ბენტონიტი - რა არის ეს? ბენტონიტის წარმოება, გამოყენება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

კაცობრიობამ დიდი ხანია ისწავლა პლანეტის ნაწლავებიდან მინერალების გამოყენება მისი საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად.

და თუ ქვანახშირი, ზეთი და სხვა ცნობილი საჩუქრები დიდი ხანია გამოიყენება ინდუსტრიაში, მაშინ ზოგიერთი მინერალის სასარგებლო თვისებები სულ ახლახან იქნა გამოკვლეული.

ეს მოიცავს ისეთ ნივთიერებას, როგორიცაა ბენტონიტი. რა არის ეს მინერალი და რისთვის გამოიყენება? ქვემოთ შევეცდებით უფრო დეტალურად გავიგოთ ეს საკითხი.

კონცეფცია და წარმოშობა

ბენტონიტი არის თიხის მსგავსი დანალექი მინერალი წყლის შთანთქმის და ადსორბციული თვისებებით. როდესაც დატენიანდება, მისი მოცულობა შეიძლება რამდენჯერმე გაიზარდოს თავდაპირველ ზომასთან შედარებით.

მინერალს თავისი სახელი ეკუთვნის ამერიკულ ქალაქ ბენტონს, რომელიც მდებარეობს მონტანას შტატში, სადაც პირველად აღმოაჩინეს ამ მინერალის საბადოები.

ბენტონიტის წარმოქმნა მოხდა ჩვენი პლანეტის გეოლოგიური განვითარების გვიან ეტაპებზე. მისი წარმოშობის მიზეზი იყო ვულკანური დანალექის ტრანსფორმაციაქანები ტენიანობის და მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ.

დეპოზიტების მრავალფეროვნება

აღსანიშნავია, რომ ჰიდროთერმული პროცესის გარდა, საბადოების წარმოქმნაზე გავლენას ახდენდა მრავალი გარეგანი ფაქტორი. აქედან გამომდინარე, მსოფლიოში უამრავი ადგილია, სადაც ბენტონიტის თიხები მოიპოვება. მაგრამ ამავე დროს, მათ აქვთ განსხვავებული თვისებები და გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში.

მაღაროს განვითარება

თანამედროვე სამთო მრეწველობაში ბენტონიტური თიხების დამუშავება ძირითადად ღია კარის მეთოდით მიმდინარეობს. ეს განპირობებულია ამ დანალექი ქანების გაჩენის თავისებურებებით, რომლის სიღრმე ჩვეულებრივ არ აღემატება 100 მეტრს. ბენტონიტის წარმოება იწყება მხოლოდ საბადოს შესწავლის შემდეგ.

ანალიზი და გეოლოგიური კვლევა აფასებს განვითარების დაწყების ეკონომიკურ მიზანშეწონილობას, რის შემდეგაც ტარდება საბადოების გახსნის სამუშაოები. ამასთან, წარმოების სავარაუდო მოცულობა რამდენიმე მილიონ ტონას უნდა აღემატებოდეს. მხოლოდ ამ შემთხვევაში იქნება კარიერის განვითარება მომგებიანი.

თითოეული საბადო აწარმოებს თავის სპეციალურ ბენტონიტს. რა არის ეს ჯიშები და სად გამოიყენება?

აპლიკაციის ინდუსტრია

ამ მინერალის ყველაზე გავრცელებული გამოყენებაა:

• სოფლის მეურნეობა. ბენტონიტი ფართოდ გამოიყენება ამ ინდუსტრიაში. მისი გამოყენება მიწის მელიორაციისთვის და როგორც ადსორბციული ელემენტი საველე სამუშაოებში ძნელად შეიძლება გადაჭარბებული იყოს.
• ბენტონიტი მეღვინეობისა და ხილის წარმოებისთვისწვენები. მათ მაშინვე არ გაუჩნდათ იდეა მინერალის ამ ინდუსტრიაში გამოყენების შესახებ. მეღვინეობაში ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა ღვინისა და ნატურალური სასმელების ბენტონიტური გამწმენდი.
• ფოლადის ინდუსტრია. იგი შეუცვლელია სამსხმელოში სხვადასხვა ჩამოსხმის ქვიშის დასამზადებლად. გარდა ამისა, ბენტონიტის თიხის გაწმენდა აუცილებელი ელემენტია შავი შენადნობების წარმოებაში.

• პარფიუმერიის წარმოება და საყოფაცხოვრებო ქიმიკატების წარმოება. ბენტონიტი არ შეიცავს ტოქსიკურ დანამატებს და აქვს შესანიშნავი შთამნთქმელი თვისებები. ფართოდ გამოიყენება კოსმეტიკური საშუალებების, ტუალეტის წყლის, სხვადასხვა ემულსიების და ანტიკოროზიული დანამატების წარმოებაში. ამავდროულად, უმაღლესი ხარისხის ნედლეულის ღირებულებაც კი მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე საყოფაცხოვრებო ქიმიკატების წარმოებაში გამოყენებული მცენარეული და ცხოველური დანამატების ღირებულება. ამიტომ, ბენტონიტის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ნედლეულის შესყიდვის ღირებულება.
• მსუბუქი ინდუსტრია. ბენტონიტი არის სახამებლის იაფი და მაღალი ხარისხის შემცვლელი და ფართოდ გამოიყენება ქსოვილებში.
• ნავთობის გადამამუშავებელი ინდუსტრია. მას ცალკე ბენტონიტი სჭირდება. რა არის ეს ჯიში? ფაქტია, რომ ნავთობის გადამუშავების დროს მიღებული პროდუქტები მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს სამომხმარებლო ხარისხს, თუ ისინი ადრე გაიწმინდებოდა ბენტონიტით. ეს შლის ყველა არასაჭირო მინარევებს.

ქვემოთ, უფრო დეტალურად განიხილეთ ბენტონიტის გამოყენება ცალკეულ ინდუსტრიებში.

ღვინის ინდუსტრია

მეღვინეობის ბენტონიტი ბოლო დროს ტექნოლოგიური პროცესის თითქმის მთავარი ელემენტია. ახლა ძნელი წარმოსადგენია, როგორ აკეთებდნენ ისინი მის გარეშე.

იგი ძირითადად გამოიყენება შემდეგ შემთხვევებში:

• ღვინისა და ხილის წვენების გამწმენდი ბენტონიტით;
• ღვინის დამუშავება მისგან სხვადასხვა ფერმენტებისა და ცილოვანი ნაერთების მოსაშორებლად;
• ღვინისა და წვენის მასალების დამუშავება მათი სტაბილიზაციისთვის.

როგორც წესი, ბენტონიტის გაწმენდა გამოიყენება მხოლოდ ღვინის ინდუსტრიაში. მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში შესაძლებელია სხვა დამხმარე ნივთიერებების გამოყენება, რომლებიც მონაწილეობენ პროცესში, როგორც კატალიზატორი.

ბენტონიტის სარგებელი მეღვინეობაში გამოყენებისას

პირველი სარგებელი. ღვინის წარმოებაში ამ მინერალის გამოყენება, გარდა სიიაფისა, შესაძლებელს ხდის ტექნოლოგიურ პროცესში დიდი უპირატესობების მიღწევას. მინერალს შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს წებოვანი ნარჩენების რაოდენობა დამუშავების დროს:

• მარტივი წებოვანი მასალები. ამისათვის ბენტონიტს ურევენ მცირე რაოდენობით სოდას.
• აუცილებელია თეთრი და შამპანური ღვინოების დამზადების ტექნოლოგიურ პროცესში. ამისათვის ამზადებენ ბენტონიტის ხსნარს სოდის დამატების გარეშე. ეს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მკვრივი ნალექი, რომელშიც აბსოლუტურად არ არის ცილის ნაერთები.

მეორე უპირატესობა. ბენტონიტი ადვილად გამოსაყენებელია წარმოებაში. შედეგად მიღებული ხსნარი არ წარმოიქმნებაერთიანად ნაერთები, რაც აადვილებს მის დაკავშირებას ღვინის ნახევარფაბრიკატებთან. ამავდროულად მას აქვს მზა პროდუქტის გამწმენდისა და სტაბილიზაციის მაღალი კოეფიციენტი.

მესამე უპირატესობა. ბენტონიტის თიხების დაბალი ღირებულება მსგავს ნივთიერებებთან შედარებით. ამავდროულად, პროდუქტების გასაწმენდად ნედლეულის მოხმარების მაჩვენებლები ზოგიერთ შემთხვევაში უფრო დაბალია, ვიდრე მსგავსი სორბენტების. ეს ამცირებს წარმოების ხარჯებს, რაც ამცირებს მზა პროდუქციის ღირებულებას და ზრდის საწარმოს მოგების ზღვარს.

მეოთხე უპირატესობა. მშრალი ბენტონიტის ფხვნილი აადვილებს ნებისმიერი კონსისტენციის ხსნარის მომზადებას. ეს კეთდება სითხის საჭირო რაოდენობის დამატებით.

მეხუთე უპირატესობა. შესაძლებელია ნებისმიერი სახის და კატეგორიის ბენტონიტის მიღება. საკმარისია დაუკავშირდეთ ამ ნედლეულის მიმწოდებელს და გაეცნოთ ამ მინერალის მახასიათებლებს და შემდეგ გააკეთოთ საჭირო არჩევანი.

ჰორიზონტალური მიმართულებითი ბურღვის (HDD) აპლიკაციები

ხშირად გამოიყენება HDD ბენტონიტისთვის. ასე რომ, როდესაც ბურღვასთან დაკავშირებული მიწის სამუშაოები ტარდება, არის გაბურღული ხვრელის კედლების ჩამოსხმის შემთხვევები. ჭაბურღილის გასამაგრებლად გამოიყენება ბენტონიტის თიხა. გარდა ამისა, სამშენებლო მასალების ჰიდროფობიური თვისებები, რომლებიც შეიცავს ამ მინერალს მათ შემადგენლობაში, შესაძლებელს ხდის მათ გამოყენებას თხრილების კედლების გასამაგრებლად მიწის სამუშაოების დროს, რომლებიც ტარდება მიწისქვეშა წყლების დონის ქვემოთ ნებისმიერ კონკრეტულ ტერიტორიაზე.

ბენტონიტი ჰორიზონტალური ბურღვისთვის გამოიყენება მაღალი შემკვრელების გამოთვისებები. ამ ნივთიერებასთან შეხებისას წყალი ავსებს მასში არსებულ სიცარიელეს. ამის შედეგია ნარევის შეშუპება და მოცულობის რამდენჯერმე გაზრდა.

თუ შეინიშნება მშრალი ფხვნილისა და სითხის სწორი პროპორციები, მიიღება ერთგვაროვანი ბლანტი ნივთიერება, რომელსაც აქვს თიქსოტროპული თვისებები. ეს ნიშნავს, რომ ბენტონიტის ხსნარი ადვილად შთანთქავს წყალს და ხდება ელასტიური, რაც აადვილებს მუშაობას. ხოლო მექანიკური მოქმედების არარსებობის შემთხვევაში ის მკვრივდება და ქმნის წყალგაუმტარ ბარიერს.

ბენტონიტური თიხის სპეციალური ხსნარი შეუცვლელია ბურღვის სამუშაოებისთვის ფხვიერ და მცურავ ნიადაგებზე. ეს საშუალებას გაძლევთ გაამაგროთ მიღებული ჭაბურღილის კედლები, ასევე თავიდან აიცილოთ ნიადაგის ნაწილების დაწებება საბურღი ხელსაწყოებზე.

გამოიყენეთ ცოცხალ ქვიშასთან ბრძოლაში

ბენტონიტი ასევე გამოიყენება ბურღვის დროს ქვიშის დროს. მოგეხსენებათ, ქვიშა წყალში შერეული ნიადაგია, რომელიც მოქმედებს ჭაბურღილის კედლებზე და იწვევს მათ მუდმივ ნგრევას.

ჩვეულებრივ შედგება ქვიშისა და თიხის ნაჭრებისგან, რომლებიც წარმოქმნიან ე.წ. როდესაც ჭა მიაღწევს ქვიშის წარმოქმნის ადგილს, მისი ჭურვის მთლიანობის დარღვევა იწვევს ჭაბურღილის კედლების უკან მთელი სივრცის ამ მასის შევსებას, რაც არ იძლევა მუშაობის გაგრძელების საშუალებას. ამავდროულად, სითხის მოცულობა შეიძლება იყოს იმდენად მნიშვნელოვანი, რომ ტუმბოს გამოყენებაც კი არ გადაჭრის პრობლემას.

მოძრავი ქვიშის უარყოფითი ზემოქმედების გასანეიტრალებლადდა გამოიყენება ბენტონიტური თიხა. იგი ამოტუმბულია რგოლში. შეშუპების შემდეგ ეს ნარევი წარმოქმნის ჰიდროსაიზოლაციო მასას, რომელიც არ იძლევა სითხის ამოვსების საშუალებას.

ბენტონიტი თანამედროვე ბურღვის ოპერაციებში არის ჯადოსნური ჯოხი, განსაკუთრებით წყალში ბურღვისას. ჰიდროფობიური თვისებების გარდა, მას აქვს საპოხი თვისებები, რაც საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ საბურღი დანადგარის და თავად საჭრელების სიცოცხლე.

დასკვნა

ამ სტატიაში განხილული იყო ისეთი მასალა, როგორიცაა ბენტონიტი, რა არის ის, რისთვის გამოიყენება, მრეწველობის რომელ სფეროებში და რა მიზნით გამოიყენება, როგორ მოიპოვება. შეგიძლიათ გაიგოთ მეტი მისი ფიზიკური თვისებების შესახებ სპეციალიზებულ პუბლიკაციებთან დაკავშირებით.