فلوکولانت چیست و چه کاربردی در صنایع دارد؟

استفاده از فلوکولانت در صنایع مرتبط با معدن یا بازیافت آب در کارخانه های سیمان غالبا امرى اجتناب ناپذیر است. در مناطق کم آب، جلوگیرى از هدر رفتن آب و به طور کلی جلوگیرى از آلودگى محیط زیست و اتلاف عناصر در پایان فرآیند فرآوری (فرآوری خیس) اهمیت بسزایى دارد. به همین دلیل می توانیم از کمک منعقد کننده ها استفاده کنیم تا موجب شوند ذرات ناخواسته موجود در آب به یکدیگر متصل شوند. این اتصال موجب به وجود آمدن ذراتی بزرگتر می شود که در آب به راحتی ته نشین می شوند. در چنین شرایطی سرعت جداسازی این ذرات از آب راحتتر صورت می گیرد و از هدر رفت آب در صنایع جلوگیری می شود.

فلوکولانت های معدنی و فلوکولانت های آلی، دارای ویژگی های انعقادسازی یا لخته سازی هستند. فلوکولانت های معدنی بیشتر جایگزین کمک منعقد کننده یا فلوکولانت ها هستند. اما فلوکولانت های آلی چون رسوب گذاری دارند و در آن ها املاح وجود دارد، پلیمرهایی با وزن مولکولی قابل توجه و بالا می باشند. باید توجه داشته باشید که هر یک از انواع فلوکولانت ها می توانند به تنهایی برای لخته سازی مورد استفاده قرار بگیرند. اما در برخی از مواقع برای تسریع فرایند ته نشینی ذرات می توانیم از فلوکولانتها در کنار یکی از انواع کمک منعقد کننده های دیگر استفاده کنیم. تا بتوانیم نتیجه بهتری را در فرایند تصفیه به دست آوریم. 

کمک منعقدکننده های معدنی، نمکی حاصل از فلزات چند منظوره مثل آهن و آلومینیوم هستند که روند رسوب گذاری آن ها کاملا با فلوکولانت های آلی متفاوت است.به طور کلی طی فرآیند رسوب گذاری، بلورهای محلول در مایعات به شکل جداگانه در کف ظرف مایع ته نشین می شوند. اما طی فرآیندی که به کمک پودر فلوکولانت انجام می گیرد، مواد معلق در آب به یک دیگر چسبیده و به شکل ماده ای یک دست، در یک نقطه از ظرف محتوی مایعات ثابت می ماند و این یک نکته مهم محسوب می شود.

در نتیجه این امر ساختاری دو فازی در مایعات به وجود می آید که به راحتی می توان آن ها را از مایعات جدا کرد. در این صنایع پس از افزودن فلوکولانت به مخلوط مورد نظر، به دلیل جاذبه‎ای که بین بارهای مثبت و منفی ذرات به وجود می آید، لخته مورد نظر ایجاد می شود. برای این که بتوانیم ساختار بهتری را در فرایند لخته سازی ایجاد کنیم در برخی از مواقع ما از این محصولات در کنار محصولی به نام سولفات آلومینیوم استفاده می کنیم. این امر دو نتیجه مثبت را معمولا برای ما در پی دارد که عبارت اند از:

• دو فازی کردن ساختار لخته سازی در تصفیه

• مصرف کمتر فلوکولانت و صرفه جویی بیشتر

جدای از ترکیبات شیمیایی به کار رفته در مواد فلوکولانت که عمدتا شامل پلی آمید لاتکس، اسید سولفوریک، اسید فسفریک و کربوکسیلیک هستند، مواد شیمیایی متفاوت تری نیز در ترکیب فلوکولانت وجود دارد. موادی که وظیفه آن ها نه ایجاد لخته، بلکه بخشیدن قوام هرچه بیشتر به لخته ایجاد شده است. وجود چنین موادی در ترکیب شیمیایی لخته کننده ها، ضرورت استفاده از میزان مناسب لخته کننده ها را برایمان روشن می کند، چراکه این ترکیبات باعث چسبیدن لخته ایجاد شده به مجاری عبوری می شوند. در صورت استفاده از فلوکولانت در پساب، ذرات ریزدانه به دلیل ایجاد نیروی واندروالس به یکدیگر برخورد کرده و متراکم می شوند.

زنجیره طولانی تشکیل شده به وسیله ی فلوکولانت در فاز مایع، موجب به دام افتادن ذرات ریزدانه و تشکیل ذرات در اثر ته نشین شدن دانه های جامد در یک پالپ، مایع زلال و پالپ غلیظ شده ای به دست می آید. سرعت ته نشینی دانه های خیلی کوچک در حد میکرون تحت تاثیر نیروی وزن آنها، بسیار کم است بنابراینبایداز روش هایی برای افزایش سرعت سقوط این ذرات استفاده کنیم. برای مثال میتوانیم شرایط محیطی را طوری تنظیم کنیم که مواد ریز دانه تحت تثیر نیروی واندروالس به یکدیگر بچسبند و با سرعت بیشتری ته نشین شوند، در صورتی که استفاده از پلیمر فلوکولانت باعث ته نشینی سریع این ذرات ناخواسته درون محلول می شود.

بحران آب یکی از معضلات بسیار مهم در جهان امروز محسوب می شود. همین امر موجب می شود تا صنایع یا برای رسیدن به مقاصد خود آب کمتری مصرف کنند یا نسبت به بازیابی آب های استفاده شده اقدام کنند. معمولا بسیاری از صنایع به اندازه نیاز خود مصرف آب دارند و ما نمی توانیم این امر را به اندازه چشم گیری کاهش دهیم. اما استفاده از روش های بازیابی آب که می تواند به کمک فلوکولانت ها انجام شود امری بسیار ضروری محسوب می شود که از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می باشد.

استفاده از تیکنرها برای تصفیه آب یکی از اقدامات بسیار مهم محسوب می شود اما مسئله این است که به دلیل دفع دو نیروی همسان که در ساختار این فرایند وجود دارد ذرات معلق در آب ته نشین نمی شوند. این یعنی یک چالش بسیار بزرگ در فرایند پاکسازی آب. اما فوکولانت ها می توانند در این امر به ما کمک کنند که ذرات ته نشین شوند. به این ترتیب استفاده از فلوکولانت در تیکنرها می تواند بسیار کاربردی و ضروری باشد. این مورد یکی از موارد اهمیت استفاده از کمک منعقد کننده ها است.