Las bentonitas tienen unas propiedades tales que hacen que sus usos sean muy amplios y diversos. Según Kendal (1996) las aplicaciones industrales mas importantes son




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GEOLOGIA

BENTONITAS



Niveles de pómez bentonitizados, sector Morrón del Mateo (San José, Almería)

 

1. INTRODUCCION

El término "bentonita" fué sugerido por primera vez por Knight en 1898 para un material arcilloso de propiedades jabonosas procedente de "Benton Shale" (Wyoming, USA); en 1917 Hewett estableció que esta particular arcilla era un producto de alteración de cenizas volcánicas siendo posteriormente definida por Ross y Shannon (1926) como: "Roca compuesta esencialmente por un material crístalino, semejante a una arcilla, formado por la desvitrificación y consiguiente alteración de un material ígneo vítreo, usualmente cenizas volcánicas o tobas. El mineral de la arcilla característico tiene hábito micáceo y fácil exfoliación, alta birrefringencia y una textura heredada de las cenizas volcánicas o de la toba". Esta definición es, no obstante restrictiva, por estar basada en criterios genéticos.

Actualmente, la definición más ampliamente aceptada es la dada por R.E. Grim (1972): "Bentonita es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo de las esmectitas, 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.

 

1.1. Aplicaciones Industriales

Las bentonitas tienen unas propiedades tales que hacen que sus usos sean muy amplios y diversos. Según Kendal (1996) las aplicaciones industrales mas importantes son:

* Como aglomerante en arenas de fundición.

* Peletización de menas.

* Lodos de perforación.

* Alimentación animal.

* Absorbentes.

* Ingenieria Civil/Material de sellado.

 

2. GEOLOGIA Y EXPLOTACION

2.1. Mineralogía

Las esmectitas son filosilicatos con estructura 2:1, presentando una gran diversidad composicional. Se trata, además, del único grupo de filosilicatos que aparece únicamente en las fracciones finas (< 2 µm).

Como en el resto de los filosilicatos, su estructura se basa en el apilamiento de planos de iones oxígeno e hidroxilos. Los oxígenos se unen formando capas de extensión infinita con coordinación tetraédrica. Tres de cada cuatro oxígenos están compartidos con los tetraedros vecinos. En el interior de los tetraedros se alojan cationes Si4+. Los hidroxilos forman capas con coordinación octaédrica. Los oxígenos tetraédricos sin compartir con otros oxígenos (oxígenos apicales) forman parte de la capa octaédrica adyacente. Los cationes octaédricos son, generalmente, Al3+, Mg2+, Fe2+ o Fe3+ y, más raramente, Li+, Cr2+, Mn2+, Ni2+, Cu2+ o Zn2+ (Fig. 1). Una capa octédrica entre dos tetraédricas, unidas fuertemente por enlace covalente, forman la unidad estructural básica de las esmectitas.

 



 

Estas láminas se encuentran separadas por cationes débilmente hidratados (fundamentalmente Ca, Mg y Na), que compensan las cargas negativas resultantes de las sustituciones isomórficas -tanto tetraédricas como octaédricas- de cationes por otros con valencias diferentes. Dichas sustituciones isomórficas, en las esmectitas, hacen que la lámina tenga una carga comprendida entre 0,2 y 0,6 para una fórmula unidad con O10(OH)2.

La presencia de la superficie interlaminar asi como de una debil carga en la misma, son características esenciales de este grupo de minerales. Como consecuencia de ello son capaces de incluir en ella no sólo cationes hidratados, sino también agua u otros líquidos polares, dando lugar a una mayor separación de las capas (aumento de su espaciado reticular) y por tanto hinchamiento.

Las esmectitas se dividen en dos subgrupos, en función del tipo de ocupación de las posiciones octaédricas: dioctaédricas y trioctaédricas. Se denominan trioctaédricas aquellas en que están ocupadas todas las posiciones octaédricas y dioctaédricas las que sólo tienen ocupados 2/3 de los huecos.

En la Tabla 1 se muestran las fórmulas estructurales ideales para los distintos miembros del grupo de las esmectitas.

 

TABLA 1.- FÓRMULAS ESTRUCTURALES DE LAS DISTINTAS ESMECTITAS




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
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