Bentonit

BENTONITAS

Marisa García Romero y Manuel Regueiro


El término "bentonita" fue sugerido por primera vez por Knight en 1898 para un material arcilloso de propiedades jabonosas procedente de "Benton Shale" (Wyoming, USA). Actualmente, la definición más ampliamente aceptada es la dada por R.E. Grim (1972): "La bentonita es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo de lasesmectitas, con independencia de su génesis y modo de aparición". Desde este punto de vista, la bentonita es una roca compuesta por más de un tipo de minerales, aunque son las esmectitas sus constituyentes esenciales y las que le confieren sus propiedades características.

Mineralogía

Las esmectitas son filosilicatos trilaminares (T:O:T), de fórmula compleja (en la Tabla siguiente semuestran las fórmulas estructurales ideales para los distintos miembros del grupo de las esmectitas). Se pueden dividir en esmectitas dioctaédrica y trioctaédricas. Las esmectitas dioctaédricas tienen aluminio como catión mayoritario en posición octaédrica (montmorillonita y beidellita) o hierro (nontronita). Las esmectitas trioctaédricas tienen, mayoritariamente, Mg2+ en posición octaédrica. Eltérmino más importante es la saponita..

Las esmectitas más comunes en las bentonitas son las de la serie montmorillonita-beidellita, con pequeñas cantidades de hierro.

| | Cationes Tetraédricos | Cationes Octaédricos | Interlámina | |
DIOCTAEDRICAS | Montmorillonita | Si4 | (Al2-x Rx2+) | CIx | O10(OH)2. nH2O |
| Beidellita | (Si4-xAlx) | Al2 | CIx | O10(OH)2. nH2O|
| Nontronita | (Si4-xAlx) | Fe2-x3+Alx | CIx | O10(OH)2. nH2O |
| | | | | |
TRIOCTAEDRICAS | Saponita | (Si4-xAlx) | Mg3 | CIx | O10(OH)2.nH2O |
| Hectorita | Si4 | Mg3-x(Li, F)x | CIx | O10(OH)2.nH2O |
| Estevensita | Si4 | (Mg3-x Rx3+) | CIx | O10(OH)2.nH2O |

CI = Ca, Na, Mg R2+ = Mg, Fe2+ R3+= Al, Fe3+

Propiedades fisicoquímicasLas importantes aplicaciones industriales de este grupo de minerales radican en sus propiedades físico-químicas. Dichas propiedades derivan, principalmente, de:

* Su extremadamente pequeño tamaño de partícula (inferior a 2 µm)
* Su morfología laminar (filosilicatos)
* Las sustituciones isomórficas, que dan lugar a la aparición de carga en las láminas y a la presencia de cationesdébilmente ligados en el espacio interlaminar.

Como consecuencia de estos factores presentan por una parte un valor elevado del área superficial y, a la vez, la presencia de una gran cantidad de superficie activa, con enlaces no saturados. Por ello pueden interaccionar con muy diversas sustancias, en especial compuestos polares, por lo que tienen comportamiento plástico en mezclas arcilla-aguacon elevada proporción sólido/líquido y son capaces de hinchar y de desarrollar propiedades reológicas en suspensiones acuosas.

Por otra parte, la existencia de carga en las láminas se compensa, con la entrada en el espacio interlaminar de cationes débilmente ligados y con estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiados fácilmente mediante la puesta en contacto de la arcilla conuna solución saturada en otros cationes, a esta propiedad se la conoce como capacidad de intercambio catiónico y es también la base de multitud de aplicaciones industriales.

Aplicaciones Industriales

Las bentonitas tienen unas propiedades tales que hacen que sus usos sean muy amplios y diversos. Los mas importantes son:

* Aglomerante en arenas de fundición.
* Peletización demenas.
* Lodos de perforación.
* Alimentación animal.
* Absorbentes (camas de gato....)
* Ingeniería Civil/Material de sellado.

Extracción y procesado

La explotación se efectúa a cielo abierto, utilizando medios mecánicos convencionales. La potencia del recubrimiento a remover varía de unos yacimientos a otros, pero, generalmente, en la mayor parte de las explotaciones...