قیمت بنتونیت فراوری شده چاه و خوراک دام

بنتونیت چیست؟

به خاکسترهای آتشفشانی دگرسان شده که به رنگ روشن بوده و نرم، خمیری و متخلخل هستند بنتونیت می‌گویند. درواقع، بنتونیت ترکیبی متشکل از کانی های رسی و سیلیس کلوئیدی است. واژۀ Bentonite نخستین بار در سال 1989 توسط دانشمندی به نام نایت (Knight) معرفی و به کار برده شده. این واژه از شیل‌های محلی بنتون واقع در ایالت وایومینگ آمریکا گرفته شده است.

کانی شناسی بنتونیت به صورت زیر است:

کانی‌های رسی گروه اِسمِکتیت شامل مونتموریونیت، بیدلیت، نانترونیت، هکتوریت و ساپونیت همراه با سیلیس کلوئیدی. سلیس کلوئیدی در نتیجۀ تبلور حاصل می شود. کانی‌های خانوادۀ اسمکتیت ویژگی‌های عالی و منحصر به فردی دارند که سبب می‌شود bentonite به یک کانی صنعتی و کاربردی تبدیل گردد. این ویژگی‌ها عبارتند از:

1. خاصیت جانشینی یونی.
2. خاصیت شکل پذیری.
3. خاصیت انبساط و انقباض یونی در اثر جذب آب و از دست دادن آن.

ابعاد شبکۀ مونتموریونیت سدیم و کلسیم دار از 9.6 آنگستروم در حالت معمولی، به 20 آنگستروم در محیط های مرطوب (رطوبت 100%) افزایش می‌یابد. میزان جذب و تورم مونت موریونیت سدیم دار چند برابر حجم آن است، طوریکه پس از جذب آب، حالت ژله‌ای، چسبناک و لاستیکی به خود می‌گیرد.

انواع بنتونیت

بنتونیت‌ها را می‌توان از چند لحاظ دسته بندی کرد:

• به لحاظ ترکیب شیمیایی
• از نظر میزان و شدت تورم
• به لحاظ نحوۀ تشکیل

انواع Bentonite به لحاظ ترکیب شیمیایی

1. بنتونیت‌های سدیک: ظرفیت تورم بالایی دارد و هنگام هیدراته شدن یک ژل تیکسوتروپیک تشکیل می‌دهد که آن را به یک ماده آب بندی موثر در کاربردهای ساختمانی تبدیل می‌کند.
2. بنتونیت‌های کلسیک: ظرفیت تورم کمتری نسبت به بنتونیت سدیم دارد. اغلب در کاربردهای ریخته گری استفاده می‌شود؛ با ماسه مخلوط می‌شود تا قالب‌هایی برای ریخته گری فلز ایجاد شود.
3. انواع سدیک – کلسیک
4. بنوتنیت‌های پتاسیک (متابنتونیت): ظرفیت تبادل کاتیونی بالاتری نسبت به بنتونیت سدیم دارد. اغلب کشاورزی به عنوان یک اصلاح کننده خاک به منظور بهبود حاصلخیزی خاک و حفظ آب استفاده می‌شود.
5. بنتونیت سفید: دارای محتوای آلومینیوم بالایی است. به دلیل قابلیت جذب ناخالصی‌ها و چربی اضافی پوست، اغلب در کاربردهای آرایشی مانند ماسک‌های صورت و پودرهای بدن استفاده می‌شود.

انواع بنتونیت به لحاظ میزان تورم

این کانی از نظر شدت تورم به سه گروه تقسیم می شود:

1. بنتونیت های با تورم زیاد (بنتونیت های سدیم دار).
2. تورم کم (انواع کلسیم دار).
3. تورم متوسط (انواع سدیم و کلسیم دار).

انواع bentonite به لحاظ نحوۀ شکل گیری

1. بنتونیت‌های گرمابی
2. بنتونیت‌های رسوبی

حجم بالا و ذخایر اقتصادی بنتونیت را باید در بنتونیت های رسوبی جستجو کرد.

1- بنتونیت گرمابی

Bentonite های گرمابی ذخایر کوچکی را تشکیل می دهند. آن ها از سیالات گرمابی ته نشین می شوند. سیال گرمابی به وجود آورندۀ این کانی باید فوق اشباع از سیلیس بوده و دمای سیال نیز باید بالا باشد. در کنار این عامل، لازم است تا سنگ مادر یا سنگ بستر خاصی نیز در محیط وجود داشته باشد. سنگ‌هایی از جنس توف های داسیتی، تراکیتی و ریولیتی غنی از K و Ca.

2- بنتونیت رسوبی

Bentoniteهای رسوبی، از خاکسترهای آتشفشانی اسیدی و حد واسط، در یک دوره زمانی طولانی به وجود می‌آیند.  هنگامی که یک آتشفشان فوران می‌کند، خاکستر و سایر مواد آتشفشانی را بیرون می‌ریزد. این خاکسترها قبل از نشستن بر سطح زمین، می‌توانند مسافت‌های طولانی را طی کنند. فرآیند تشکیل بنتونیت با رسوب خاکستر آتشفشانی آغاز می‌شود. این خاکسترهای آتشفشانی باید در دریاچه‌های قلیایی نهشته شوند. خاکستر آتشفشانی عمدتاً از خرده های شیشه و سایر ذرات آتشفشانی تشکیل شده است. خرده های شیشه به طور معمول سرشار از سیلیس، آلومینیوم و سایر مواد معدنی هستند که به مرور زمان در آب حل می شوند. همانطور که آب این مواد معدنی را حل می‌کند، آنها می‌توانند با سایر مواد معدنی موجود در خاکستر مانند فلدسپات‌ها واکنش دهند و کانی های رسی از جمله مونتموریلونیت را تشکیل دهند که ماده معدنی اولیه بنتونیت است.

همچنین، با گذشت زمان، خاکسترهای آتشفشانی که در دریاچه نهشته شده‌اند، ممکن است دفن شوند و تحت فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی مختلفی مانند تراکم، سیمانی شدن و دگرسانی قرار گیرند. واکنش این خاکسترها با آب قلیایی دریاچه‌ها، سبب به وجود آمدن کانی رسی اسمکتیت می‌شود. با افزایش دما و فشار، اسمکتیت به ایلیت تبدیل می‌‌گردد. بیشتر بنتونیت های رسوبی متعلق به دوران سنوزوئیک هستند. عدم گزارش bentonite از پالئوزوئیک، می‌تواند به علت تبدیل اسمکتیت به ایلیت باشد. ذخایر بنتونیت‌های رسوبی اهمیت بیشتری نسبت به انواع دگرسانی دارند.

به طور کلی، تشکیل بنتونیت یک فرآیند پیچیده است که شامل هوازدگی و تغییر رسوبات خاکستر آتشفشانی در یک دوره زمانی طولانی است. کانی‌های رسی که ایجاد می‌شوند، دارای خواص منحصر به فردی هستند. خواصی مانند توانایی متورم شدن و تشکیل ژل در هنگام هیدراته شدن که آنها را در طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنایعی مانند حفاری، ساخت و ساز، کشاورزی و لوازم آرایشی مفید می‌کند.

عوامل موثر بر تشکیل بنتونیت

تشکیل بنتونیت تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله ترکیب خاکستر آتشفشانی، محیطی که در آن رسوب می‌کند و فرآیندهایی که در طی و پس از رسوب‌گذاری رخ می‌دهد، می‌باشد. برخی از عوامل کلیدی که می‌توانند بر تشکیل بنتونیت تأثیر بگذارند عبارتند از:

1. فعالیت آتشفشانی
2. آب و هوا
3. زمان
4. pH
5. ترکیب مواد منشاء

1- فعالیت آتشفشانی

نوع و شدت فعالیت آتشفشانی می‌تواند بر ترکیب رسوبات خاکستر تأثیر بگذارد که به نوبه خود می‌تواند بر تشکیل بنتونیت تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، خاکستر حاصل از فوران‌های انفجاری معمولاً از ذرات کوچک‌تری تشکیل شده است و می‌تواند نسبت به خاکستر فوران‌های فوران بیشتر در معرض هوازدگی و تغییر قرار گیرد.

2- آب و هوا از عوامل مؤثر بر تشکیل بنتونیت

اقلیم در زمان رسوب نیز می‌تواند در تشکیل بنتونیت نقش داشته باشد. زیرا می‌تواند بر میزان و نوع آبی که از طریق رسوبات خاکستر نفوذ می‌کند تأثیر بگذارد. آب و هوای مرطوب‌تر ممکن است منجر به دگرسانی گسترده‌تر و تشکیل کانی‌های رسی هوازدۀ شدیدتر شود.

3- زمان

مدت زمانی که رسوب خاکستر در معرض هوازدگی و دگرسانی قرار می گیرد نیز می تواند بر تشکیل بنتونیت تأثیر بگذارد. دوره‌های طولانی‌تر قرار گرفتن در معرض می‌تواند منجر به تغییرات گسترده‌تر و تشکیل کانی‌های رسی بزرگ‌تر و توسعه‌یافته‌تر شود.

4- pH

pH محیط می‌تواند بر حلالیت مواد معدنی و واکنش‌های شیمیایی که در طول دگرسانی رخ می‌دهد تأثیر بگذارد. برای مثال، محیط‌های اسیدی‌تر برای تشکیل کانی‌های رسی خاص مساعدتر هستند.

5- ترکیب مواد منشاء

ترکیب مواد منشا، مانند نوع سنگی که فوران کرده است نیز می‌تواند بر تشکیل بنتونیت تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، ذخایر خاکسترهای آتشفشانی که سیلیکات بیشتری دارند، نسبت به خاکسترهایی که سیلس‌شان کمتر است، بیشتر مستعد تشکیل بنتونیت هستند.

بنتونیت های صنعتی

پنج نوع bentonite صنعتی وجود دارد:

1. بنتونیت های سدیم دار
2. انواع کلسیم دار
3. bentonite های جانشینی توسط سدیم
4. bentonite های فعال شده با اسید
5. bentonite ‌های ارگانوفیل

خواص فیزیکی و شیمیایی

همانطور که بیان شد، بنتونیت نوعی خاک رس است که عمدتاً از کانی مونت موریلونیت تشکیل شده است. این ماده دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متعددی است که آن را در صنایع مختلف مفید می کند. به طور کلی، ویژگی های خاص فیزیکی و شیمیایی بنتونیت آن را به یک ماده بسیار جاذب و واکنش پذیر، با قابلیت تبادل کاتیون‌ها تبدیل کرده است. ویژگی هایی که سبب شده تا این خاک در طیف وسیعی از صنایع از جمله حفاری، ساخت و ساز، کشاورزی، آرایشی و بهداشتی و اصلاح محیط زیست ماده ای مفید کاربردی باشد. برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این مادۀ معدنی به صورت زیر است:

مشخصات فیزیکی

• رنگ: معمولاً خاکستری روشن یا بژ است، اما می تواند به رنگ سبز یا قرمز نیز باشد.
• بافت: بافت نرم و ظریفی دارد و به راحتی خرد می شود.
• چگالی: چگالی بنتونیت بسته به نوع و درجه متفاوت است، اما به طور کلی بین 2.0 تا 2.7 g/cm³ است.
• تورم: Bentonite می‌تواند چندین برابر وزن خود آب جذب کند و باعث تورم و ژل مانند شدن آن شود.

قابلیت تورم و تشکیل ژل در هنگام هیدراته شدن یکی از خواص بنتونیت است که به دلیل ساختار ذرات رس و برهمکنش آنها با مولکول های آب می‌باشد. هنگامی که این ماده خشک می‌شود، ذرات خاک رس بنتونیت به طور محکم در کنار هم قرار می‌گیرند و سطح کمی در معرض محیط اطراف دارند. در زمان هیدراته شدن، مولکول‌های آب می‌توانند به فضاهای بین ذرات رس وارد شده و باعث انبساط آن‌ها و ایجاد سطحی بزرگ‌تر شوند. این انبساط باعث می شود که بنتونیت متورم شود و حالتی ژل مانند به خود گیرد.

خاصیت توانایی بنتونیت برای متورم شدن و تشکیل ژل در هنگام هیدراته شدن، چندین کاربرد مهم در صنایع مختلف دارد. به عنوان مثال، در صنعت حفاری، از آن به عنوان گل حفاری استفاده می‌شود. توانایی متورم شدن و تشکیل یک ماده ژل مانند، به روانکاری و خنک کردن مته کمک می‌کند. در صنعت ساختمان، بنتونیت به عنوان یک ماده عایق رطوبتی استفاده می شود. خاصیت متورم شدن، به تشکیل یک مهر و موم محکم و جلوگیری از نفوذ آب به بخش‌هایی از سازه مانند پی و زیرزمین کمک می‌کند.

در صنعت آرایشی و بهداشتی، بنتونیت در ماسک‌های صورت و سایر محصولات مراقبت از پوست استفاده می‌شود. زیرا توانایی آن در جذب ناخالصی‌ها و چربی اضافی از پوست و همچنین تشکیل یک ماده ژل مانند، آن را به یک ماده موثر برای پاک‌سازی و پاک‌سازی عمیق تبدیل می‌کند.

ویژگی های شیمیایی بنتونیت

• pH: بین 8 تا 10 که آن را در گروه قلیایی ها قرار می‌دهد.
• فرمول شیمیایی: (Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•nH2O.
• ترکیب: بنتونیت عمدتاً از کانی مونت موریلونیت به همراه سایر کانی ها مانند فلدسپات، کلسیت و کوارتز تشکیل شده است.
• ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC): بنتونیت دارای CEC بالایی است که به آن امکان جذب و تبادل کاتیون‌هایی مانند کلسیم، منیزیم و پتاسیم را می‌دهد.

ظرفیت تبادل کاتیونی و اهمیت آن

ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) اندازه‌گیری توانایی خاک برای حفظ یون‌ها یا کاتیون‌های دارای بار مثبت است. CEC بر حسب تعداد میلی‌اکی‌والان کاتیون‌هایی که می‌توانند در واحد وزن خاک یا ماده جذب شوند بیان می‌شود.

اهمیت CEC در حاصلخیزی خاک، رشد گیاه و حفظ مواد مغذی خاک است. خاک هایی که CEC بالا دارند، می‌توانند کاتیون های بیشتری مانند کلسیم، منیزیم و پتاسیم را که از مواد مغذی ضروری برای رشد گیاه هستند، حفظ کنند. این ویژگی به گیاهان اجازه می‌دهد تا در مدت زمان طولانی‌تری به مواد مغذی دسترسی داشته باشند؛ در نتیجه، عملکرد محصولات بهبود می‌یابد.

علاوه بر حفظ مواد مغذی، CEC می‌تواند بر pH و ساختار خاک نیز تأثیر بگذارد. خاک‌هایی که CEC بالایی دارند، pH پایدارتری دارند؛ زیرا کاتیون‌های باقی‌مانده می‌توانند به حفظ خاک در برابر تغییرات اسیدیته کمک کنند. این می‌تواند برای رشد محصولات خاصی که به محدوده PH خاصی نیاز دارند، مهم باشد.

CEC بالا در موادی مانند بنتونیت می‌تواند آنها را به عنوان جاذب یا به عنوان یک عامل اتصال مفید کند. به عنوان مثال در ِگل های حفاری، CEC بالای بنتونیت، سبب شده تا از آن به عنوان یک ماده اتصال دهنده استفاده شود. ماده‌ای که کمک می‌کند تا دیواره های گمانه تثبیت شده و از ریزش دیواره جلوگیری شود.

به طور کلی، CEC یکی از ویژگی های مهم خاک و سایر مواد است. زیرا می تواند بر حاصلخیزی خاک، رشد گیاهان، حفظ مواد مغذی و سایر عواملی که برای بهره وری کشاورزی و سلامت محیط مهم هستند تأثیر بگذارد.

کاربردها

کاربرد بنتونیت های سدیک

بنتونیت در تماس با آب منبسط شده و حجم اولیه آن چندین برابر می‌شود. همین ویژگی، سبب شده است تا این کانی مصارف متعددی در صنعت داشته باشد؛ نوع سدیم‌دار بنتونیت، به دلیل خاصیت پلاستیکی و چسبندگی که دارد، کاربرد بیشتری داشته و از آن در موارد زیر استفاده می‌شود:

• برای تهیۀ گندوله آهن .
• تهیۀ قالب‌های ریخته گری.
• جلوگیری از نشست آب در خاک.
• استفاده در زمان حفاری چاه‌های آب و نفت.
• جلوگیری از ترواش آب از خاک، سنگ ها و بدنۀ سدها.
• جلوگیری از هدر رفت محلول حفاری در چاههایی که درز و شکاف زیادی دارند. برای این منظور از بنتونیت سُدیک برای پوشش سطح داخلی چاه استفاده می‌شود.
• کنترل پساب های صنعتی و کشاورزی. این پساب‌ها اصلی‌ترین عامل آلوده کنندۀ آب‌های سطحی و زیرزمینی هستند. به منظور کنترل این پساب‌ها و همچنین کنترل محیط نگهداری و انتقال آن‌ها، باید محوطه را با بنتونیت سدیم‌دار ایزوله کرد.
• استفاده در گاوداری ها (به دلیل خاصیت جذب بسیار خوب بنتونیت که جاذب ادرار است).

کاربرد انواع کلسیم دار

خاصیت جانشینی کاتیونی و همچنین رنگبری بنتونیت کلسیم‌دار سبب شده است تا از آن در موارد زیر استفاده شود:

• صنعت تهیه روغن از دانه‌های گیاهی
• تهیه روغن در صنایع پتروشیمی

بنتونیت ها موارد استفادۀ متعدد دیگری نیز دارند که در ادامه بیان شده است.

• تهیۀ مواد شوینده به دلیل خاصیت نرمی و جلوگیری از راسب شدن مواد (بنتونیت های سدیم‌دار و کلسیم‌دار).
• در صنایع ساخت لاستیک، کاغذ سازی، صابون سازی و داروسازی به عنوان مادۀ پُر کننده.
• صاف نمودن شربت، آبمیوه و شیرۀ انگور.
• در ساخت سرامیک.
• تولید خوراک دام.
• تولید حشره کش.
• گِل سرشوی یا گل شستشو که در زمان قدیم در ایران استفاده می شد، همین بنتونیت طبیعی بوده است.

بنتونیت در خوراک دام

از سدیم بنتونیت طبیعی به دلیل مزایایی که دارد، به عنوان افزودنی برای خوراک دام استفاده می‌شود. از آن به عنوان بافر pH برای خنثی کردن اثر تجمع اسید لاکتیک (اسیدوز) از خوراک غلات استفاده می شود. خوراک دام یک جزء حیاتی در زنجیره غذایی است؛ زیرا بر کیفیت و ترکیب محصولات حیوانی (گوشت، شیر، تخم مرغ) مورد مصرف انسان تأثیر می‌گذارد. محصولات خوراک دام مانند گندم، ذرت، جو، چاودار و جو دوسر بیشتر در معرض آلودگی به نام مایکوتوکسین هستند. این غلات بخش عمده‌ای از رژیم غذایی روزانه حیوانات را تشکیل می‌دهند.

غلات می‌توانند توسط قارچ آلوده شوند. این آلودگی قارچی، می‌تواند در انبار و یا در محل زندگی دام‌ها رخ دهد که در هر صورت، منجر به تولید مایکوتوکسین (Mycotoxin) خواهد شد. شرایط گرم و مرطوب رشد قارچ ها مستعدتر می‌کند. مایکوتوکسین‌ها حتی در سطوح پایین، اثرات نامطلوبی بر روی انسان و حیوانات دارند. آلودگی قارچی غلات یک مشکل جهانی است. تجزیه و تحلیل نمونه‌های گرفته شده از یک بازار قطر نشان می دهد که به ترتیب 44، 40 و 50 درصد نمونه های مخلوط غلات، ذرت و جو به آفلاتوکسین (AF) و اکراتوکسین A (OTA) آلوده بودند.

با توجه به اثرات سرطان زای مایکوتوکسین ها، آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) آفلاتوکسین B1 (AFB1) را در سمی‌ترین گروه (یعنی گروه 1) قرار داده است. اخیراً در اروپا، آفلاتوکسین به دلیل افزایش میانگین دما به طور قابل توجهی افزایش یافته است، که انتظار می‌رود افزایش بیشتری داشته باشد.

مزیت های استفاده از Bentonite در خوراک دام ها

جذب آب بالا، توانایی تبادل کاتیونی و جذب مایکوتوکسین‌ها  از مزایا و دلایل استفادۀ bentonite در خوراک دام است. استفاده از این کانی طبیعی، سرعت جذب پروتئین را در بدن حیوان افزایش می‌دهد و به این ترتیب سبب افزایش شیر دام‌ها می‌گردد. رشد پشم دام را نیز افزایش می‌دهد. همچنین می‌تواند به عنوان یک عامل جاذب برای مایکوتوکسین هایی مانند آفلاتوکسین B1 (aflatoxin – B1) استفاده شود. گنجاندن بنتونیت در رژیم غذایی دام‌ها (3.7 و 7.5 گرم بر کیلوگرم) اثرات نامطلوب 0.1 و 0.2 میلی گرم بر کیلوگرم آفلاتوکسین B1 (AFB1) را جبران می‌کند.

افزودن بنتونیت سدیم به عنوان اتصال دهنده مایکوتوکسین به خوراک آلوده یک رویکرد ایمن برای مقابله با اثرات مضر مایکوتوکسین‌ها برای دام است. مصرف جیره آلوده به مایکوتوکسین توسط دام، منجر به مایکوتوکسیکوز حاد با عوارض جانبی مزمن می‌شود. استفاده از این کانی رسی در خوراک دام‌ها، از اثرات رادیونوکلئیدها جلوگیری کرده و به درمان عفونت باکتریایی مانند سالمونلا در بدن حیوانات نیز کمک می‌کند.

از دیگر مزایای استفاده از bentonite در خوراک دام می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• غیر فعال کردن برخی از سموم غذایی.
• کاهش خطر مسمومیت با اوره.
• کاهش بروز اسیدوز در محوطه پرورش یا زندگی دام ها.
• بهبود سازگاری با تغذیه غلات.

با همۀ مزیت هایی که بیان شد، گنجاندن بنتونیت در جیره غذایی دام‌ها هنوز در بسیاری از کشورهای جهان سوم شناخته شده نیست و استفاده از آن نیاز به اطلاع رسانی و زمان دارد. بنتونیت را می‌توان در خوراک برای همه حیوانات گنجاند، اما میزان استفاده برای هر حیوان متفاوت است. معمولاً در جیره بندی اولیه به میزان 2 تا 4 درصد و در جیره نهایی 1 – 2 درصد Bentonite کافی است.

بنتونیت فعال

به آن دسته از خاک‌های حاوی bentonite که با اضافه شدن یک مادۀ شیمیایی، تغییراتی در آن به وجود می‌آید، بنتونیت فعال (Activated bentonite) گفته می‌شود. این تغییرات باعث ایجاد خصوصیات جدید یا تقویت یک خاصیت ذاتی خاک می‌شود؛ خاصیتی مانند رنگبری و سفید کنندگی. از Activated bentonite اغلب در کاربردهای صنعتی مانند تصفیه آب و کاتالیز استفاده می‌شود.

روش و مراحل فعال سازی این خاک‌ها به صورت زیر است:

1. انتخاب نوعی از بنتونیت که خاصیت رنگبری (کلسیم‌دار) و یا تورم (سدیم‌دار) آن بیشتر است.
2. شستشو با اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک رقیق در دمای متوسط.
3. شستشوی bentonite با آب.
4. خشک کردن.
5. کلسینه کردن.
6. دانه بندی.

در مرحلۀ شستشو با اسید، علاوه بر جذب کلسیم، منیزیم، آهن و بعضی از عناصر قلیایی، سطح مفید دانه‌ها نیز افزایش می یابد. گاه با کمک برخی محلول‌های ویژه و با تبادل یونی انجام شده در شبکۀ بنتونیت، می‌توان خاصیت رنگ‌بری و تورم آن را افزایش داد. در خانوادۀ مونتموریونیت، بیشترین تورم و اکتیویته در نوع سدیم و لیتیم‌دار دیده می‌شود.

بنتونیت در ایران و سایر کشورها

به طور کلی، bentonite یک ماده معدنی با توزیع گسترده است و در بسیاری از کشورهای جهان یافت می‌شود. در دسترس بودن و کیفیت ذخایر bentonite بسته به عواملی مانند تاریخچه زمین شناسی، آب و هوا و شرایط محیطی متفاوت است.

به دلیل گسترده بودن فعالیت های آتشفشانی و پلوتونیسم در ایران، به ویژه در دوران سنوزوئیک، ذخایر بنتونیت قابل توجهی تشکیل شده است. کانی اصلی همۀ بنتونیت‌های ایران، مونتموریونیت است. کانی‌های فرعی نیز شامل ژیپس، کریستوبالیت، زئولیت، کوارتز و کلسیت است.

درصد اکسید آلومینیوم bentoniteهای ایران به هم نزدیک است. عیار اکسید آهن، سدیم و پتاسیم آن ها کم است. درصد اکسیدهای منیزیم و کلسیم این کانی ها نیز متغیر می باشد.

بنتونیت به طور گسترده در سراسر جهان توزیع شده و در بسیاری از کشورها یافت می‌شود. برخی از بزرگترین ذخایر بنتونیت در ایالات متحده، چین، روسیه، هند و یونان قرار دارند. سایر کشورهایی که دارای ذخایر قابل ملاحظه‌ای از این مادۀ معدنی هستند عبارتند از:

• برزیل
• ترکیه
• آلمان
• ایتالیا
• مکزیک
• ژاپن

در ایالات متحده، وایومینگ با ذخایر بزرگ در حوضه رودخانه پودر، تولید کننده پیشرو بنتونیت است. سایر ایالت‌هایی که ذخایر bentonite قابل توجهی دارند عبارتند از مونتانا، داکوتای جنوبی و تگزاس. در چین، ذخایر عمده در استان های مغولستان داخلی، گانسو (Gansu) و سین کیانگ (Xinjiang) قرار دارند. در روسیه، ذخایر بزرگ در مناطق کورگان (Kurgan) و نووسیبیرسک (Novosibirsk) واقع شده است.

Bentonite در مطالعات زیست محیطی و زمین شناسی

بنتونیت به دلیل خواص منحصر به فرد خود از جمله ظرفیت تبادل کاتیونی بالا، ظرفیت جذب آب بالا و توانایی متورم شدن و تشکیل ژل در هنگام هیدراته شدن، کاربردهای زیادی در مطالعات زیست محیطی و زمین شناسی دارد. برخی از کاربردهای بنتونیت در مطالعات زیست محیطی و زمین شناسی عبارتند از:

• اصلاحات خاک:به عنوان یک اصلاح کننده خاک برای بهبود کیفیت خاک و حفظ آب، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک.
• پاکسازی آلاینده ها: به منظور جذب و تثبیت آلاینده‌ها مانند فلزات سنگین و ترکیبات آلی برای اصلاح خاک‌ها و آب‌های زیرزمینی آلوده.
• موانع آب زیرزمینی: به عنوان یک ماده مانع برای جلوگیری از مهاجرت آلاینده‌ها از آب‌های زیرزمینی به آب‌های سطحی و سایر مناطق حساس.
• مهندسی ژئوتکنیک: به عنوان ماده دوغاب برای تثبیت خاک‌ها و سازندهای سنگی در پروژه‌های مهندسی ژئوتکنیک.
• حفاری نفت و گاز: بنتونیت معمولاً به عنوان سیال حفاری در عملیات حفاری نفت و گاز به دلیل قابلیت روانکاری و خنک کردن مته و حذف قلمه‌ها از چاه استفاده می‌شود.
• لاینرهای دفن زباله (Landfill liners): به منظور جلوگیری از نشت زباله‌های خطرناک از محل‌های دفن زباله.
• آب بندی گمانه ها: برای آب بندی گمانه ها در پروژه های زمین گرمایی و سایر پروژه‌های انرژی می‌توان از bentonite استفاده کرد تا از هدر رفتن سیالات و حفظ فشار جلوگیری شود.

سؤالات متداول

• کیفیت بنتونیت چگونه تعیین می‌شود؟ بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی آن، از جمله ظرفیت تبادل کاتیونی، خواص تورم، توزیع اندازه ذرات و ترکیب معدنی. این خواص را می‌توان از طریق آزمایش و آنالیز آزمایشگاهی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.
  
• تفاوت بنتونیت سدیم و بنتونیت کلسیم چیست؟ نوع سدیم در مواجهه با آب بیشتر از نوع کلسیم‌دار متورم می‌شود که این امر آن را در کاربردهایی که به درجه بالایی از تورم نیاز است مفیدتر می‌کند. بنتونیت کلسیم بیشتر به عنوان چسب در گندله سازی سنگ آهن استفاده می‌شود.
• آیا bentonite قابل بازیافت است؟ بله.
• بنتونیت در سیالات حفاری چگونه عمل می‌کند؟ این ماده به سیالات حفاری اضافه می‌شود تا چگالی و استحکام حالت ژل سیال را افزایش دهد. همچنین، به خنک نگه داشتن مته کمک می‌کند و دیگر نیازی به روغن کاری مته نیست.