Бентонит - это слоистый глинистый минерал, в основе содержащий материал - монтмориллонит. Существуют различные типы бентонитов и каждый назван в честь соответствующих доминирующих элементов, таких как калий, натрий, кальций и алюминий, эксперты, например, до сих пор испытывают номенклатурные проблемы с классификацией бентонитовых глин. Бентонит обычно формировался при эрозии вулканического пепла, чаще при содействии воды. Бентонит, а также аналогичные глины, называются аргиллиты, такой термин был использован для описания силикатной глины неопределенного происхождения. Для промышленных целей используются два основных класса бентонитов: натриевый и кальциевый. В стратиграфии и тефрохронологии полностью расстеклованные вулканические золы обычно относят к калиевым бентонитам или K-бентонитам, когда в них доминируют глины иллита. Другими же распространенными видами глин, а иногда и доминирующими, являются монтмориллонит и каолинит. Каолинит с преобладанием глины обычно называют аргиллит и он как правило связан с углем.

Бентониты классифицируют по типам минералов:

• натриевый бентонит;
  
• кальциевый бентонит;
  
• калиевый бентонит;
  

Натриевый бентонит

Натриевый бентонит расширяется при гидратации, поглощая влаги во много раз больше собственной сухой массы. Благодаря своим отличным коллоидным свойствам, он часто используется в буровых растворах для нефтяных и газовых скважин, а также для инженерно-геологических и экологических изысканий. Свойство набухания бентонита делает натриевый бентонит полезным в качестве герметика, например при бурении (горизонтальном направленном бурении, вертикальном бурении), или для герметизации подземной системы удаления отработанного ядерного топлива, а также для изоляции тяжелых металлов-загрязнителей грунтовых вод. Прочие применения бентонитов включают, например, формирование подземного барьера вокруг недавно посаженных деревьев, чтобы сдерживать рост корней и предотвратить повреждение близлежащих труб, тротуаров и других объектов инфраструктуры. Натриевый бентонит может быть использован как прокладка между синтетическими материалами для создания гео-синтетической глинистой направляющей для разных вышеупомянутых целей. Этот метод позволяет удобно транспортировать и монтировать такие системы, при значительном снижении объема необходимого натриевого бентонита. Чтобы получить разные качества поверхности натриевого бентонита, улучшить некоторые реологические или уплотнительные свойства, можно использовать добавление специальных полимеров.

Бентониты - основная составляющая буровых смесей при любом бурении (в том числе при ГНБ-бурении). Использование бентонитов позволяет упрочнить стенки бурового канала, охлаждать и смазывать бентонитами буровой инструмент, удалять грунт из буровой скважины, избежать закупоривания скважины буровым гелем и тем самым предотвратить просачивания грунтовых вод в зону бурения, а также снизить усилия протягивания трубопровода.

Кальциевый бентонит

Кальциевый бентонит является удобным решением для адсорбции жиров и масел, являясь одним из первых промышленных моющих средств. Кальциевый бентонит может быть преобразован в аналог натриевого бентонита (метод называется обогащением натрия или активацией) для проявления многих свойств натриевого бентонита путем процесса, известного как "ионный обмен» (запатентован метод в 1935 году немцами U.Hofmann и К.Endell). Производится это путем добавления 5-10% растворимых солей натрия, таких как карбонат натрия, к влажному бентониту, качественно перемешивая, чтобы на протяжении какого-то времени происходил ионный обмен, а вода вымывала отработанный кальций. В некоторых свойствах, таких как вязкость и потеря жидкости суспензией, обогащенный бентонит (или натрий-активированной бентонит) не может полностью заменить природный бентонит натрия.

Калиевый бентонит

Также известный как поташ бентонита или К-бентонит, калиевый бентонит - это богатая калием иллитовая глина, сформировавшаяся при трансформации вулканического пепла. Большая часть полезности бентонита в бурении и геотехнических машиностроения заключается в его уникальных реологических свойствах. Относительно небольшое количество бентонита, растворенное в воде образуют вязкий гидроизолирующий гель, по этой причине бентонит является основным компонентом бурового раствора. Бентонит может быть использован в цементе, клее, керамических массах и даже в наполнителях для кошачьих туалетов. Бентонит также используется в качестве связующего при производстве таконитовых гранул, используемых в сталелитейной промышленности. Бентонит используется для очистки трансформаторного масла. Бентонит, в небольших количествах, используется в качестве ингредиента в бытовых изделиях или посуде из глины и в керамической глазури. Бентонитовая глина также используется в пиротехнике, в соплах двигателей, например.

Ионизированная поверхность бентонита имеет полезное свойство в притягивании песчинок. Это свойство используется при при изготовлении форм для литья в песчаные формы. В некоторых дельтах рек такие смеси глины, ила и песка образовывались естественно, создавая природный источник отличной формовочной смеси, что имело решающее значение для древней технологии металлообработки. Современные химические процессы позволили значительно активизировать эту липкость поверхности бентонита, в результате чего еще сильно развито литье в песчаные формы, которые выдерживают температуру расплавленного металла.

Бентонит также обладает интересным свойством адсорбировать относительно большое количество белковых молекул из водных растворов. Таким образом, бентонит однозначно полезен в процессе виноделия, где используется для удаления избыточного количества белка из белых вин. Если бы не это использование бентонита, то значительное количество белых вин под воздействием высоких температур мутнели бы или выбрасывали осадок из белков.

Бентонит также может быть использован в качестве осушителя из-за его сильной адсорбции. Бентонитовые осушители успешно используются для защиты фармацевтических и диагностических препаратов от влажности среды и позволяют продлить срок хранения. В самом деле, в наиболее некоторых случаях, бентонитовые осушители обеспечивают более высокую адсорбционную способность, чем осушение силикагелем.

Бентонит использовался в качестве слабительного и он также используется в качестве основы для многих дерматологических формул в косметологии. Гранулированный бентонит называется Woundstat и сейчас изучаются его свойства для использования в перевязках ранений. Бентонит / Каолин также используется как компресс или лекарственный клей для людей и животных. В частности бентонитовые припарки обычно используется при лечении травм лошадиных копыт.

Применение бентонитовых глин внесло большой вклад в омолаживание деградированных почв в северо-востоке Таиланда, с целью повышения урожайности и фермерских доходов. За последние 40 лет, северо-восток Таиланда претерпел значительные изменения в землепользовании: сельское хозяйство страны превратилась из натурального сельского хозяйства в коммерческое фермерское сельское хозяйство. Как правило, сельское хозяйство там характеризуется производством риса в низинах и сахарного тростника на возвышенностях. Тем не менее, активизация этих производственных систем привело к деградации химического свойства. В результате этих изменений, продуктивность и производительность систем снизилась, так как почвы стали обедненными на питательные вещества и воду. Применение бентонитовой глины в хозяйствах фермеров на северо-востоке Таиланда, резко обогатило почвы и привело к повышению экономической отдачи, с более высокой урожайностью и более высоким качеством и ценами продукции. Исследования, проведенные Международным институтом управления водными ресурсами и партнерами в 2002-2003 годах направлены на применение местных источников бентонитовых глин на деградированных почв в регионе. Результаты этих исследований показали, что применение бентонитовых глин может эффективно улучшить урожайность.