Ingénierie de concept et dimensionnement d’un équipement de séparation liquide-liquide pour une usine de cuivre en Belgique (LF32)

PROBLÉMATIQUE

Le procédé à installer dans une usine d'hydrométallurgie du cuivre en construction en Belgique a été conçu par un groupe d'ingénierie tiers. Ce procédé repose sur une chaîne d'extraction liquide/liquide où le cuivre, sous forme ionique, est transféré d'une phase organique à une phase aqueuse : l’électrolyte usé. L'électrolyte usé, chargé en cuivre, est ensuite électrolysé pour récupérer le cuivre sous sa forme métallique.

À deux endroits du procédé, des hydrocyclones ont été proposé par le groupe d'ingénierie tiers pour récupérer les huiles organiques contenues dans l'électrolyte usé. Les hydrocyclones devaient abaisser le contenu organique dans l'électrolyte usé de 500 ppm v. à moins de 20 ppm v.

Cependant, comme les hydrocyclones ont été sélectionnés sur la base d'une courbe de distribution et de performances indicatives reçues d'un fournisseur d'hydrocyclones, le client, la société d'ingénierie chargée de la conception et construction de l'usine, a voulu valider le fait que cette technologie était vraiment la meilleure pour cette application en termes de fiabilité, de performances et de coût.

DÉFI TECHNOLOGIQUE

STS Canada devait identifier, dimensionner et budgétiser la technologie de séparation la mieux adaptée pour atteindre une teneur en matières organiques de 20 ppm v ou moins dans l'électrolyte usé. Le choix de la technologie devait prendre en compte de nombreux critères, dont notamment le caractère très acide de l'électrolyte usé, l’espace au sol disponible réduit, un calendrier très serré et le manque d'informations concernant la taille et la forme que prennent les gouttelettes d'huile dans électrolyte usé.

SOLUTIONS PROPOSÉES

STS Canada a d'abord établi avec le client la liste des critères de conception auquel la technologie sélectionnée devait répondre. Par la suite, les performances de séparation des différentes technologies de séparation liquide/liquide disponibles sur le marché ont été évaluées au regard des différentes formes d’huile possible en phase aqueuse.

Cette première étape de sélection a été réalisé en utilisant les outils internes développés par STS. Les technologies non compatibles ont ensuite été abandonnées, tandis que les technologies restantes ont été soumises à une seconde étape d’évaluation utilisant les différents critères de conception établis précédemment avec le client.

Enfin, suite au dimensionnement des équipements sélectionnés, des devis ont été demandés à divers fabricants disponibles dans la banque de données STS afin d'identifier la technologie la plus économique parmi les technologies restantes et le meilleur fournisseur.

RÉSULTATS

Suite à l’intervention de STS Canada, les hydrocyclones, technologie initialement choisie pour cette application, ont été abandonnés car insuffisamment efficaces et trop coûteux. Au lieu de cela, les coalesceurs à média fibreux ont été sélectionnés parmi les 17 technologies de séparation liquide/liquide disponibles sur le marché, car seule cette technologie répondait aux exigences du procédé pour un prix raisonnable. De plus, grâce aux banques de données des fournisseurs de STS Canada, le fabricant proposant les équipements offrant le meilleur rapport qualité-prix a été identifié et présenté au client.