокой связующей способностью, прочностью для изготовления бездефектных и качественных отливок.
При повышении количества ионов натрия улучшаются механические свойства формовочных смесей, такие как уменьшение дефектов, при расширении формы для отливки, увеличиваются прочность всухую и время живучести формы.
Одним из основных показателей качества бентонитовых порошков для формовочных смесей является прочность на сжатие во влажном виде. Она составляет 0,9-1,1 кг/см2.
Строительство и гидроизоляция:
Бентонит применяют в строительстве для гидроизоляции бетонных оснований, защиты шахт и карьеров от подземных вод, защиты подземных вод от загрязнений, для организации складирования экологически опасных отходов.
Благодаря высокой набухаемости и свойству образовывать гель, бентонит нашел применение при гидроизоляции в строительстве и в качестве бурового раствора скважин для снижения эффекта фильтрации. Буровые растворы обеспечивают удаление обломков из забоя разбуриваемых пород.
При строительстве сооружений, при плотной застройке, применяется метод «стена в грунте». Для этого в грунте делается траншея, требуемой глубины и формы, которая частями заполняется глинистым раствором. Затем производится бетонирование выработки с одновременным вытеснением бентонитового раствора. Такая конструкция может служить несущим фундаментом, стеной для подземного сооружения, а также противофильтрационной завесой, исключающей доступ грунтовых вод в заглубленное эксплуатируемое сооружение.
При строительстве тоннелей в сложных инженерно-геологических условиях (плывунные неустойчивые грунты, значительное давление грунтовых вод и др.) используются проходческие комплексы с гидропригрузом. В таких комплексах в призабойную область под давлением нагнетается бентонитовый раствор, что позволяет поддерживать забой в стабильном состоянии и выносить выбуренную породу.
Уникальные пластифицирующие и набухающие свойства бентонита применяются в создании инъекционных и цементационных растворов, которые необходимы, чтобы заделывать трещины и заполнять пустоты. Именно поэтому бентонит является важным материалом для строительства ГЭС, дамб и плотин, каналов, прудов, подвалов жилых и производственных зданий.
Буровые растворы:
Наиболее общим показателем качества бентонитового порошка является выход раствора. Вязкость раствора определяется качеством, количеством и степенью гидратации частиц бентонита и определяет подъемную силу бурового раствора. За способность раствора оседать на стенках скважины отвечает показатель фильтрации. Буровой раствор создает малопроницаемую корку на стенках скважины. Этот показатель называется толщиной фильтрационной корки. Буровые растворы на основе бентонита применяют при бурении водных, газовых и нефтяных скважин.
Использование в составе бурового раствора природного материала бентонита обеспечивает удаление из забоя или ствола скважины обломков разбуриваемых пород. Раствор, содержащий бентонит, препятствует осыпанию скважины. Таким образом, само качество бурения во многом будет зависеть от химических и физических свойств применяемого раствора. К важным его характеристикам стоит отнести реалогические свойства и плотность. Так, чем больше плотность, тем будет выше несущая способность раствора. Растворы на основе бентонита обеспечат скольжение прокладываемого трубопровода по канальным стенкам, таким образом, охлаждая буровую головку с зондом, например, при бурении в слежавшихся грунта
ГНБ:
Бентонит при горизонтальном направленном бурении устранит проблемы, возникающие при проходке сыпучих обваливающихся грунтов, таких как крупнозернистый песок, путем укрепления стенок канала. За счет формирования тонкого непроницаемого для воды слоя удается снизить просачивание через стенки прокладываемого канала. Буровые растворы на основе бентонита охлаждают буровую головку и зонд, увеличивают скольжение прокладываемого трубопровода в липких глинистых и слежавшихся грунтах. Эти же свойства глинпорошков применяют для щитовой проходки тоннелей.
Несоблюдение технологии бурения и использование некачественного бентонита и полимеров приводит к необратимым последствиям:
1. ускоренному износу деталей насосов высокого давления буровых машин, двигателей, оборудования и инструмента при увеличении рабочих нагрузок при бурении;
2. обжиму трубы или бурового инструмента при потере циркуляции раствора в скважине;
3. обрыву трубы или поломке бурового инструмента вследствие критических нагрузок;
4. выбросу бурового раствора на поверхность из буровой скважины (т.н. «грифоны»).
-если вы ограничены в средствах и условия бурения благоприятные (грунт — глина или суглинок, длина прокола до 50 м), то возможен выбор “бюджетных” ;
-если ограничения по финансам нет и условия бурения тяжелые (рыхлые или сыпучие грунты, большая длина прокола — более 50 м), то желателен выбор качественных бентонитов.
-если вы используете машины ГНБ корейских и китайских производителей, мы рекомендуем использовать «бюджетные» марки бентонита, поскольку насосы высокого давления (НВД) этих машин в основном рассчитаны на средние показатели абразива в растворе бентонита, т.е. ориентированы на «российские условия эксплуатации» и их комплектующие дешевле.
-если вы эксплуатируете машины ГНБ американского и европейского производства 2010 – 2016 годов выпуска – настоятельно рекомендуем использовать высококачественные марки бентонитов, поскольку НВД этих машин изначально разработаны под «свои», качественные бентониты.
Очистка:
Модифицированный бентонит натрия используют как флокуляционную добавку для очистки сточных вод от масел, жиров, органики, тяжелых металлов. Бентонит диспергируется в воде, увеличивая размер и вес хлопьев, выпадающих в осадок. Это позволяет связывать загрязняющие химические вещества, увеличивать прозрачность и фильтруемость воды.
Бентонит подходит для фильтрации и осветления вин и фруктовых соков. При добавлении его в продукт образуются хлопья, которые вместе с частицами мути оседают на дно, делая продукт прозрачным.
Способность бентонита впитывать влагу до 5 раз и образовывать при этом комки позволяет использовать его для кошачьих туалетов. Наполнитель выпускается в виде гранул.
МАРКИ БЕНТОНИТОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ:
Бентонит для буровых работ соответствующего марки ПБМА
Бентонит широко применяется для приготовления буровых растворов, является основным вязкогелеобразователем и понизителем фильтрации буровых растворов. Бентопорошок марки ПБМА производится из активированного кальцинированной содой бентонита.
Области применения:
Изготовление буровых растворов, которорые могут быть использованы при вертикальном бурении. Применение бентонита, соответствующего марке ПБМА по ТУ 39-0147001-105-93, улучшает вязкость буровых растворов, способствует уменьшению водоотдачи и толщины глинистой корки. Вследствие этого улучшается процесс удаления выбуренной породы из скважины, стабилизируется давление в скважине, охлаждается и смазывается бурильный инструмент.
Приготовление глинистого раствора при возведении сооружений методом «стена в грунте».
Для ликвидации зон поглощений любых видов при бурении скважин в сложных условиях.
Для гидроизоляции инженерных конструкций, в том числе инъекционным способом.
Бентонит для буровых работ соответствующего марки ПБМБ
Достоинства использования данного материала выглядят следующим образом:
• Создание высокоэффективных буровых растворов.
Так как ПБМБ представляет собой натриевый бетонит высочайшего качества это позволяет создавать превосходные смеси, с помощью которых можно бурить скважины на очень значительной глубине.
• Высокий уровень вязкости.
Используя ПБМБ можно получить буровые растворы с очень высоким уровнем вязкости.
• Экологически чистое вещество.
Данный вид бентонита содержит минимум песчаной фракции и это самым положительным образом сказывается на качестве воды, получаемой из скважины.
Бентонит для буровых работ соответствующего марки ПБМВ
Область применения
Применяется для приготовления буровых растворов; рекомендован для реализации технологии «Стена в грунте»; используется в качестве связующего при пеллетизации тонко измельченных металлов. Так же применяется для гидроизоляции гражданских сооружений.
Быстрое затворение.
Высокие структурно-механические свойства суспензий на основе глинопорошка бентонитового марки ПБМВ.
Обладает максимальным выходом раствора в диапазоне параметров, опустимых для данной марки.
Совместим со всеми компонентами бурового раствора.
Бентонит для буровых работ соответствующего марки ПБМГ
ПРЕИМУЩЕСТВА
Высокие структурно-механические свойства суспензий на основе глинопорошка бентонитового марки ПБМГ.
Низкий показатель фильтрации.
Устойчив к поливалентной агрессии.
Совместим со всеми компонентами бурового раствора.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
как компонент смеси для ликвидации зон поглощений;
в качестве структурообразователя глинистой суспензии при технологии ПНП для чередующихся закачек с водным раствором полиакриламида;
при реализации технологии повышения нефтеотдачи высокообводненных пластов с применением волокнисто-дисперсной системы (ВДС).
Бентонит для буровых работ соответствующего марки ППБ
Палыгорскитовый глинопорошок для буровых работ ППБ (ТУ 2164-005-04002160-2007)
Палыгорскитовый глинопорошок светло серого цвета из высококачественных палыгорскитовых глин российских месторождений без добавления химических реагентов.
Области применения:
Палыгорскитовый глинорошок применяется для приготовления солестойких буровых растворов при бурении в особо засоленных грунтах и для приготовления гельцементов.