بنتونیت نوعی خاک معدنی آتشفشانی با حداقل 85 درصد رس است که از کانی‌های متورم شونده که عمدتاً مونتومورنیت و مقدار بیدلیت تشکیل می شود. اکثر بنتونیت ها از هوازدگی و دگرسانی خاکستر های آتشفشانی و در حضور آن تشکیل می شود منشا اصلی سنگ های آتشفشانی بازیک می باشد.
بنتونیت متشکل از عناصر مختلف است که با تغییر هر یک از عناصر مختلف از قبیل سدیم، پتاسیم، کلسیم و … خواص فیزیکی آن به کلی تغییر می کند و کاربرد آن در صنعت نیز متفاوت خواهد شد. لذا برای هر نوع کاربردی و بر اساس نیاز به کدام پارامتر فیزیکی، از انواع بنتونیت استفاده می شود. امروز بیش از 150 کاربرد در صنعت برای بنتونیت وجود دارد که به عنوان ارزشمند ترین خاک صنعتی دنیا از آن نام برده می شود.
بیش از 90 درصد بنتونیت در ایران به عنوان چسب گندله در صنعت فولاد استفاده می شود و جز مواد کلیدی این صنعت به عنوان یکی از صنایع مادر در ایران محسوب می شود؛ اما در دنیا در صنایع هایتک از قبیل مواد آرایشی بهداشتی، دارو سازی، نانو کلی ها، پلیمر ها، رنگ و رزین و چسب، کاغذ سازی، مکمل های غذایی، خاک رنگبر، چاه های حفاری، ریخته گری، صنعت ساختمان سازی و عایق های صوتی و ایزوگام و … کاربرد دارد.
بنتونبت بر اساس درصد سدیم، کلسیم و پتاسیم موجود در فرمول آن به سه دسته کلی سدیک، کلسیت و پتاسیک تقسیم بندی می شود که کاربرد ها و خواص هر کدام از این سه دسته کامل با یکدیگر متفاوت می باشد.
- بنتونیت سدیک
بنتونیت سدیک به علت وجود سدیم دارای جاذب آب و تورم بالا نسبت به دو دسته دیگر می باشد. در صنایع که نیاز به خواص جذب آب، وسکوزیته و یا تورم داشته باشد این از این نوع بنتونیت استفاده می کنند. بنتونیت های پایه سدیمی امروزه بیشترین کاربرد را در صنعت دارا می باشند.
در ایران بنتونیت سدیک به علت درصد جذب آب بالا (بیش از 600 درصد) به بنتونیت جذبی معروف شده است. لازم به ذکر است برای استفاده بنتونیت به عنوان چسب گندله فقط درصد جذب آب بنتونیت مهم می باشد. به همین دلیل درصد جذب آب معرف کیفیت نوع بنتونیت در این دسته است.
در صنایع ریخته‌گری پارامتر اندیس تورم بنتونیت اهمیت دارد به همین دلیل بنتونیت ریخته‌گری به بنتونیت تورمی معروف شده است. نوع سدیم دار آن دارای خاصیت چسبندگی و پلاستیسیته مناسبی بوده و مقاومت ماسه را در ساخت قالب‌های ریخته‌گری افزایش می‌دهد. از ترکیب ۶ تا ۸ درصد بنتونیت با ماسه برای این منظور استفاده می‌شود.
برای استفاده از بنتونیت برای حفاری چاه‌های نفت و گاز دو استاندارد API و OCMA تعریف شده است که پارامتر فیزیکی ویسکوزیته دوغاب بنتونیت مد نظر می باشد و به عنوان بنتونیت حفاری نامگذاری می شود. بنتونیت سدیک از مهم ترین اجزاء گل حفاری می باشد زیرا دارای خواص مختلفی همچون تعلیق پذیری، آب بندی مناسب و جذب بالا است. این ماده با پوشش دهی دیواره چاه های نفت و گاز، مانع ایجاد ترک و شکاف و در نتیجه ریزش چاه شده و همچنین موجب چرب شدن مته ها و خروج مواد زائد از چاه می گردد. این محصول در کنار مواد دیگری نظیر آهک هیدراته، نشاسته حفاری، سدیم متا سیلیکات، انواع پلیمرها، مشتقات اسید هیومیک، سلولز پلی آنیونی، لاتکس و … برای تهیه گل حفاری بکار می رود.
- بنتونیت کلسیک
جاذب یون در محلول ها است و برای یون زدایی استفاده می شود. بر خلاف نوع سدیمی، به جای جذب آب، می تواند چربی ها و روغن ها را جذب نماید بنابراین به عنوان یک شوینده صنعتی در صنایع تولیدی مصرف می شود. این نوع بنتونیت در صنایع مواد عذایی و بنتونیت های رنگبر کاربرد گسترده ای دارد.
- بنتونیت پتاسیک
پایه قالب در این نوع بنتونیت پتاسیم می باشد؛ که قالبا همراه با درصد قابل توجه کلسیم می باشد که در مواردی آن را دسته جداگانه محسوب نکرده و جز از دسته کلسیمی به حساب آورده می شود. کاربرد آن در کشاورزی و تولید کود های مختلف نیز بسیار گسترده است. تولید برخی از انواع کود کشاورزی همچون گوگرد بنتونیت دار، تولید سموم و بهبود شرایط فیزیکی خاک از جمله کاربرد های آن در کشاورزی است. در حدود ۲ درصد از کل تولید این کانی معدنی در تقویت زمین های کشاورزی مصرف می شود.
به علت خاصیت آنتی باکتریال بنتونیت در صنعت تولید سموم و نگهداری خوراک دامی بسیار مناسب بوده و روزانه کاربرد های آن در حال گسترش می باشد.
فرمول کلی بنتونیت: (Na, CaO)(Al, Mg)(Si4O10)3 (OH)6 nH2O
