Бентонитовые глины получили название от форта Бентон, расположенного в штате Вайоминг (США), где их первая промышленная добыча была начата в конце XIX века. Впоследствии интерес к бентонитовым глинам значительно возрос, их месторождения были обнаружены почти на всех континентах нашей планеты.
В мировой практике к бентонитам принято относить тонкодисперсные глины, состоящие не менее чем на 70% из минералов группы смектита (монтмориллонита, бейделлита, нонтронита, сапонита и гекторита), которые обладают высокой связующей способностью, термической устойчивостью, а также адсорбционной и каталитической активностью. В виде примесей в бентонитах присутствует кварц, кальцит, кристобалит, полевой шпат, гидрослюда, смешаннослойные минералы, цеолиты, палыгорскиит, галлуазит, каолинит, и т.д.
Структура монтмориллонита представляет трёхслойный пакет (2:1): два слоя кремнекислородных тетраэдров, с двух сторон покрывают слой алюмогидроксильных октаэдров: а – атомная; б - схематическая (Т – тетраэдр; О – октаэдр) структура монтмориллонита
В промежутке между пакетами монтмориллонита располагаются обменные катионы металлов (Na, Ca, К, Mg, реже Li и иногда группа NH3). В результате вхождения молекулярной воды в межслоевое пространство, агрегаты монтмориллонита разбухают. Наибольшей гидратационной способностью обладают ионы щелочных металлов и в первую очередь натрий. Значительно меньшую гидратационную способность имеют ионы щелочноземельных металлов – кальций и магний.
Монтмориллонит обладает самой высокой среди глинистых минералов емкостью катионного обмена (до 90-120 мг.экв/100 г сухой глины). Эта величина является важной характеристикой минерала и обозначает количество обменных катионов, способных к замещению на катионы другого типа. От емкости катионного обмена напрямую зависит показатель сорбционной способности.
Бентонитовая глина может быть использована в дробленом виде, в виде гранул, порошка, или в компактированном виде: блоки, брикеты, пеллеты. Из бентонита так же изготавливают бентонитовые маты.
Наиболее широко бентонитовая глина традиционно используется:
- в металлургической промышленности, в качестве связующего при окомковании железорудных концентратов;
- в бурении, для приготовления буровых растворов;
- в литейной промышленности, в качестве связующего при изготовлении литейных форм;
А также в химической, резиновой, бумажной, фармацевтической отраслях промышленности, в строительстве, сельском хозяйстве и т. д. Всего насчитывается более 200 направлений использования бентонита.
В атомной отрасли бентонит используется для изоляции объектов ядерного наследия, создания барьеров безопасности при длительном хранении, консервации и захоронении РАО, при экологических мероприятиях по ликвидации аварий и восстановлении территорий.
