Bentonit ist ein nichtmetallisches Mineral, dessen Hauptbestandteil Montmorillonit ist. Die Montmorillonit-Struktur ist eine 2:1-Kristallstruktur, bestehend aus zwei Siliciumdioxid-Tetraedern, die von einer Schicht aus Aluminiumoxid-Oktaedern umschlossen werden. Aufgrund der Schichtstruktur der Montmorillonit-Kristallzelle sind bestimmte Kationen wie Cu, Mg, Na, K usw. vorhanden. Die Wechselwirkung zwischen diesen Kationen und der Montmorillonit-Kristallzelle ist sehr instabil, sodass sie leicht gegen andere Kationen ausgetauscht werden können. Dadurch besitzt Bentonit gute Ionenaustauscheigenschaften. International wird es in über 100 Bereichen in 24 Industriezweigen und der Landwirtschaft eingesetzt und dient als Grundlage für über 300 Produkte. Daher wird es auch als „Universalboden“ bezeichnet.

Bentonit ist auch unter den Namen Bentonit, Bentonit oder Bentonit bekannt. In China blickt Bentonit auf eine lange Geschichte zurück, ursprünglich wurde es lediglich als Waschmittel verwendet. (Vor Jahrhunderten gab es im Gebiet Renshou in Sichuan Tagebaue, und die Einheimischen nannten Bentonit „Bodenpulver“.) Erst seit über hundert Jahren findet es breite Anwendung. Die früheste Entdeckung in den Vereinigten Staaten erfolgte in den alten Gesteinsschichten von Wyoming. Dort wurde gelbgrüner Ton, der sich nach Zugabe von Wasser zu einer Paste aufquellen lässt, als Bentonit bezeichnet. Tatsächlich besteht Bentonit zu 85–90 % aus Montmorillonit, dem Hauptmineralbestandteil. Auch einige Eigenschaften des Bentonits werden durch Montmorillonit bestimmt. Montmorillonit kann verschiedene Farben annehmen, wie z. B. Gelbgrün, Gelbweiß, Grau und Weiß. Es kann dichte Klumpen oder lockeren Boden bilden und fühlt sich beim Reiben zwischen den Fingern glitschig an. Nach Zugabe von Wasser dehnt sich der kleine Körper um ein Vielfaches auf das 20- bis 30-fache seines Volumens aus und erscheint im Wasser suspendiert. Bei geringer Wassermenge wirkt er breiig. Die Eigenschaften von Montmorillonit hängen von seiner chemischen Zusammensetzung und seiner inneren Struktur ab.

Natürlich gebleichter Boden

Genauer gesagt handelt es sich bei natürlich vorkommendem weißen Ton mit inhärenten Bleicheigenschaften um einen weißen bis weißgrauen Ton, der hauptsächlich aus Montmorillonit, Albit und Quarz besteht und eine Art Bentonit ist.

Es handelt sich hauptsächlich um ein Zersetzungsprodukt von glasigem Vulkangestein, das sich nach Wasseraufnahme nicht ausdehnt. Der pH-Wert der Suspension ist schwach sauer, anders als bei alkalischem Bentonit. Seine Bleichwirkung ist geringer als die von aktiviertem Ton. Die Farben reichen von Hellgelb über Grünweiß, Grau, Olivgrün, Braun, Milchweiß, Pfirsichrot und Blau bis hin zu anderen Farbtönen. Reinweiß ist selten. Die Dichte liegt zwischen 2,7 und 2,9 g/cm³. Aufgrund der Porosität ist die Rohdichte oft gering. Die chemische Zusammensetzung ähnelt der von gewöhnlichem Ton. Hauptbestandteile sind Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Wasser sowie geringe Mengen an Eisen, Magnesium, Calcium usw. Es ist unplastisch und weist eine hohe Adsorptionsfähigkeit auf. Aufgrund des hohen Gehalts an Kieselsäure reagiert es sauer mit Lackmuspapier. Es neigt zur Rissbildung und hat einen hohen Wassergehalt. Generell gilt: Je feiner die Korngröße, desto höher die Entfärbungswirkung.

Während der Explorationsphase ist es bei der Durchführung einer Qualitätsbewertung notwendig, die Bleichleistung, den Säuregehalt, die Filtrationsleistung, die Ölabsorption und andere Parameter zu messen.

Bentonit-Erz
Bentonit ist ein vielseitig verwendbares Mineral, dessen Qualität und Anwendungsgebiete maßgeblich vom Gehalt und der Art des Montmorillonits sowie seinen kristallchemischen Eigenschaften abhängen. Daher variieren Abbau und Nutzung je nach Mine und Anwendungszweck. Beispiele hierfür sind die Herstellung von Aktivton (kalzium- oder natriumbasiert), Bohr- und Verpressmaterial für Erdölbohrungen, der Ersatz von Stärke in Suspensionen für Spinnereien, Druckereien und Färbereien, Innen- und Außenwandbeschichtungen für Baumaterialien, die Herstellung von organischem Bentonit, die Synthese von 4A-Zeolith aus Bentonit, die Produktion von weißem Ruß und vieles mehr.

Unterschied zwischen kalziumbasierten und natriumbasierten

Die Art des Bentonits wird durch das Zwischenschichtkation bestimmt. Bei Na⁺ als Zwischenschichtkation spricht man von Natrium-Bentonit, bei Ca²⁺ von Calcium-Bentonit. Natrium-Montmorillonit (oder Natrium-Bentonit) besitzt bessere Eigenschaften als Calcium-Bentonit. Kalkböden sind jedoch weltweit viel weiter verbreitet als Natriumböden. Daher ist es neben der verstärkten Suche nach Natriumböden notwendig, Kalkböden so zu modifizieren, dass sie zu Natriumböden werden.