Polímeros floculantes no iónicos POLYOX™

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Kensen Hirohata
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Gerente de Marketing
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Kensen Hirohata es el responsable de marketing de contenidos de ChemPoint, especializado en materias primas y productos terminados utilizados en aplicaciones de recubrimientos, tintas y adhesivos. Es licenciado en Bioquímica por la Universidad de Washington y cuenta con 10 años de experiencia analizando datos y rendimiento de productos para ofrecer recomendaciones a formuladores químicos e ingenieros de procesos que buscan maximizar el valor, el rendimiento y la eficiencia.

Tratamiento de aguas industriales

El agua es el material más utilizado hoy en día en los procesos industriales. Ya sea en la fabricación de productos o en la refrigeración de equipos, su calidad desempeña un papel fundamental en prácticamente cualquier proceso de fabricación imaginable. Dado su alto consumo y su carácter vital, optimizar el uso, la reutilización y la eliminación del agua es crucial para la eficiencia de los procesos industriales.

Floculantes para el tratamiento del agua

Uno de los componentes clave de cualquier solución de tratamiento de agua son los floculantes. Antes de la desinfección y la filtración, los sistemas de tratamiento suelen requerir un floculante. Los floculantes son sustancias químicas, generalmente polímeros orgánicos, que provocan la aglomeración de materiales coloidales finos, demasiado pequeños para ser capturados por un filtro. Esto permite que se separen del agua y que el sistema de tratamiento los elimine mediante filtración. Los floculantes se utilizan en múltiples aplicaciones, pero son especialmente importantes en las industrias de pulpa y papel, petróleo y gas, y minería.

Pulpa y papel

Petróleo y gas

Minería

El papel se compone de numerosos componentes que deben combinarse para formar láminas uniformes con propiedades específicas. Los floculantes se utilizan en las plantas papeleras para facilitar la combinación de fibras, rellenos y otros aditivos utilizados en la fabricación de papel, mejorando así la calidad general de las aguas residuales.

El agua utilizada en la producción de petróleo y gas contiene grandes cantidades de sólidos en suspensión que pueden pasar a través de los filtros. La sedimentación de estos contaminantes puede tardar mucho tiempo. Se utilizan floculantes para eliminar la sedimentación, lo que permite tratar grandes cantidades de agua con mayor rapidez y, por lo tanto, aumentar la eficiencia de la producción.

Los flujos de producción minera suelen contener diversos tipos de metales y minerales. El tratamiento del flujo de producción para separar los metales y minerales de tierras raras de los sólidos no valiosos es esencial para obtener productos puros. Se utilizan floculantes para garantizar la mayor eficiencia posible en la separación.

POLYOX™ - Floculación de alta eficiencia

Las resinas hidrosolubles POLYOX™ son polímeros de óxido de polietileno ideales como floculantes para el tratamiento de agua. Los grados de POLYOX™ de alto peso molecular se adsorben en materiales coloidales como sílices y arcillas para promover la aglomeración de flóculos de alta resistencia que se separan fácilmente del agua mediante filtración. Además, POLYOX™ presenta una alta afinidad por pulpas y rellenos, lo que lo convierte en un excelente agente de retención para la fabricación de papel.

Mecanismo de floculación de POLYOX™

POLYOX™ se adsorbe en la superficie de las partículas de sílice mediante la formación de enlaces de hidrógeno entre el oxígeno del éter del óxido de polietileno y los grupos hidroxilo de las partículas de sílice hidratadas. La naturaleza hidrófila de POLYOX™ genera una competencia entre los enlaces de hidrógeno con el agua en masa y la capa superficial hidratada de los minerales de óxido. Esta competencia provoca la formación de colas y bucles en la superficie de las partículas de sílice que, a su vez, forman enlaces de hidrógeno con otros sólidos en suspensión, lo que provoca la formación de aglomeraciones o "flóculos" lo suficientemente grandes como para ser capturados por un filtro.

Rendimiento de floculación

Se investigó el rendimiento de POLYOX™ WSR 308 en partículas de sílice suspendidas evaluando la turbidez de una suspensión de sílice coloidal después de la adición de diferentes tasas de POLYOX™ WSR 308.


Turbidez de la suspensión de sílice en función de la concentración de POLYOX™ WSR 308

Como muestra el gráfico anterior, la floculación de partículas de sílice con POLYOX™ WSR 308 comienza a 0,5 ppm y alcanza su máximo efecto a 2 ppm. Esta es una tasa de adición mucho menor que las 10 ppm que suelen requerir otros floculantes comunes y refleja un aumento de 5 a 20 veces en la eficiencia relativa.

También se comparó el rendimiento de POLYOX™ WSR 308 con el de las poliacrilamidas (PAMS) catiónicas, aniónicas y no iónicas disponibles comercialmente, utilizadas en aplicaciones de tratamiento de agua. De nuevo, se midió la turbidez de una suspensión de sílice para determinar la eficacia del floculante añadido.

Rendimiento de POLYOX™ WSR 308 (2 ppm) y poliacrilamidas (10 ppm)

El rendimiento de POLYOX™ WSR 308 es mucho mejor que el de las poliacrilamidas. POLYOX™ WSR 308 no solo proporcionó una reducción mucho mayor de la turbidez, sino que lo hizo a tan solo 2 ppm, en comparación con las 10 ppm de los PAMS.

Mejore la eficiencia de la floculación con POLYOX™

La investigación mencionada anteriormente demuestra que los polímeros POLYOX™ son floculantes más eficientes que otros polímeros orgánicos comunes, como las poliacrilamidas. La clarificación de agua con un alto nivel de contaminantes silíceos puede mejorarse drásticamente mediante el uso de polímeros POLYOX™, a la vez que se reduce el coste total del proceso de tratamiento. Además, gracias a la naturaleza no iónica de POLYOX™ y a su mecanismo de floculación, los polímeros POLYOX™ pueden combinarse con otros floculantes comerciales para optimizar los sistemas existentes. Para obtener información sobre la preparación de soluciones de POLYOX™, consulte este vídeo .

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