I. Característiques bàsiques de rendiment
1. Propietats d'adsorció i inflor
Els espais entre capes de la bentonita contenen un gran nombre de cations intercanviables (com Na⁺ i Ca²⁺). En contacte amb les molècules d'aigua, l'espai entre les capes cristal·lines s'expandeix ràpidament (inflant-se fins a 10-30 vegades el seu volum original), formant una solució col·loïdal altament viscosa. Aquesta característica li permet transportar eficaçment talls de roca i estabilitzar els pous dins dels fluids de perforació, alhora que redueix el coeficient de permeabilitat a l'ordre de 10⁻⁹ cm/s.
2. Tixotropia i Reologia
Sota la influència de les forces de cisalla, l'estructura col·loïdal es trenca, donant lloc a una disminució de la viscositat; tanmateix, la viscositat es recupera ràpidament un cop es deixa reposar el material. Els paràmetres clau - com la viscositat plàstica (normalment 6-15 mPa·s) - es poden modular ajustant el nivell de pH (dins del rang de 8-11) per aconseguir un equilibri òptim entre les propietats d'anivellament i de suspensió en els recobriments de fosa.
3. Estabilitat Química
Demostra una bona tolerància als ambients àcids (pH > 4) i serveix com a estabilitzador de solució en la producció d'alúmina, limitant eficaçment les fluctuacions de viscositat en un marge de ± 5%.
II. Escenaris d'aplicació industrial
1. Indústria metal·lúrgica
Com a aglutinant per a pellets de mineral de ferro, augmenta la resistència a la compressió dels pellets verds a més de 15 N per pellet, alhora que assegura una resistència a la caiguda (des d'una alçada d'1 metre) de més de 5 gotes.
A la indústria de la foneria, s'utilitza com a aglutinant per modelar sorra; aquesta aplicació permet controlar la permeabilitat de la sorra de modelat dins del rang de 120 a 180 (valor Almen), donant lloc a una rugositat de la superfície de colada (Ra) de fins a 6,3 μm.
2. Exploració de petroli
Quan s'utilitza en fluids de perforació, la bentonita ajuda a reduir el volum de pèrdua de fluids API fins a 5 ml/30 min i manté el gruix del pastís de fang en 1,5 mm.
En les operacions de cimentació, permet la formulació de purins de ciment amb un rang de densitat ajustable d'1,5-2,2 g/cm³, assegurant que el temps d'espessiment compleix els estàndards API 10A.
3. Enginyeria Ambiental
En aplicacions de tractament d'aigües residuals, presenta una capacitat d'adsorció d'ions de metalls pesants (com Pb²⁺ i Cd²⁺) que oscil·la entre 80 i 120 mg/g, amb un rang de funcionament efectiu de pH de 6 a 9. El gruix dels revestiments impermeables dels abocadors es pot comprimir fins a 1,5 mm, amb un coeficient de permeabilitat de<10⁻¹² cm/s-exceeding national standard requirements.
4. Sector Químic Diari
Cosmetic-grade bentonite features a specific surface area of >300 m²/g; quan s'incorpora a les màscares facials, pot adsorbir olis equivalents a 2 o 3 vegades el seu propi pes.
Els additius detergents poden reduir el temps de sedimentació dels sòlids en suspensió a 15 minuts.
