Бентонит - бұл не? Бентонит өндіру, қолдану

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Адамзат өзінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін ғаламшардағы минералдарды пайдалануды бұрыннан үйренген.

Ал егер көмір, мұнай және басқа да белгілі сыйлықтар өнеркәсіпте ұзақ уақыт бойы қолданылған болса, кейбір пайдалы қазбалардың пайдалы қасиеттері жақында ғана зерттелген.

Оларға бентонит сияқты зат кіреді. Бұл минерал дегеніміз не және ол не үшін қолданылады? Төменде бұл мәселені толығырақ түсінуге тырысамыз.

Тұжырымдамасы және шығу тегі

Бентонит - суды сіңіретін және сіңіретін қасиеттері бар саз тәрізді шөгінді минерал. Ылғалданған кезде оның көлемі бастапқы өлшемінен бірнеше есе артуы мүмкін.

Минерал өз атауын осы минералдың кен орындары алғаш ашылған Монтана штатында орналасқан американдық Бентон қаласына байланысты.

Бентониттің пайда болуы планетамыздың геологиялық дамуының соңғы кезеңдерінде орын алды. Оның пайда болуына жанартаулық шөгінділердің өзгеруі себеп болдыылғал мен жоғары температураның әсерінен тау жыныстары.

Депозиттердің әртүрлілігі

Шөгінділердің пайда болуына гидротермиялық процесстен басқа көптеген сыртқы факторлар әсер еткенін атап өткен жөн. Сондықтан әлемде бентонит саздары өндірілетін жерлердің саны өте көп. Бірақ сонымен бірге олардың әртүрлі қасиеттері бар және әртүрлі салаларда қолданылады.

Шахтаны игеру

Қазіргі тау-кен өнеркәсібінде бентонит саздарын игеру негізінен ашық әдіспен жүзеге асырылады. Бұл тереңдігі әдетте 100 метрден аспайтын бұл шөгінді жыныстың пайда болу ерекшеліктеріне байланысты. Бентонит өндіру кен орны барлаудан кейін ғана басталады.

Талдау және геологиялық барлау игеруді бастаудың экономикалық орындылығын бағалайды, содан кейін кен орындарын ашу бойынша іс-шаралар жүргізіледі. Бұл ретте өндірістің болжамды көлемі бірнеше миллион тоннадан асуы тиіс. Тек осы жағдайда ғана карьерді игеру тиімді болады.

Әр кен орны өзінің арнайы бентонитін шығарады. Бұл қандай сорттар және олар қайда қолданылады?

Қолданбалы салалар

Бұл минералдың ең көп қолданылатын жерлері:

• Ауыл шаруашылығы. Бентонит бұл өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Оны жерді мелиорациялау үшін және дала жұмыстарында сіңіретін элемент ретінде пайдалануды асыра бағалау мүмкін емес.
• Шарап жасау және жеміс-жидек өндіруге арналған бентонитшырындар. Олар минералды осы салада пайдалану идеясын бірден ойлаған жоқ. Шарап жасауда әртүрлі шараптар мен табиғи сусындардың бентониттік мөлдірлігі жиі қолданылады.
• Болат өнеркәсібі. Ол құю цехында әртүрлі қалыптау құмдарын жасау үшін таптырмас. Сонымен қатар, бентонит сазын тазалау темір қорытпаларын өндіруде маңызды элемент болып табылады.

• Парфюмерлік өндіріс және тұрмыстық химия өндірісі. Бентониттің құрамында улы қоспалар жоқ және тамаша сіңіргіш қасиеттері бар. Ол косметика, дәретхана суы, әртүрлі эмульсиялар және коррозияға қарсы қоспалар өндірісінде кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, тіпті ең жоғары сапалы шикізаттың өзіндік құны тұрмыстық химия өндірісінде қолданылатын өсімдік және жануарлар қоспаларына қарағанда айтарлықтай төмен. Сондықтан бентонитті пайдалану шикізатты сатып алу құнын айтарлықтай төмендетуі мүмкін.
• Жеңіл өнеркәсіп. Бентонит – крахмалдың арзан әрі сапалы алмастырғышы және маталарда кеңінен қолданылады.
• Мұнай өңдеу өнеркәсібі. Ол үшін бөлек бентонит қажет. Бұл әртүрлілік дегеніміз не? Өйткені, мұнай өңдеу кезінде алынған өнімдер бұрын бентонитпен тазартылған болса, олардың тұтынушылық сапасын айтарлықтай жақсартады. Бұл барлық қажетсіз қоспаларды жояды.

Төменде жеке салаларда бентонитті пайдалануды толығырақ қарастырыңыз.

Шарап өнеркәсібі

Шарап жасауға арналған бентонит соңғы уақытта дерлік технологиялық процестің негізгі элементі болды. Онсыз олардың қалай істейтінін қазір елестету қиын.

Ол негізінен келесі жағдайларда қолданылады:

• шарап пен жеміс шырындарын бентонитпен мөлдірлеу;
• шарапты өңдеу одан әр түрлі ферменттер мен ақуыздық қосылыстарды жою керек;
• шарап пен шырын материалдарын тұрақтандыру үшін өңдеу.

Әдетте бентонит тазалау шарап өнеркәсібінде ғана қолданылады. Бірақ кейбір жағдайларда катализатор ретінде процеске қатысатын басқа көмекші заттарды қолдануға болады.

Бентониттің шарап жасауда қолданған пайдасы

Бірінші артықшылық. Бұл минералды шарап өндірісінде пайдалану оның арзандығынан басқа, технологиялық процесте үлкен артықшылықтарға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Минерал өңдеу кезінде жабысқақ қалдықтардың мөлшерін айтарлықтай азайта алады:

• Оңай желімделген материалдар. Ол үшін бентонит аз мөлшерде ас содасымен араластырылады.
• Ақ және шампан шараптарын жасаудың технологиялық процесінде қажет. Ол үшін сода қоспай бентонит ерітіндісі дайындалады. Бұл ақуыз қосылыстары мүлдем жоқ тығыз тұнбаны алуға мүмкіндік береді.

Екінші артықшылық. Бентонит өндірісте қолдануға оңай. Алынған ерітінді түзілмейдікесек қосылыстар, бұл оны шарап жартылай фабрикаттарымен байланыстыруды жеңілдетеді. Сонымен бірге ол дайын өнімді нақтылау мен тұрақтандырудың жоғары коэффициентіне ие.

Үшінші артықшылық. Ұқсас заттармен салыстырғанда бентонит саздарының төмен құны. Сонымен қатар, өнімдерді тазарту үшін шикізатты тұтыну нормалары кейбір жағдайларда ұқсас сорбенттерге қарағанда тіпті төмен. Бұл өндіріс шығындарын азайтады, бұл дайын өнімнің өзіндік құнын төмендетеді және кәсіпорынның пайда нормасын арттырады.

Төртінші артықшылық. Құрғақ бентонит ұнтағы кез келген консистенцияның ерітіндісін дайындауды жеңілдетеді. Бұл сұйықтықтың қажетті мөлшерін қосу арқылы жасалады.

Бесінші артықшылық. Кез келген түрдегі және санаттағы бентонитті алуға болады. Бұл шикізатты жеткізушімен байланысып, осы минералдың сипаттамаларымен танысып, содан кейін қажетті таңдауды жасау жеткілікті.

Көлденең бағытталған бұрғылау (HDD) қолданбалары

HDD бентониті үшін жиі пайдаланылады. Сонымен, бұрғылаумен байланысты жер жұмыстары жүргізілгенде, бұрғыланған тесік қабырғаларының төгілу жағдайлары кездеседі. Шұңқырды нығайту үшін бентонит сазы қолданылады. Сонымен қатар, құрамында осы минералды қамтитын құрылыс материалдарының гидрофобты қасиеттері оларды кез келген нақты аумақта жер асты суларының деңгейінен төмен жүргізілетін жер жұмыстары кезінде траншеялардың қабырғаларын нығайту үшін пайдалануға мүмкіндік береді.

Бентонит горизонтальды бұрғылау үшін қолданылады, себебі оның жоғары байланыстырғыштарықасиеттері. Бұл затпен байланысқан су ондағы бос жерлерді толтырады. Мұның нәтижесі қоспаның ісінуі және оның көлемінің бірнеше есе артуы болып табылады.

Құрғақ ұнтақ пен сұйықтықтың дұрыс пропорциялары байқалса, тиксотропты қасиетке ие біртекті тұтқыр зат алынады. Бұл бентонит ерітіндісі суды оңай сіңіріп, иілгіш болып, онымен жұмыс істеуді жеңілдететінін білдіреді. Ал механикалық әсер болмаған жағдайда ол су өткізбейтін тосқауыл құра отырып, қатаяды.

Бентонит сазының арнайы ерітіндісі борпылдақ және жүзбелі топырақтарда бұрғылау жұмыстарын жүргізу үшін қажет. Ол алынған ұңғыманың қабырғаларын нығайтуға, сондай-ақ бұрғылау құралдарына топырақ бөліктерінің жабысып қалуын болдырмауға мүмкіндік береді.

Шығын құммен күресуде қолданыңыз

Бентонит тез құм болған жағдайда бұрғылауда да қолданылады. Өздеріңіз білетіндей, құм - бұл ұңғыманың қабырғаларына әсер ететін және олардың үнемі құлап кетуіне әкелетін сумен араласқан топырақ.

Әдетте ол құм мен саз кесектерінен тұрады, олар «судың суы» деп аталатынды құрайды. Ұңғыма тұнбалы құмның пайда болу орнына жеткенде, оның қабықшасының тұтастығының бұзылуы ұңғыманың қабырғаларының артындағы бүкіл кеңістіктің осы массасын толтыруға әкеледі, бұл жұмысты жалғастыруға мүмкіндік бермейді. Сонымен қатар, сұйықтық көлемі соншалықты маңызды болуы мүмкін, тіпті суспензияны сору үшін сорғыны пайдалану да мәселені шешпейді.

Тұйық құмның жағымсыз әсерін бейтараптандыру үшінжәне бентонит сазы пайдаланылады. Ол сақинаға айдалады. Ісінуден кейін бұл қоспа сұйықтықтың құдықты толтыруына жол бермейтін гидрооқшаулағыш массаны құрайды.

Қазіргі бұрғылау жұмыстарындағы бентонит - бұл сиқырлы таяқша, әсіресе суды бұрғылау кезінде. Гидрофобты қасиеттерден басқа, оның майлау қасиеті бар, ол бұрғылау қондырғысы мен кескіштердің өздерінің қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді.

Қорытынды

Бұл мақалада бентонит, бұл не, ол не үшін пайдаланылады, өнеркәсіптің қай салаларында және қандай мақсатта пайдаланылады, қалай өндіріледі деген сияқты материалдар талқыланды. Арнайы басылымдарға хабарласу арқылы оның физикалық қасиеттері туралы көбірек білуге болады.