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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La normativa varía de un país a otro en cuanto a los valores que tienen que cumplir las arcillas compactadas para dicho fin (por ejmplo, en USA se establece que esta capa de arcillas debe tener una potencia mínima de 60 cm).

Esta utilidad de las bentonitas como material de sellado se basa fundamentelmente en algunas de sus propiedades características, como son: su elevada superficie específica, gran capacidad de hinchamiento, buena plasticidad y lubricidad, alta impermeabilidad, baja compresibilidad. Las bentonitas más utilizadas para es fin son las sódicas, por tener mayor capacidad de hinchamiento.

Así mismo, se utilizan bentonitas sódicas 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 subterráneas contaminadas.

* En depósitos de residuos radiactivos: Repostorios subterráneos, sellado de fracturas en granitos, etc.

 

3.3.6. Ingeniería Civil

Las bentonitas se empezaron a utilizar para este fin en Europa en los años 50, y se desarrolló más tarde en Estados Unidos. Se utiliza para cementar fisuras y grietas de rocas, absorbiendo la humedad para impedir que esta produzca derrumbamiento de túneles o excavaciones, para impermeabilizar trincheras, estabilización de charcas, etc.

Para que puedan ser utilizadas han de estar dotadas de un marcado caracter tixotrópico, viscosidad, alta capacidad de hinchamiento y buena dispersabilidad. Las bentonitas sódicas o cálcicas activadas son las que presentan las mejores propiedades para este uso.

Los usos en este campo se pueden resumir en (Kendall, 1966):

* Creación de membranas impermeables en torno a barreras en el suelo, o como soporte de excavaciones.

* Prevención de hundimientos. En las obras, se puede evitar el desplome de paredes lubricandolas con lechadas de bentonita.

* Protección de tuberias: como lubricante y rellenando grietas.

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

* En túneles: Ayuda a la estabilización y soporte en la construcción de túneles. Actua como lubricante (un 3-5 % de lodo de bentonita sódica mantenida a determinada presión soporta el frente del tunel). También es posible el transporte de los materiales excavados en el seno de fluidos benoníticos por arrastre.

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

* Transporte de sólidos en suspensión.

 

3.3.7. Alimentación animal

Una aplicación de las bentonitas que está cobrando importancia en los últimos tiempos es su utilización como ligante en la fabricación de alimentos pelletizados para animales. Se emplea en la alimentación de pollos, cerdos, pavos, cabras, corderos, y ganado vacuno, fundamentalmente. Actua como ligante y sirve de soporte de vitaminas, sales minerales, antibióicos y de otros aditivos (Saeed, 1996).

En 1992 se empezó a fabricar con bentonitas un innovador producto comestible denominado "Repotentiated Bentonite (RB)". Según estudios del "Poultry Researk Institute" (Saeed, 1996) el aporte de pequeñas cantidades de bentonitas (< 1 %) a la alimentación de aves de corral reporta importantes beneficios: se incrementa la producción de huevos en un 15 %, su tamaño en un 10 % y la cáscara se hace más dura.

La bentonita tiene una doble misión: actúa como promotor del crecicmiento y como atrapador de toxinas. Esto se debe a que el alimento mezclado con bentonita, debido a su gran capacidad de adsorción, permanece más tiempo en la zona intestinal, la arcilla adsorbe el exceso de agua, y hace que los nutrientes permanezcan más tiempo en el estómago, siendo mayor su rendimiento (mayor producción). Por otro lado adsorben toxinas, no pudiendo éstas, por tanto, atravesar las paredes intestinales. La mayor adsorción de agua de los nutrientes, además, hace que los excrementos sean menos húmedos, así los lechos permanecen más tiempo limpios y se reduce la probabilidad de epidemias y la proliferación de moscas y parásitos. Las aves que comen este tipo de alimentos excretan un 26 % más de toxinas y adsorben un 42 % más de proteinas.

 

3.3.8. Catálisis

El uso de aluminosilicatos en diferentes campos de la catálisis es tan antiguo como el propio concepto de catálisis. Son muchas las aplicaciones de las arcillas como catalizadores en diferentes procesos químicos. Así, son utilizadas en reacciones de desulfuración de gasolina, isomerización de terpenos, polimerización de olefinas, cracking de pertroleo, etc.

Las propiedades catalíticas de las bentonitas son resultado directo de su elevada superficie específica y localización de centros ácidos (activación ácida).

Por esta razón la búsqueda de la maximización de la superficie específica es una línea habitual de investigación y aplicación de arcillas. Esta maximización se produce generalmente mediante el incremento del volumen de poros mediante la exposición de la región interlaminar a que.

De esta forma se trabaja en el hinchamiento de los minerales del grupo de la esmectita hasta obtener un espaciado interlaminar tal que permita la entrada de grandes moléculas que impidan su posterior colapso. El espaciado basal, la estabilidad, propiedades superficiales y regularidad estructural dependen del tipo de arcilla, así como del agente y método de preparación. Al metodo se le denomina apilaramiento o apilarado y a las arcillas que resultan de él arcillas apilaradas.

Apilarar una arcilla consiste en compensar la carga interlaminar de la esmectita con grandes cationes hidroximatálicos polméricos y oligoméricos formados por la hidrólisis de sales metálicas. Estos grandes cationes hidroximetálicos se introducen en la interlámina manteniéndola a grandes espaciados (aproximadamente 18 D). A continuación se calcinan de forma que los hidroximetales se transforman en oximetales que fijan las láminas de la arcilla (pilares) impidiéndolas colapsar. De esta forma los complejos policatión-esmectita forman estructuras con un sistema regular de poros grandes que resultan estables a grandes temperaturas. Este es el medio ideal para que tengan lugar reacciones químicas que precisen una superficie física sobre la que reaccionar (Figueras, 1988; Jones, 1988).

Por otro lado, ya que las propiedades catalíticas de las arcillas dependen, no sólo de su superficie específica, sino también de la cantidad de centros ácidos que contienen, otra forma de mejoras su efectividad es aumentar el número de centros ácidos mediante la activación ácida (Mokaya et al. 1995).

 

3.3.9. Industria farmaceútica

Desde hace tiempo las bentonitas se vienen usando como escipiente por la industria farmaceutica (Bolger, 1995). Debido a que no son toxicas, ni irritantes, y a que no pueden ser absorbidas por el cuerpo humano se utilizan para la elaboración de preparaciones tanto de uso tópico como oral. Se utiliza como adsorbente, estabilizante, espesante, agente suspensor y como modificador de la viscosidad.

Su principal uso es la preparación de suspensiones tópicas, geles y soluciones. Cuando se usa como parte de una preparación oral, su naturaleza adsorbente puede enmascarar el sabor de otros ingredientes, o puede relentizar la liberación de ciertos fármacos catiónicos (la hectorita y la saponita se utilizan como fármacos o drogas retadantes).

Como en el resto de los escipientes, las cantidades que se requieren son pequeñas. Generalment las concentraciones de bentonita como agente de soporte es del 0,5-5 % y del 1-2 % cuando se usa como adsorbente.

 

3.3.10. Otros usos

Las posibles aplicaciones de las bentonitas son tan numerosas que es casi imposible citarlas todas. Además de los usos campos de aplicación 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 catiónico.

* Par la fabricación de pinturas, grasas, lubricantes, plásticos, cosméticos, se utilizan arcillas organofílicas, capaces de hinchar y dispersarse en disolventes orgánicos, y utilizarse, por lo tanto, como agentes gelificantes, tixotrópicos o emulsionantes.

* Para desarrollar el color en leucocolorantes, en papeles autocopiativos, se utilizan bentonitas activadas con ácido.

* En agrigultura, para mejorar las propiedades de suelos arenosos o ácidos, asi mismo se utilizan esmetitas sódicas para recubrir ciertos tipos de semillas, de forma que su tamaño aumente, y resulte más facil su distribución mecanica, a la vez que se mejora la germinación.

* En la obtención de membarnas de ósmosis inversa, para la desalinización de aguas.

 

4. PRODUCCION ECONÓMICA

4.1. Producción de bentonita en España

Los centros productores de bentonitas en España se encuentran en Toledo y en Almería, y en conjunto producen aproximadaente 150.000 t/año con un valor de 1700 Millones/año.

La mayor parte de la producción procede de Minas de Gador, subsidiaria de la empresa británica Laporte Industries PLC, que la extrae en diversas concesiones en Nijar, Almeria (Virgen del Mar, Minor, Velasco y otras), en la corta Minor-Yuncos, en Yuncos (Toledo) y,a partir de 1994, en el Grupo minero Minor-Pinto II, en Pinto y Valdemoro (Madrid). Su capacidad conjunta es de 110.000 t/a de bentonita cálcica, produciendo también montmorillonita y bentonita sódica por cambio iónico.

Minas Volcán S.A., es el otro productor importante de bentonita, con concesiones en Nijar (Los Murcianos, Mazuir, Benisa, Vicente) y Cuervas del Almanzora (Volcánica), todas en Almeria. AMICSA, filial de Tolsa, posee el grupo minero Gata, asímismo en Nijar. En la tabla siguiente se refleja la producción estimada de bentonitas, por provicias, en los cinco últimos años.

 

TABLA 3.- PRODUCCIÓN ESTIMADA DE BENTONITAS EN LOS ÚLTIMOS AÑOS




 

1991

1992

1993

1994

1995 e

Almería

 

229.686

129.197

120.354

114.200

82.344

Toledo

 

28.864

28.104

42.051

34.433

40.000

Madrid

 

--

--

--

30.600

21.450

 

Total

258.551

157.301

162.405

179.233

143.794
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