Trabajo de Bentonitas

CURSO: MINERALES INDUSTRIALES

TEMA: BENTONITAS

PRESENTADO POR:

MEJIA LOPEZ, JHONY

GAMONAL VERA, JANET

GARCIA QUILECHE, JHOVANA

GARCIA CORREA, JANET DEL PILAR

DOCENTE: ING. GONZALE YANA,

ROBERTO

MINERALES INDUSTRIALES: BENTONITAS

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INDICE

TEMA BENTONITAS Pag.

1.-Origen y naturaleza

3

2.-Caractersticas 8

2.1.- Clasificacin 8

2.2.- Estructura 9

2.3.- Propiedades fsico qumicas 13

2.3.1.- Superficie especfica 14

2.3.2.- Capacidad de intercambio catinico (CEC) 14

2.3.3.- Hidratacin e hinchamiento 15

2.3.4.- Alta plasticidad 15

2.3.5.- Viscosidad 16

2.3.6.- Capacidad de absorcin 16

2.3.7.- Tixotropa 17

3.- Productos comerciales 17

3.1.- Bentonita sdica 17

3.2.- Bentonita clcica natural. 17

3.3.- Bentonita clcica activada. 17

4.- Explotacin y produccin 18

5.- Principales aplicaciones 30

6.-Conclusiones

7.-Bibliografa

8.-Anexos

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48

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BENTONITAS

1.- ORIGEN Y NATURALEZA

Antiguamente se conocan algunas aplicaciones de las denominadas

bentonitas. Ya los romanos aprovechaban las propiedades de la "Tierra de

Bataneros", tanto en cermica, como en la limpieza de tejidos y como

desengrasante, por sus propiedades jabonosas. Unos siglos antes, los egipcios y

los griegos, tambin aplicaron estos mismos productos en idnticas o similares

utilizaciones.

En la Edad Media se tienen noticias de que por las calles de Pars se vendan las

Tierras Esmectticas como un producto desengrasante. Es probable que como

tales se comercializaran arcillas de alto poder coloidal.

Los primeros yacimientos se encontraron en Fort Benton -en el estado de

Illinois, USA- hace 100 aos.

Las propiedades fsicas de estas arcillas (especiales) de Wyoming le dieron

rpidamente un alto valor comercial y sus usos en lodos para sondeos,

aglomerante de arenas de moldeo, decoloracin de aceites, etc. originaron un

desarrollo de un gran complejo industrial en Wyoming, lo que por otra parte

indujo a la bsqueda de nuevos yacimientos. Pronto fueron encontradas

bentonitas en Misissipi, Texas, Arizona y California, como as tambin en

Inglaterra, Alemania, Italia, Espaa, Rusia y Japn.

Es notable, que antes de tener un nombre propio, de estas destacadas arcillas,

ya se conocan algunas de sus propiedades y usos, como lo demuestra el hecho de

que, en 1888, se hizo desde Rock Creek, Wyoming, el primer embarque con

inters comercial.

El nombre bentonita fue propuesto en 1898 por Knight para designar al

material arcilloso procedente de esta formacin, de ah proviene su nombre.

La bentonita tiene su origen en las cenizas volcnicas y el efecto

complementario de la erosin. Las cenizas se asientan en los valles y se hunden

en la tierra a poca profundidad. Estas vetas de bentonita acostumbran a tener

un espesor de 1 2 metros y estn enterradas a unos 25 metros de

profundidad.


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DESCRIPCIN DE LA BENTONITA

La bentonita es un tipo de arcilla. En su acepcin ms comn una arcilla es un material

natural que al mezclarse con agua en cantidades adecuadas se transforma en una pasta

plstica. Siendo ms precisos, las arcillas son sedimentos de cristales extremadamente

finos (menos de 2 mm), constituidos por filosilicatos hidratados de aluminio.

La bentonita es una arcilla especial, formada por filosilicatos de la familia de las

montmorillonitas (Esmectitas), cuya red cristalina es capaz de captar iones de otros

metales que el aluminio (sodio, calcio, magnesio, y, a veces, hierro). Las principales

bentonitas son las sdicas, las clcicas y las magnesianas (tierra de Fuller), cada una de

ellas con caractersticas que las hacen muy interesantes para los usos industriales. As por

ejemplo, la bentonita sdica es capaz de absorber grades cantidades de agua, mientras

que las clcicas tratadas con cidos y las bentonitas magnesianas, son capaces de

decolorar los aceites.

Las bentonitas son arcillas de estructura laminar que pertenecen al grupo de

los filosilicatos. La montmorillonita es el mineral predominante. Habitualmente, se

las consideran como silicatos de aluminio, de su frmula qumica es:

Si4 (AI (2-x) Rx) 010 (OH)2 CEx, nH2O

Donde R= Mg, Fe, Mn, Zn, Ni

Frmula simplificada:

Al2O3 4Si O2 nH2O

Componentes minerales

Porcentaje

Montmorillonita 75 85 % Illita 5-10 %

Cuarzo 4 5 % Otros minerales 2.5 5

Anlisis qumico Porcentaje

SiO2 aprox. 56 %

Al2O3 aprox. 21 %

Fe2O3 aprox. 6 %

MgO aprox. 3,5 %

CaO aprox. 1,5 %

Na2O aprox. 0,5 %


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La denominacin montmorillonita, se debe a que el primer yacimiento que se descubri en

Europa, est ubicado en la localidad de Montmorilln, al sur de Francia. Son materiales

esmectticos capaces de hinchar y aumentar varias veces su volumen en el contacto con el

agua y formar geles tixotrpicos cuando se les aade agua en pequeas cantidades.

De acuerdo con la definicin dada por Grimen 1972 International Clay Conference

"La bentonita es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo de las

esmectitas con independencia de su gnesis y modo de aparicin".

La mayora de los depsitos comerciales de bentonitas contienen Cay Mg como

cationes de cambio principales. Sin embargo las esmcticas comienzan a ser inestables

con el tiempo, con la profundidad, el enterramiento y la diagnesis alterndose a

Interestratificados, III.-Sm y veces a K-metabentonitas, en las que sus propiedades

han sido destruidas ampliamente.

Por consiguiente las esmectitas puras se encuentran esencialmente en rocas de

edad post-mesozoica.

Aunque se conocen bentonitas Jursicas, la mayora de los depsitos son

Cretcicos o posteriores (criterio importante de exploracin).

Tipos de bentonitas


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GNESIS

Los minerales del grupo de las esmectitas se forman y son estables en ambientes

supergnicos. Son posiblemente, el grupo de minerales de la arcilla ms ampliamente

representados en el medio exgeno. Se han encontrado asociadas a todos los tipos de

sedimentos, tanto continentales como marinos. Son constituyentes esencia les de muchos

suelos. Durante la diagnesis, se transforman en interestratificados illita/esmectita y

posteriormente en illita o incluso clorita.

Esta aparicin generalizada de las esmectitas en diversos ambientes, se debe a la

diversidad de sus procesos de formacin, ya que puede originarse tanto por alteracin de

rocas volcnicas, como por precipitacin directa a partir de soluciones o por

transformacin de minerales preexistentes. Si bien, los mayores depsitos de bentonitas

con inters econmico se han formado por hidrlisis de rocas volcnicas.

La alteracin consiste, esencial mente, en la desvitrificacin de la ceniza seguida de la

hidratacin y cristalizacin de la esmectita a partir de numerosos ncleos. Durante la

alteracin se produce una prdida de lcalis, as como la migracin de la slice, que se pone

de manifiesto por las frecuentes silicificaciones que aparecen en las capas adyacentes.

La mayor parte de los depsitos inters econmico se han formado por hidrlisis de rocas

volcnicas.

1.- Alteracin hidrotermal de rocas volcnicas acidas "in situ".

2.-Alteracin subacutica de cenizas volcnicas de grano fino.

Vulcanismo producido en todo el mundo a partir del Cretcico, existen yacimientos de bentonitas en todos los continentes con excepcin de la Antrtida.


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El proceso de alteracin consiste:

Desvitrificacin de la ceniza

Hidratacin y cristalizacin de la esmectita a partir de numerosos ncleos.

Prdida de lcalis durante la alteracin

Migracin de slice

Silicificaciones en las capas adyacentes.

1.- Alteracin hidrotermal de rocas volcnicas acidas "in situ"

*Ha tenido lugar bajo lmina de agua permanente uniformidad mineral mineralgica

en la vertical.

*Ausencia de desarrollo de perfiles edficos.

El ejemplo clsico de este tipo son los yacimientos de las formaciones cretcicas de

Wyoming y Montana (USA).

2.- Alteracin subacutica de cenizas volcnicas de grano fino.

Se encuentran asociadas a otros minerales de origen hidrotermal.

Morfologa irregular con un cambio gradual de composicin hacia las rocas

encajantes.

Su distribucin y forma estn en general controladas por zonas de facturacin.

La composicin de los materiales originales puede ser muy variada.

Ejemplos de este tipo son los yacimientos de Nevada y California (USA), Askana (URSS),

Isla de Ponza (Italia), Orn (Argelia) y Almera (Espaa).


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2.- CARACTERISTICAS

2.1.- Clasificacin

Patterson y Murray (similar a la propuesta por Odom):

a) Bentonitas altamente hinchables o sdicas

Estn constituidas por montmorillonita que contiene naturalmente iones

intercambiables de sodio. Estas bentonitas son usadas en lodos para perforacin

y como ligante en la pelletizacin de mineral de hierro.

b) Bentonitas poco hinchables o clcicas

Estn constituidas por montmorillonita que contiene principalmente iones

intercambiables de calcio. Este tipo tiene menor capacidad de hinchamiento que

las variedades sdicas. Esta cualidad es particularmente importante para el uso

en pastas cermicas.


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c) Bentonitas con activacin alcalina

Son bentonitas que se obtienen por el intercambio de cationes alcalino-trreos

por cationes alcalinos en la montmorillonita. Esta activacin provoca una mayor

plasticidad, viscosidad y tixotropa de la bentonita, como as tambin una gran

capacidad de hinchamiento.

2.2.- Estructura

La familia de las arcillas son filosilicatos hidratados, que se presentan en

cristales muy pequeos (


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T (tetradrica)

O (octadrica)

T (tetradrica)

Gran diversidad composicional

Como la mayor parte de las arcillas, la bentonita est constituida de hojas

apiladas; es un phyllosilicato. Estas hojas pueden ser apiladas de diferentes

maneras. Cada hoja est por s misma constituida de 3 capas:

Una capa octadrica (Oc) intercalada entre dos capas tetradricas (Te), que lo

simbolizan por Te-Oc-Te (2/1).

Al interior mismo de la estructura ciertos iones Silicio Si4+ son reemplazados por

iones Al+3 y, a su vez, estos iones Aluminio son reemplazados por iones divalentes

Mg+2, Fe+2. Este fenmeno crea un dficit de cargas positivas e induce entonces

una carga global negativa a la bentonita.

Las hojas estn separadas entre ellas por un espacio interfoliar que contiene iones

Na, Ca, Mg y molculas de agua. Para la bentonita, este espacio puede agrandarse

por absorcin de nuevas molculas de agua; es este fenmeno el que origina el

hinchamiento de la bentonita en el agua. Los cationes presentes en el espacio

interfoliar son cationes intercambiables, es decir, que pueden ser reemplazados

por otros iones (por ejemplo, el in NH4+) y liberados en la solucin.

Estos cationes son muy importantes porque son ellos quienes confieren a las

bentonitas sus nombres y sus propiedades; las bentonitas clcicas se hinchan poco

mientras que las bentonitas sdicas se hinchan mucho y son muy reactivas.


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Cationes tetradricos Octadricos Interlminas

Dioctadricas

Ca, Na, Mg

Montmorillonita Si Al + (Mg, Fe2+)

Beidelita Si + Al Al

Nontronita Si + Al Al + Fe3+

Trioctadricas

Saponita Si + Al Mg

Hectorita Si Mg + ( Li, F)

Estevencita Si Mg + Al


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2.3.-Propiedades fsico qumicas

Las propiedades de las bentonitas derivan principalmente de:

Pequeo tamao de partcula (inferior a 2 m).

Morfologa laminar (filosilicatos).

Sustituciones isomrficas:

o Aparicin de carga en las lminas.

o Presencia de cationes dbilmente ligados en el espacio

interlaminar.

Caractersticas fsico-qumicas de las bentonitas

La bentonita es un coloide

Un coloide es una sustancia slida en general que, dispersada en un lquido, se

divide en partculas cuyo tamao est comprendido entre 2 y 200 nanmetros

(1nm= 1 millonsimo de metro) y cuya superficie especfica es muy importante y

vuelve a los fenmenos de superficie preponderantes en relacin a las fuerzas de

la gravedad.

La bentonita est constituida de micelas animadas de movimiento browniano en

suspensin en el agua o en el vino. Esa suspensin es homognea y no sedimenta. En

una alta concentracin, la suspensin no fluye ms y forma un gel. Gracias a sus

cargas negativas, la bentonita es capaz de flocular con otras sustancias de signo

contrario tales como las protenas o todo otro electrolito cargado positivamente.

ndice de Hinchamiento

El Indice de Hinchamiento, representa la relacin entre el volumen de 5 g de

bentonita en polvo y el volumen ocupado por 5 g de bentonita en 100 ml de agua

durante 24 hs.

Este hinchamiento es posible debido a que se adsorbe agua entre las hojas de las

bentonitas formando una pasta gelatinosa y en gran dilucin. Los porcentajes de

hinchamiento de las bentonitas, expresado en cm3/g de polvo seco, son muy

variables.


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Las bentonitas sdicas son las ms utilizadas para tratar los vinos, debido a que

poseen hojas ms separadas (100 ) que las clcicas (10 ), se hinchan ms en el

vino y tienen una capacidad de adsorcin de protenas superior. El vino se

encuentra protegido contra la casse proteica y la casse cprica.

Coagulacin

Las partculas cargadas del mismo signo tienen tendencia a reposar. Este

fenmeno permite a las soluciones coloidales mantenerse estables. Pero si estas

cargas son neutralizadas por un electrolito de signo contrario, las partculas van a

aglomerarse y se producir la coagulacin, este proceso de sedimentacin es la

floculacin, en el que las fuerzas de atraccin que intervienen en el proceso son

las tuerzas de Van der Waals. Esto es lo que sucede cuando se cola un vino con

bentonita.

2.3.1.- Superficie especfica

rea superficie externa + rea de la superficie interna (si existe)

(expresada en m2/g).

Bentonitas elevadas: S.E. (150-800 m2/g). Muy importante para ciertos

usos industriales en los que la interaccin slido-fluido depende

directamente de esta propiedad.

2.3.2.- Capacidad de intercambio catinico (CEC)

Suma de todos los cationes de cambio que un mineral puede adsorber a un

determinado pH.

Las cargas negativas del mineral se generan de 3 formas distintas:

Sustituciones isomrficas dentro de la estructura.

Enlaces insaturados en los bordes y superficies externas.

Disociacin de los grupos hidroxilo accesibles.

El primer tipo es conocido como carga permanente y supone un 80 % de la carga

neta de la partcula; adems es independiente de las condiciones de pH y

actividad inica del medio. Los dos ltimos tipos de origen varan en funcin del

pH y de la actividad inica. Corresponden a bordes cristalinos, qumicamente

activos y representan el 20 % de la carga total de la lmina.


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A continuacin se muestran algunos ejemplos de capacidad de intercambio

catinico (en meq/100 g):

Caolinita: 3-5

Halloisita: 10-40

Illita: 10-50

Clorita: 10-50

Vermiculita: 100-200

Montmorillonita: 80-200

Sepiolita-paligorskita: 20-35

2.3.3.- Hidratacin e hinchamiento

Vara en funcin de la naturaleza del catin interlaminar y la carga de la lmina.

Pueden aumentar su volumen hasta 15 veces (B. sdicas) La hidratacin y

deshidratacin del espacio interlaminar son propiedades caractersticas de las

esmectitas, y cuya importancia es crucial en los diferentes usos industriales.

Aunque hidratacin y deshidratacin ocurren con independencia del tipo de

catin de cambio presente, el grado de hidratacin s est ligado a la naturaleza

del catin interlaminar y a la carga de la lmina. La absorcin de agua en el

espacio interlaminar tiene como consecuencia la separacin de las lminas dando

lugar al hinchamiento. Este proceso depende del balance entre la atraccin

electrosttica catin-lmina y la energa de hidratacin del catin.

A medida que se intercalan capas de agua y la separacin entre las lminas

aumenta, las fuerzas que predominan son de repulsin electrosttica entre

lminas, lo que contribuye a que el proceso de hinchamiento pueda llegar a

disociar completamente unas lminas de otras.

Cuando el catin interlaminar es el sodio, las esmectitas tienen una gran

capacidad de hinchamiento, pudiendo llegar a producirse la completa disociacin

de cristales individuales de esmectita, teniendo como resultado un alto grado de

dispersin y un mximo desarrollo de propiedades coloidales. Si por el contrario,

tienen Ca o Mg como cationes de cambio su capacidad de hinchamiento ser

mucho ms reducida.

2.3.4.- Alta plasticidad

El agua forma una envuelta sobre las partculas laminares de esmectita

produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas partculas

sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas.


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Las arcillas son eminentemente plsticas. Esta propiedad se debe a que el agua

forma una envuelta sobre las partculas laminares produciendo un efecto

lubricante que facilita el deslizamiento de unas partculas sobre otras cuando se

ejerce un esfuerzo sobre ellas. La elevada plasticidad de las arcillas es

consecuencia, nuevamente, de su morfologa laminar, tamao de partcula

extremadamente pequeo (elevada rea superficial) y alta capacidad de

hinchamiento. Generalmente, esta plasticidad puede ser cuantificada mediante

la determinacin de los ndices de Atterberg (Lmite Lquido, Lmite Plstico y

Lmite de Retraccin). Estos lmites marcan una separacin arbitraria entre los

cuatro estados o modos de comportamiento de un suelo slido, semislido,

plstico y semilquido o viscoso (Jimnez Salas, et al., 1975).

La relacin existente entre el lmite lquido y el ndice de plasticidad ofrece una

gran informacin sobre la composicin granulomtrica, comportamiento,

naturaleza y calidad de la arcilla. Existe una gran variacin entre los lmites de

Atterberg de diferentes minerales de la arcilla, e incluso para un mismo mineral

arcilloso, en funcin del catin de cambio. En gran parte, esta variacin se debe

a la diferencia en el tamao de partcula y al grado de perfeccin del cristal. En

general, cuanto ms pequeas son las partculas y ms imperfecta su estructura,

ms plstico es el material.

2.3.5.- Viscosidad

Variaciones en el grado de dispersabilidad dentro de un mismo yacimiento.

Alta viscosidad: recubrimiento sedimentario superior no es muy potente

y una gran parte del Fe se encuentre en estado oxidado

Baja viscosidad: yacimientos con ms de 10 m de recubrimiento y bajo

estado de oxidacin del Fe.

2.3.6.- Capacidad de absorcin

Algunas arcillas encuentran su principal campo de aplicacin en el sector de

los absorbentes ya que pueden absorber agua u otras molculas en el espacio

interlaminar (esmectitas) (bentonitas) o en los canales estructurales (sepiolita y

paligorskita). La capacidad de absorcin est directamente relacionada con las

caractersticas texturales (superficie especfica y porosidad) y se puede hablar

de dos tipos de procesos que difcilmente se dan de forma aislada: absorcin

(cuando se trata fundamentalmente de procesos fsicos como la retencin por

capilaridad) y adsorcin (cuando existe una interaccin de tipo qumico entre el

adsorbente, en este caso la arcilla, y el lquido o gas adsorbido, denominado

adsorbato).


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2.3. 7.- Tixotropa

La tixotropa se define como el fenmeno consistente en la prdida de

resistencia de un coloide, al amasarlo, y su posterior recuperacin con el tiempo.

Las arcillas tixotrpicas cuando son amasadas se convierten en un verdadero

lquido. Si, a continuacin, se las deja en reposo recuperan la cohesin, as como

el comportamiento slido. Para que una arcilla tixotrpica muestre este especial

comportamiento deber poseer un contenido en agua prximo a su lmite lquido.

Por el contrario, en torno a su lmite plstico no existe posibilidad de

comportamiento tixotrpico.

3.- Productos comerciales

3.1.- Bentonita sdica.

Es una Montmorillonita que se encuentra en forma natural y que contiene un alto nivel

de iones de sodio. Se hincha al mezclarse con el agua y puede aumentar hasta 12 veces

su volumen.

3.2.- Bentonita clcica.

Es una Montmorillonita en la que el catin intercambiable predominante es el

calcio. No exhibe la capacidad de hinchamiento de la bentonita sdica, pero

tiene propiedades absorbentes.

Adems de sus propiedades de absorcin, la bentonita tiene la interesante

propiedad de adsorber una gran cantidad de molculas de protenas de

soluciones acuosas. De esta propiedad se deriva la utilizacin de bentonita en el

proceso de vinificacin, como piedras sanitarias para gatos y en la produccin de

alimentos para animales.

Su principal aplicacin es para el sellado de vertederos, tranque de relave y

tranque para agua.

3.3.- Bentonita clcica activada

Para obtener bentonitas sdicas a partir de bentonitas clcicas naturales

tratndolas con carbonato clcico.

Norteamrica, Europa y Japn son los principales productores de bentonitas

activadas.


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4.- Explotacin y produccin

Extraccin y procesado

La explotacin se efecta a cielo abierto, utilizando medios mecnicos convencionales. La

potencia del recubrimiento a remover vara de unos yacimientos a otros, pero,

generalmente, en la mayor parte de las explotaciones son inferiores a los 15 m. adems, en

la mayor parte de los casos, dichos recubrimientos son blandos y poco cohesionados, lo que

hace fcil su desmonte.

El procesado industrial del producto de cantera viene fijado por la naturaleza y uso a que

se destine. Generalmente es sencillo, reducindose a un machaqueo previo, eliminacin de

la humedad y, finalmente, a una molienda hasta los tamaos de partcula deseados.

La bentonita de Wyoming, o altamente hinchable, cuando llega a la planta de tratamiento,

suele contener aproximadamente un 30 % de humedad, mientras que en otras bentonitas

puede ser del orden del 25 %. Despus del procesado su humedad oscila entre un 7 y un 8

%. El secado se suele realizar en hornos secadores rotatorios de grandes dimensiones (20

m de longitud por 3 m de dimetro). La temperatura de secado depende de la utilizacin

posterior de la bentonita. Las temperatu ras ms altas se emplean cuando se prepara

materia prima para la obtencin de grnulos absorbentes y las ms bajas, para las

destinadas a aplicaciones coloidales.

La bentonita seca se envasa y transporta, normalmente en contene dores de plstico o

papel reforzado y, en ocasiones, sobre todo cuando se trata de granulados o cuando se

requieren largos periodos del almacenamiento, en tambores metlicos de 40 Kg de

capacidad.

Tratamientos destinados a mejorar la calidad del producto

En ocasiones se procede a someter a las bentonitas a procesos fsicos y qumicos que

tienen por objeto potenciar algunas de sus propieda des para determinadas aplicaciones

industriales. Desde el punto de vista industrial tienen gran importancia los procesos

destina dos a modificar el quimismo del espacio interlaminar, a dichos procesos se les

denomina "Activacin" (activacin cida y activacin sdica).

La activacin cida consiste en la adicin de una mezcla de agua y cido sulfrico o

clorhidri co (tras el secado y la molienda del material), seguida de agita cin, filtrado,

secado y pulverizado. Con ella se consigue la disolu cin de impurezas tales como calcita, el

reemplazamien to de iones calcio (divalen tes) en posicin interlaminar por hidrgenos y la

eliminacin de iones Al de la capa tetradrica y Fe2+, Fe3+,Al y Mg de la capa octadrica.


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Mediante la activacin cida se consiguen cambios importantes en el mineral. Los bordes

de las lminas de arcilla se abren y se separan aumentando la porosidad y el rea

superficial. As mismo, aumentan la capacidad de intercambio inico y la actividad

cataltica.

Igualmente, se puede efectuar una activacin sdica, sobre bentonitas clcicas,

tratndolas con carbonato clcico, para obtener bentonitas sdicas. Norteamrica, Europa

y Japn son los principales productores de bentonitas activadas.

Si los cationes de cambio inorgnicos de una esmectita son sustituidos por cationes

orgnicos de cadena larga tipo compues tos tetraamonio o alkilamina, a esta arcilla se la

denomina arcilla organof lica. Las arcillas naturales son organofbicas ; sin embargo,

cuando son modificadas orgnicamente presentan afinidad por las molculas orgnicas, por

ello tienen importantes aplicaciones como adsorbentes de residuos orgnicos. Adems son

hidrofbicas, adecuadas para su empleo en la fabricacin de pinturas, como gelificantes de

lquidos orgnicos, en lubrican tes, etc.

LAS PROPIEDAES DE LA EXTRACCION DE LA BENTONITA SON:

Explotacin a cielo abierto

Caractersticas del recubrimiento superior:

Potencia inferior a 15 m.

Blandos y poco cohesionado fcil desmonte

Dentro de cada yacimiento:

Explotacin selectiva segn propiedades fsicas

A veces, la bentonita de un mismo nivel separa hasta en 3 calidades diferentes.

EXTRACCIN DEL RECUBRIMIENTO.

DESMONTE DEL MATERIAL

SUPERFICIAL

EXTRACCIN

Bentonita lista para extraer.

EXTRACCIN Y ACUMULACIN

ACUMULACIN

Secado al aire

Elimina 50% humedad

Reduce costes de secado

CARGA DE BENTONITA EN

CAMIONES

TRANSPORTE A LA PLANTA DE TRATAMIENTO Se acumula segn tipos y calidades.

MOLINO DE BENTONITA

Reduccin del tamao de partcula.

PLANTA DE TRATAMIENTO

SECADO:

Hornos rotatorios.

CALCINACIN:

Control exhaustivo de la T. Un exceso puede

alterar las propiedades finales.


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Almacenamiento de bentonita a granel y ensacada.

PROCESADO

Vara en funcin de la naturaleza y uso final:

Para granulados o largos periodos de almacenamiento.

Hornos rotatorios

Eliminacin humedad: 25-30% 7-8%

Temperatura de secado:

Alta T Materia prima para la obtencin

de grnulos absorbentes.

El tamao de partcula depende de la

aplicacin.

Baja T Aplicaciones coloidales.

Contenedores de plstico o papel

reforzado

Tambores metlicos 40 Kg. capacidad


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PROCESADO HIDROCLASIFICACIN

Mtodo usado en hectoritas y bentonitas de calidad especial

Bombeo de agua a travs de un circuito (arcilla en suspensin)

Minerales arcillosos

Secado

Molienda

Minerales no arcillosos

Impurezas

o TRATAMIENTOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DEL PRODUCTO

Procesos de Activacion

Mejoran el mequimismo del espacio interlaminar.

Posteriores al secado y molienda del material.

Disolucin de impurezas (calcita).

Reemplazamiento de Ca2+ por H+.

Eliminacin de: Al3+, Mg2+, Fe2+ y Fe3+ octadrico.

Activacin sdica:

o Bentonitas clcicas + NaOH= Bentonitas sdicas

Principales productores de bentonitas activadas:

Norteamrica

Europa

Japn

Activacin cida: Adicin de H2O + H2SO4 (o

HCl)

Agitacin

Filtrado

Secado

Pulverizado

Incremento de: Porosidad

rea superficial Capacidad Intercambio Catinico

Actividad cataltica


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o Bentonitas sintticas

Houston (Texas)

1970 Planta de fabricacin de montmorillonita sinttica

Producto: Estratificado illita-montmorillonita Aplicaciones: Catlisis en cracking Hidrogenacin / Deshidrogenacin Componente en catalizadores hidrotratantes

Reino Unido

Producto: Laponita (hectorita sinttica) Ms pura que el mineral natural Aplicaciones: Las mismas que la montmorillonita

sinttica

PRODUCCIN ACTUAL DE BENTONITA EN EL PER

La produccin actual de bentonita en el Per es de 18.471 toneladas, lo que nos situ, segn el U.S: Geological Survey, como el tercer productor latinoamericano en el 2004. La produccin nacional se concentra en las regiones de Piura y Junn y en las empresas Compaa Minera Agregados Calcreos S.A. y Minera Doa Herminia S.A.

Cuadro 7 - Produccin de bentonita por unidad minera 2004 (TM)

Empresa Minera Unidad Minera Regin Provincia Distrito Acum. 2004

Compaa Minera

Agregados Cerro Blanco Piura Paita Amotape 558

Calcreos S.A. Cerro Blanco Piura Paita Tamarindo

119 Minera Doa Herminia

S.A. Mechita Junn Jauja Sincos 6.97

9 Mechita Junn Huancayo Colca 10.815 Total 18.471

Fuente: DGM/DPDM/Estadstica Minera.


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o YACIMIENTOS DE BENTONITAS EN EL PER

Segn el INGEMMET (1996) los depsitos de bentonita se encuentran

distribuidos a lo largo de la Franja Interandina y la Costa.

Los principales depsitos se encuentran en Tumbes, Piura en la Formacin Chira e Ica en la formacin Paracas. En Tumbes y Piura la bentonita est compuesta de montomorillonita entre 45 a 75% y cristobalita entre 10% y 30%8. En Ica, el contenido de slice y sodio en las bentonitas es menor pero son ms ricas en calcio. En Piura y Tumbes abundan las bentonitas sdicas, y en Ica, las clcicas. Existen asimismo depsitos menos abundantes y puros en las regiones de Lima y Arequipa. Finalmente en Cajamarca, Ancash, Junn, Ayacucho y Puno existen tambin depsitos de bentonita.

Cuadro 8 - Unidades Mineras con Reservas de Bentonita (DAC 2000)

Titular Unidad Dpto. Provincia Distrito

Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Cerro Blanco Piura Paita Vichayal Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Chapica 10 Piura Paita Vichayal

Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Chapica 12 Piura Paita Vichayal

Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Chapica 4-94 Piura Paita Amotape




Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Chapica 8 Piura Paita Amotape

Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Chira 95 Piura Ayabaca Suyo

Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Haydee Isabel Piura Paita Amotape

Ca. Mra. Agregados Calcreos S.A. Molle 95 Ica Chincha Alto Laran

Ca. Mra. Las Camelias S.A. Fiorella 4 Junn Huancayo Chicche

Ca. Mra. Las Camelias S.A. Julissa B Piura Sullana Ignacio Escudero

Insumex S.A. Roco 98 N I Piura Sullana Ignacio Escudero

Insumex S.A. Roco 98 N II Piura Sullana Ignacio Escudero

Mra. Doa Herminia S.A. Oasis 2000 Junn Jauja Janjaillo

Ratto Macher Nicols Agustn El Mono N. A. R. M. Junn Huancayo Chongos Alto

Revoredo Garca-Caldern Ral Roxana Lupe Junn Huancayo Chongos Alto

Shougang Hierro Per S.A.A. CPS-1 Ica Nazca Marcona

Smrl. Gema 2 Gema 2 Tumbes Crlmte. Villar Zorritos

Smrl. Iscos 1 Iscos 1 Junn Chupaca San Juan de Isco

Fuente: MEM.

8 Segn informacin del INGEMMET (1996) la composicin qumica tpica para las bentonita en dichos departa-

mentos (Tumbes y Piura) es de 60-67% SiO2, 12-15% AI2O3, 2,5-3,9% Fe2O3, 1,9-3,7%, Na2O, 1,5-2,4% MgO y

0,2-1,1% CaO.


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o Usos de la bentonita

Los usos ms importantes de la bentonita son, segn Romero y Suarez, los de arena de moldeo, lodos de perforacin, pelletizacin, absorbentes, material de sellado, ingeniera civil, alimentacin animal, catlisis, industria farmacutica. Por ejemplo:

La bentonita es utilizada como arena de moldeo para la fabricacin de

moldes para fundicin. Los moldes estn compuestos por arena y arcilla, lo que da cohesin y plasticidad a la mezcla. La bentonita clcica permite mayor complicacin y detalles en los moldes, mientras que la sdica resiste mayores temperaturas (necesaria para la fundicin de metales ferrosos).

Asimismo, la bentonita es cada vez ms utilizada en la alimentacin animal como ligante de alimentos pelletizados para animales principalmente, cerdos, pavos, pollos, cabras, corderos y ganado vacuno. Sirve como soporte de sales minerales, vitaminas, antibiticos, etc. y acta como promotor del crecimiento y como atrapador de toxinas.

En la industria farmacutica, es utilizado como excipiente10, por su

capacidad adsorbente11, espesante, estabilizante, como agente suspensor12 y como modificador de la viscosidad. Se aplica en la preparacin de suspensiones tpicas, geles y soluciones.

Finalmente, tambin es utilizada como material de sellado para el sellado

en depsitos de residuos txicos y peligrosos como los radiactivos de baja y media actividad.

o Exportaciones peruanas de bentonita

En el 2004 se exportaron alrededor de US$ 910.000 de bentonita (partida

2508100000). Los principales destinos de las exportaciones de bentonita

peruanas en el 2004 fueron Ecuador (53%) y Venezuela (46%).


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Cuadro 9 - Produccin mundial de bentonita por principales pases (miles de TM)

Pases 2001 2002 2003 20041/

Estados Unidos (Ventas) 3.970 3.970 3.940 4.550 Grecia (crudo) 950 950 950 950

Commonwealth (crudo) 750 750 750 750

Turqua 636 674 600 600

Alemania (ventas) 500 500 500 500

Italia 500 500 500 500

Mxico 415 433 425 450

Total mundial2/ 10.400 10.300 10.200 10.500

1/ Estimado 2/ Redondeado

Fuente: USGS. Mineral Commodity Summaries, January 2005.

Cuadro 10 - Exportaciones peruanas de bentonita 2000-2004 Ao FOB US$ P. Neto (kg) P. Bruto (kg)

2000 245.575 1295.991 1313.428 2001 234.810 1374.673 1399.367

2002 281.073 1654.968 1685.802

2003 239.707 1298.063 1331.147

2004 148.672 890.299 909.900

Fuente: ADEX DATA TRADE

o Produccin mundial de bentonita

El ao pasado se produjeron 10,5 millones de toneladas de bentonita, de las

cuales 4,5 millones fueron producidos en los Estados Unidos. En el 2004, en

cuanto a produccin, segn informacin del USGS, el Per ocup el cuarto lugar

en Amrica Latina, con 35.000 toneladas producidas.

OTROS PAISES PRODUCTORES DE BENTONITA:

Estados Unidos

Grecia Japn Italia Brasil

Rumania Alemania

Mjico Argentina

India

Hungra Polonia Canad Turqua Chipre

PRODUCCIN MUNDIAL DE BENTONITA POR PASES 2005


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5.- Principales aplicaciones

Las propiedades de la bentonita no dependen slo del mineral esmecttico

predominante sino tambin de su grado de cristalinidad, del tamao de los

cristales, etc. y por lo tanto las propiedades pueden variar enormemente, por lo

cual el campo de las aplicaciones es amplio y las especificaciones para cada caso

son muy particulares.

La bentonita es uno de los minerales industriales que posee la ms amplia gama de

aplicaciones y por las posibilidades que brinda para obtener un alto valor agregado

a travs de su activacin, puede alcanzar en casos puntuales valores de venta que

superen a cualquier otro mineral. Un ejemplo lo constituyen las bentonitas

organoflicas utilizadas en la industria de la pintura, o las activadas en medio

alcalino para farmacopea y cosmticos.

Por sus variadas propiedades, las diferentes industrias la utilizan en estado

natural o activado.

Se comercializa en diferentes formas: en bruto, triturada, molida en diferentes

mallas segn el destino final, o activadas.

Una sntesis de los diferentes usos, en funcin del tipo de bentonita seleccionada,

se expone en la siguiente tabla:


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Las principales aplicaciones industriales de la bentonita son:

Lodos para perforacin.

Arenas de moldeo para la industria metalrgica.

Peletizacin.

Como sellador en depsitos de residuos tanto txicos y peligrosos, como

radiactivos de baja y media actividad.

Elaboracin de sistemas de puesta a tierra.

Edificaciones y obras civiles.

Fabricacin de pastas cermicas.

Fabricacin de jabones.


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La Bentonita constituye una carga muy interesante para los jabones, por su

poder emulsionante o por su afinidad por las partculas carbonadas al efecto

detergente. Entre sus propiedades y ventajas tenemos su gran poder

emulsionante y accin detergente debido a la suspensin viscosa del gel que

contiene; su capacidad de dispersarse en el agua ms rpidamente que los otros

jabones por el hecho de contener arcilla en estado coloidal; su propiedad de

cambios de base que ablanda las aguas duras y corrige el exceso de lcalis del

jabn realizando un efecto autoprotector sobre los tejidos; as como sus

propiedades emulsivas, saponificacin ms rpida e ntegra de materias grasas;

la desecacin o envejecimiento mucho menor que en los otros jabones y buena

estabilidad despus de la obtencin rpida del equilibrio del agua y su baja

sensibilidad a la deformacin y reblandecimiento en el agua caliente.

Fabricacin de productos farmacuticos

Fabricacin de cosmticos

Fabricacin de pinturas

Clarificacin de vinos y jugos

Piedras sanitarias para animales (cat litter)

Tratamiento del cuero

Estampados textiles

CLARIFICACIN DE VINOS

La Bentonita es un insumo industrial muy utilizado en la elaboracin del vino y el mosto

debido a su capacidad clarificante. Adsorbe y sedimenta partculas coloidales y levaduras,

adems de combinarse con las protenas inestables al calor.

El proceso de clarificacin con Bentonita data de la

dcada de 1950, ya que permite el embotellado temprano

de los vinos blancos, respetando su frutado y

protegindolo de las turbiedades proteicas. La

clarificacin con Bentonita es actualmente el

procedimiento ms utilizado para eliminar las protenas en

exceso.

En los vinos tintos, ricos en materia colorante coloidal, la

Bentonita, cargada negativamente, permite eliminar

complejos inestables constituidos por antocianinas bajo la

forma flavilio, taninos, polisacridos y protenas, cargados

positivamente, dndole estabilidad al vino, pero provoca

una prdida de color no despreciable.


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La bentonita es un elemento esencial en la constitucin de los coadyuvantes en el removido

o remuage durante la elaboracin de vinos espumantes.

Especificaciones segn el Codex Enolgico

Test de aspecto fsico:

Presencia de partculas groseras: Segn lo indica el Codex, el valor lmite es 8%.

Test de composicin:

Porcentaje de humedad:

Es determinado por la prdida de peso en porcentaje antes y despus de calentar la

bentonita. El valor debe estar comprendido entre el 5 y 15% del peso inicial.

Generalmente, est en el orden del 10%.

pH:

El pH es determinado sobre una solucin de bentonita. Las bentonitas clcicas tienen un

pH neutro (entre 6,5 y 8,5) mientras que en las bentonitas sdicas y clcicas activadas, el

pH es netamente alcalino (entre 8,5 y 10).

Adsorcin de las protenas:

Esta determinacin se hace por dosaje de las protenas antes y despus del tratamiento

de la bentonita en una solucin acuosa de protena. La protena utilizada es, en general,

albmina de huevo (Codex). Otros autores han propuesto la gelatina.

Para determinar la superficie especfica de adsorcin se utiliza el mtodo del azul de

metileno, donde el lmite de aceptacin debe ser de 300 mg/100g.

Contaminantes:

Arsnico, plomo, cadmio, cromo, hierro, Aluminio, Mercurio. Segn el Codex Enolgico

Internacional los valores lmites son:

Arsnico:


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Calcio y Magnesio:

Segn el Codex Enolgico Internacional, la suma de calcio y magnesio soluble debe

ser inferior a 100 mEq/100 g.

Sodio:

El Codex Enolgico Internacional, establece que el contenido de sodio soluble

deber ser inferior a 10 g/kg para bentonitas naturales y menor o igual a 35 g/kg para las

bentonitas activadas.

Evaluacin Sensorial

El olor normal para una bentonita de uso enolgico es el tierra hmeda suave. Las

bentonitas pueden presentar un gran nmero de defectos sensoriales tales como: olor a

moho, fuerte olor a tierra hmeda, olor a estancado y otros producidos por

microorganismos o contaminantes externos.

Test microbiolgicos

Se debe controlar la presencia de levaduras y mohos como as tambin la presencia de

bacterias. Las bacterias ms corrientes que se pueden encontrar son las bacterias del

metabolismo azufrado que liberan compuestos sulfhdricos.

Es interesante conocer que las bentonitas y las arcillas relacionadas tienen una

considerable variedad de usos. La utilizacin enolgica representa una aplicacin marginal,

siendo los principales usos la utilizacin como arenas de moldeo, lodos de perforacin,

agente aglutinante en pellets, material de sellado, alimentacin animal, catlisis en

derivados del petrleo y como excipientes en la industria farmacutica (debido a que no

son txicas ni irritantes ya que no pueden ser absorbidas por el cuerpo humano).

En nuestra industria, el objetivo debe ser controlar a la bentonita como insumo en

enologa, evaluando su composicin y calidad de manera exhaustiva y precisa, de modo que

garantice un aporte positivo y seguro en la calidad final de nuestros productos.

USO INDUSTRIAL DE LA BENTONITA

Arenas de moldeo

Lodos de perforacin

Peletizacin

Absorbentes

Material de Sellado

Ingeniera Civil

Alimentacin animal

Catlisis

Industria farmacutica

Otros usos


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Son muy numerosos los usos industriales de las bentonitas, tanto que resulta difcil

enumerarlos todos. Los ms importantes son:

METALURGIA (Arenas de moldeo)

Uso Principal De La Bentonita (Alta Cohesividad Y Plasticidad)

Moldeo En Arena: Mtodo Bsico En Fundicin.

Arena + Bentonita (aglutinante) + Agua

Bentonita:

Poder aglutinante.

Capacidad de formar pastas que presentan una cierta cohesin.

A pesar de que la industria ha evolucionado considerablemente en las ltimas dcadas

y ha ido sustituyendo a las bentonitas por otros productos en la fabricacin de moldes

para fundicin, ste sigue siendo su uso principal.

Las arenas de moldeo estn compuestas por arena y arcilla, generalmente bentonita,

que proporciona cohesin y plasticidad a la mezcla, facilitando su moldeo y dndole

resistencia suficiente para mantener la forma adquirida despus de retirar el moldeo

y mientras se vierte el material fundido.


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La proporcin de las bentonitas en la mezcla vara entre el 5 y el 10 %, pudiendo ser

sta tanto sdica como clcica, segn el uso a que se destine el molde. La bentonita

sdica se usa en fundiciones de mayor temperatura que la clcica por ser ms estable

a altas temperaturas, suelen utilizarse en fundicin de acero, hierro dctil y maleable

y en menor medida en la gama de los metales no frreos. Por otro lado la bentonita

clcica facilita la produccin de moldes con ms complicados detalles y se utiliza,

principalmente, en fundicin de metales no frreos.

El aumento de los costes de las materias primas est forzando a las fundiciones a

recuperar las mayores cantidades posibles de mezclas de arenas para ser usadas de

nuevo, si bien generalmente esto no afecta de forma sensible al consumo de bentonita.

El reciclado, en la mayora de los casos, no es posible, pues la mezcla alcanza

temperaturas superiores a los 6501C, y a esas temperaturas la arcilla pierde parte de

su agua de constitucin, proceso que es irreversible, y pierde con ello sus propiedades,

no pudiendo ser recuperada.

LODOS DE PERFORACIN

Fluidos bombeados que

circulan travs del pozo

mientras este es

perforado.

Uso final ms difundido de

la bentonita.

Aprovechado por su alta

viscosidad.

Composicin: segn

profundidad y material

Bentonita:

Incrementa viscosidad del lodo.

Efectiva extraccin de los escombros a la

superficie.

Funciones ms importantes que cumplen los lodos de

perforacin:

Lubricacin.

Recubrimiento que no deja filtrar agua en la formacin

geolgica.

Soporte de parte del peso del taladro.

LODOS DE SONDEO

BARRERA DE PERFORACION ROTATORIA


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A pesar de los importantes cambios que van sufriendo con el tiempo las formulaciones de los lodos de

perforacin, (comenz a utilizarse a principios del siglo XX) este sigue siendo uno de los mercados ms

importantes de las bentonitas.

Las funciones que debe cumplir el lodo son:

*Extraccin del ripio y limpieza del fondo del pozo.

*Enfriamiento de la herramienta de perforacin.

*Control de presiones de formacin y estabilizacin de las paredes.

*Mantenimiento en suspensin del ripio.

*Transmisin de potencia hidrulica al tricono.

*Soportar parte del peso de la sarta de perforacin.

* Permitir la adicin de agentes densificantes.

Las bentonitas de Wyoming son las ms utilizadas para la preparacin de lodos de

perforacin.

APLICACIONES PELETIZACIN

La bentonita se ha venido usando desde los aos 50 como agente aglutinante en la

produccin de pelets del material previamente pulverizado durante las tareas de

separacin y concentracin. La proporcin de bentonita aadida es del 0,5%, en la

mayor parte de los casos.

Aunque no existen especificaciones estandarizadas para este uso, se emplean

bentonitas sdicas, naturales o activadas, puesto que son las nicas que forman

buenos pelets con las resistencias en verde y en seco requeridas, as como una

resistencia mecnica elevada tras la calcinacin.

Aglomeracin del mineral de hierro finamente molido.

Bentonita sdica + agua confiere forma de partculas esfricas, las cuales son

endurecidas por coccin en hornos rotatorios (6/8 Kg. Bentonita/ Tonelada de

mineral de hierro).

Pelletizacin de taconita (mena de Fe)

Elimina impurezas.

Mejora la resistencia.

Incrementa viscosidad.


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ABSORBENTES

La elevada superficie especfica de la bentonita, le confiere una gran capacidad tanto

de absorcin como de adsorcin. Debido a esto se emplea en decoloracin y

clarificacin de aceites, vinos, sidras, cervezas, etc. Tienen gran importancia en los

procesos industriales de purificacin de aguas que contengan diferentes tipos de

aceites industriales y contaminantes orgnicos.

Se utiliza adems como soporte de productos qumicos, como por ejemplo herbicidas,

pesticidas e insecticidas, posibilitando una distribucin homognea del producto

txico.

En los ltimos aos, adems, estn compitiendo con otras arcillas absorbentes

(sepiolita y paligorskita) como materia prima para la fabricacin de lechos de animales.

La demanda de bentonitas para este uso varia sustancialmente de unos paises a otros,

as en Estados Unidos comenzaron a utilizarse a finales de los aos 80, sin embargo en

Europa el mercado es ms complejo y su demanda mucho menor.

ALIMENTOS CONCENTRADOS PARA ANIMALES

Adsorbentes de toxinas

Acta sobre los granos de cereales.

Impide proliferacin de hongos causados por la humedad y la temperatura.

Elimina toxinas.

Alto poder astringente y gran capacidad de adherencia.

Frmula utilizada:

Bentonita + Agua + Jugos digestivos

Accin detoxificadora en el tracto intestinal

Complejo indisoluble: micotoxinas-bentonita

Eliminacin con las heces


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Aglutinantes en los procesos de peletizacin o formacin de grnulos

No transmite sabor ni olor a los alimentos.

Excelente para la fabricacin de pelets o grnulos.

Acta como lubricante y aumentando la dureza.

Aditivo nutricional

Favorece la interaccin con protenas, pptidos y amino aminocidos

Vehculo para el suministro de vitaminas, minerales, antibiticos y otros

suplementos alimenticios.

JABONES

o La Bentonita se utiliza como carga en jabones, por su poder emulsionante o

por su afinidad por las partculas carbonadas al efecto detergente.

o Concentraciones de hasta 40 %:

Alta calidad

Muy econmico

Ventajas del uso de bentonitas en jabones:

Gran poder emulsionante.

Facultad de dispersarse en el agua.

Penetra en las fibras y absorbe impurezas.

Ablanda aguas duras.

Poco sensible a la deformacin y reblandecimiento en el agua caliente.

CAMAS DE GATO

Aprovecha sus propiedades adsorbentes.

Facilidad para atrapar iones o molculas de

gas o lquido.


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MATERIAL DE SELLADO

La creciente importancia que est tomado en los ltimos aos, por parte de los

gobiernos de toda Europa, la legislacin en lo referente a medio ambiente, ha

favorecido la apertura y desarrollo de todo un mercado orientado hacia el uso de

bentonitas como material de sellado en depsitos de residuos tanto txicos y

peligrosos, como radiactivos de baja y media actividad.

Durante muchos aos las bentonitas se han venido utilizando en mezclas de suelos en

torno a los vertederos, con el fin de disminuir la permeabilidad de los mismos. De esta

forma se impide el escape de gases o lixiviados generados en el depsito. Esta mezcla

se poda realizar in situ o sacando el suelo de su emplazamiento, mezclndolo con la

bentonita y volvindolo a colocar en su sitio, la ventaja de la primera alternativa es

que supone un gasto menor pero, sin embargo, implica una mezcla menos homognea. La

segunda alternativa, sin embargo, es ms cara pero asegura una mejor

homogeneizacin de la mezcla bentonita-suelo. Por otro lado, esto disminuye la

cantidad de bentonita necesaria (5-6 %), frente a 7-8 % para la utilizada en mezclas

in situ.

Ms recientemente ha surgido una nueva tendencia en el diseo de barreras de

impermeabilizacin que se basa en la fabricacin de complejos bentonitas-

geosintticos (geomembranas y geotextiles). Consiste en la colocacin de una barrera

de arcilla compactada ente dos capas, una de geotextil y otra de geomembrana

(plsticos manufacturados, como polietileno de alta densidad o polipropileno, entre

otros).

La geomembrana es impermeable, mientras que el geotextil es permeable, de modo

que permite a la bentonita hinchar, produciendo la barrera de sellado compactada.

La normativa vara de un pas a otro en cuanto a los valores que tienen que cumplir las

arcillas compactadas para dicho fin.


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Esta utilidad de las bentonitas como material de sellado se basa fundamentalmente en

algunas de sus propiedades caractersticas, como son: su elevada superficie

especfica, gran capacidad de hinchamiento, buena plasticidad y lubricidad, alta

impermeabilidad, baja compresibilidad. Las bentonitas ms utilizadas para es fin son

las sdicas, por tener mayor capacidad de hinchamiento.

As mismo, se utilizan bentonitas sdicas como material impermeabilizante y

contenedor en los siguientes campos:

* Como contenedores de aguas frescas: Estanques y lagos ornamentales,

campos de golf, canales...

* Como contenedores de aguas residuales: Efluentes industriales (balsas).

* En suelos contaminados: Cubiertas, barreras verticales.

* En el sellado de pozos de aguas subterrneas contaminadas.

* En depsitos de residuos radiactivos: Repositorios subterrneos, sellado de

fracturas en granitos, etc.

PUESTA A TIERRA

Suelos con alta resistividad (areniscas, zonas rocosas o volcnicas)

Utilizada como agregado al terreno en el que se instalar la puesta a tierra, con

el fin de mejorar las descargas.

Objetivo: obtener humedad casi constante en el terreno:

o Aumenta la conductividad y eficacia de la instalacin.

o Coste menor con respecto a los convencionales.

Requisitos:

Bentonitas sdicas

pH elevado (evitar corrosin)

OBTURACIN DE FUGAS

Uso de bentonitas como material de sellado:

Capacidad de hinchamiento

Buena plasticidad

Lubricidad

Alta impermeabilidad

Compresibilidad


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Blanket Method: el ms utilizado para impermeabilizacin. Se aplica directamente

sobre el suelo y las paredes que se van a tratar.

Residuos txicos y radiactivos: la nueva legislacin favorece el uso de bentonita

como sellado para estos fines.

IMPERMEABILIZACIN Y SELLADO

Objetivo: disminuir la permeabilidad de los suelos.

Evitan contaminacin de vertederos (impiden escape de gases o lixiviados

generados en ellos, o a lo largo de las corrientes de agua).

ADITIVOS PARA MORTERO

Adicin de bentonita alcalina a los morteros de cemento

Prtland o cementos magnesianos:

Aumenta la resistencia mecnica de estos.

Acelera su fraguado.

Contribuye a la impermeabilizacin.

Ejerce accin plastificante.

Se opone a los desagregados.


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INGENIERA CIVIL

Las bentonitas se empezaron a utilizar para este fin en Europa en los aos 50, y se

desarroll ms tarde en Estados Unidos. Se utiliza para cementar fisuras y grietas de

rocas, absorbiendo la humedad para impedir que esta produzca derrumbamiento de

tneles o excavaciones, para impermeabilizar trincheras, estabilizacin de charcas,

etc.

Para que puedan ser utilizadas han de estar dotadas de un marcado carcter

tixotrpico, viscosidad, alta capacidad de hinchamiento y buena dispersabilidad. Las

bentonitas sdicas o clcicas activadas son las que presentan las mejores propiedades

para este uso.

Los usos en este campo se pueden resumir en:

* Creacin de membranas impermeables en torno a barreras en el suelo, o como

soporte de excavaciones.

* Prevencin de hundimientos. En las obras, se puede evitar el desplome de

paredes lubricndolas con lechadas de bentonita.

* Proteccin de tuberas: como lubricante y rellenando grietas.

* En cementos: aumenta su capacidad de ser trabajado y su plasticidad.

* En tneles: Ayuda a la estabilizacin y soporte en la construccin de tneles.

Acta como lubricante (un 3-5 % de lodo de bentonita sdica mantenida a

determinada presin soporta el frente del tnel). Tambin es posible el

transporte de los materiales excavados en el seno de fluidos benonticos por

arrastre.

* En tomas de tierra: Proporciona seguridad en el caso de rotura de cables

enterrados.

* Transporte de slidos en suspensin.

ALIMENTACIN ANIMAL

Una aplicacin de las bentonitas que est cobrando importancia en los ltimos tiempos

es su utilizacin como ligante en la fabricacin de alimentos pelletizados para

animales. Se emplea en la alimentacin de pollos, cerdos, pavos, cabras, corderos, y

ganado vacuno, fundamentalmente. Acta como ligante y sirve de soporte de

vitaminas, sales minerales, antibiticos y de otros aditivos.

En 1992 se empez a fabricar con bentonitas un innovador producto comestible

denominado "Repotentiated Bentonite (RB)". Segn estudios del "Poultry Research

Institute" el aporte de pequeas cantidades de bentonitas (1 %) a la alimentacin de


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aves de corral reporta importantes beneficios: se incrementa la produccin de huevos

en un 15 %, su tamao en un 10 % y la cscara se hace ms dura.

La bentonita tiene una doble misin: acta como promotor del crecimiento y como

atrapador de toxinas. Esto se debe a que el alimento mezclado con bentonita, debido a

su gran capacidad de adsorcin, permanece ms tiempo en la zona intestinal, la arcilla

adsorbe el exceso de agua, y hace que los nutrientes permanezcan ms tiempo en el

estmago, siendo mayor su rendimiento (mayor produccin). Por otro lado adsorben

toxinas, no pudiendo stas, por tanto, atravesar las paredes intestinales. La mayor

adsorcin de agua de los nutrientes, adems, hace que los excrementos sean menos

hmedos, as los lechos permanecen ms tiempo limpios y se reduce la probabilidad de

epidemias y la proliferacin de moscas y parsitos. Las aves que comen este tipo de

alimentos excretan un 26 % ms de toxinas y adsorben un 42 % ms de protenas.

CATLISIS

El uso de aluminosilicatos en diferentes campos de la catlisis es tan antiguo como el

propio concepto de catlisis. Son muchas las aplicaciones de las arcillas como

catalizadores o soporte de catalizadores en diferentes procesos qumicos. As, son

utilizadas en reacciones de desulfuracin de gasolina, isomerizacin de terpenos,

polimerizacin de olefinas, cracking de pertroleo, etc.

Las propiedades catalticas de las bentonitas son resultado directo de su elevada

superficie especfica y tipo de centros activos.

La pilarizacin consiste en introducir, en el espacio interlaminar de una esmectita, un

policatin muy voluminoso que, tras calcinacin, da lugar a un oxido estable que

determina una porosidad fija y permanente de tamao controlado (tamices

moleculares).

INDUSTRIA FARMACUTICA

Desde hace tiempo las arcillas se vienen usando como excipiente por la industria

farmacutica. Debido a que no son txicas, ni irritantes, y a que no pueden ser

absorbidas por el cuerpo humano se utilizan para la elaboracin de preparaciones

tanto de uso tpico como oral. Se utiliza como adsorbente, estabilizante, espesante,

agente suspensor y como modificador de la viscosidad.

Su principal uso es la preparacin de suspensiones tpicas, geles y soluciones. Cuando

se usa como parte de una preparacin oral, su naturaleza adsorbente puede

enmascarar el sabor de otros ingredientes, o puede relentizar la liberacin de ciertos

frmacos catinicos (la hectorita y la saponita se utilizan como frmacos o drogas

retardantes).


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Como en el resto de los excipientes, las cantidades que se requieren son pequeas.

Generalmente las concentraciones de bentonita como agente de soporte es del 0,5-5

% y del 1-2 % cuando se usa como adsorbente.

OTROS USOS

Acondicionamiento de suelos para construccin y agricultura.

Aislantes y electrotecnia.

Cermica.

Refractarios.

Ingeniera civil y construccin.

Las posibles aplicaciones de las bentonitas son tan numerosas que es casi imposible

citarlas todas. Adems de los campos de aplicacin industrial indicados anteriormente,

las bentonitas se utilizan:

* En la industria de detergentes, como emulsionante y por su poder ablandador

del agua, debido a su elevada capacidad de intercambio catinico.

* Par la fabricacin de pinturas, grasas, lubricantes, plsticos, cosmticos, se

utilizan arcillas organoflicas, capaces de hinchar y dispersarse en disolventes

orgnicos, y utilizarse, por lo tanto, como agentes gelificantes, tixotrpicos o

emulsionantes.

* Para desarrollar el color en leucocolorantes, en papeles autocopiativos, se

utilizan bentonitas activadas con cido.

* En agricultura, para mejorar las propiedades de suelos arenosos o cidos. As

mismo se utilizan esmectitas sdicas para recubrir ciertos tipos de semillas,

de forma que su tamao aumente, y resulte ms fcil su distribucin mecnica,

a la vez que se mejora la germinacin.

* En la obtencin de membranas de smosis inversa, para la desalinizacin de

aguas.


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USOS DE LA BENTONITA (2005)


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6.- CONCLUSIONES:

La bentonita es una arcilla especial, formada por filosilicatos de la familia de

las montmorillonits (Esmectitas), cuya red cristalina es capaz de captar iones

de otros metales que el aluminio (sodio, calcio, magnesio, y, a veces, hierro).

"La bentonita es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo

de las esmectitas con independencia de su gnesis y modo de aparicin".

La bentonita es uno de los minerales industriales que posee la ms amplia

gama de aplicaciones y por las posibilidades que brinda para obtener un alto

valor agregado a travs de su activacin, puede alcanzar en casos puntuales

valores de venta que superen a cualquier otro mineral.

Las bentonitas son tambin llamadas "arcillas activadas" debido a su afinidad

en ciertas reacciones qumicas causada por su excesiva carga negativa.

Las bentonitas tienen propiedades muy amplias y atractivas lo que hace que

sus usos sean muy amplios y diversos.


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7.- BIBLIOGRAFIA

http://grupoagropecuariomineria.blogspot.com/2009/06/peletizacion-bentonita.html http://www.bentonita-dellago.com.ar/bentonita+es.html TODO SOBRE BENTONITAS http://www.comerex.cl/Link/propiedades.html#bent

http://www.ciati.org/ciatiweb/test-ciati/index.php/novedades/60-bentonita

PUBLICADO EN LA REVISTA 13 TRECEGRADOS - FEBRERO 2008

1- Kovac V., Donnes recentes sur lemploi des bentonites. Aspect enzimatique. Bull. OIV,

52, 560-574, 1979.

2- Poinsaut P., Hardy G., Les bentonites (1 re partie). Caractrisation des bentonites.

Revue des oenologues, 21 (75) 25-30, 1995.

3- Codex enolgico vigente.

4- Ribreau-Gayon J., Peynaud E., Tratado de enologa. Ciencias y tcnicas del vino,

2001.

5- Poinsaut P., Hardy G., Les bentonites (3me partie). Utilisation des bentonites en

oenologie. Revue des oenologues, (77) 29-34, 1995.

6- Ribreau-Gayon, J.; Glories, Y.; Maujean, A.; Dubourdieu, D.Tratado de enologa 2.

Qumica del Vino, Estabilizacin y Tratamientos, 2003.

Fuente

Ing. Susana Albornoz y Lic. Soraya Bellini - CIATI AC - www.ciati.com.ar

Para mayor informacin pueden contactarse con Ing. Susana Albornoz: 0261-

154185785 - [email protected] en Mendoza.

Lic. Soraya Bellini: 02941-461062 - [email protected] en Ro Negro.


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Bentonita para vinos


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PLANTA DE BENTONITA


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Bentonita


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Documents

Trabajo de Bentonitas