Les pompes à membrane de process triplex transportent de manière fiable le fluide critique

La précieuse matière première, nécessaire aux technologies des batteries et qui joue donc un rôle central dans la transition énergétique, est extraite principalement en Indonésie, mais aussi, par exemple, dans le projet Ramu Nickel Cobalt près de Madang en Papouasie-Nouvelle-Guinée. (Source de l'image : Adobe Stock)

La décision a été prise en faveur de pompes triplex LEWA particulièrement robustes de type G3G, qui disposent de la technologie à membrane LEWA éprouvée et garantissent un fonctionnement sûr et fiable malgré le milieu difficile. Elles sont équipées de têtes de pompe M500 hermétiquement étanches avec une membrane PTFE actionnée hydrauliquement, adaptées à des pressions de refoulement jusqu'à 350 bar. Les têtes de pompe sont conçues pour être vidangées. De plus, la conception globale durable est basée sur un carter monobloc et un vilebrequin à double roulement. Depuis cinq ans, les pompes process à membrane LEWA fonctionnent avec succès en Papouasie-Nouvelle-Guinée. Par conséquent, les modèles précédents sujets aux problèmes ont été remplacés par des pompes triplex G3G également sur deux autres sites en Indonésie il y a quelques mois.

"Nous supposons que - selon le scénario -, la demande mondiale de nickel passera d'environ 2,4 millions de tonnes aujourd'hui à environ 3,4 millions de tonnes en 2025", a déclaré le Dr Michael Szurlies, expert en nickel à l'Institut fédéral allemand des géosciences et des ressources naturelles (BGR) à l'été 2021. La précieuse matière première, qui est nécessaire aux technologies des batteries et joue donc un rôle central dans la transition énergétique, est extraite principalement en Indonésie, mais aussi, par exemple, dans le cadre du projet Ramu Nickel Cobalt. près de Madang en Papouasie-Nouvelle-Guinée. L'intermédiaire nickel/cobalt qui y est produit produit au total 31 000 t de nickel métal et 3 000 t de cobalt par an.

Pompes susceptibles de tomber en panne dans le procédé HPAL Le minerai y est traité par le procédé de lixiviation acide à haute pression (HPAL). Dans ce processus, la latérite de nickel réagit avec l'acide sulfurique dans l'autoclave. Le nickel sous forme de sulfate est lixivié à haute température et haute pression, tandis que le fer sous forme d'hématite pénètre dans le résidu lixivié. Le lavage et l'épaississement précipitent la solution de lixiviation avec du sulfure d'hydrogène, de l'hydroxyde de magnésium ou de sodium pour produire un sulfure de nickel-cobalt intermédiaire ou des hydroxydes de nickel-cobalt. Par lixiviation, extraction et récupération électrolytique, ce produit peut être utilisé pour produire des aciers inoxydables comme l'Hastelloy.

Dans le cadre de ce processus, 30 m3 d'acide sulfurique à 98 % par heure doivent être dosés dans un réacteur à haute pression à une pression de 70 bar. « Pour cette tâche, l'exploitant de la mine disposait initialement de pompes à coût optimisé d'un fabricant régional », a expliqué Toni Zhong, directeur du marketing et du développement commercial chez LEWA NIKKISO (Dalian) Fluid Technology Co., Ltd. « Cependant, ces pompes fonctionnaient à des intervalles très irréguliers et présentaient un taux de défaillance élevé. Les temps d'arrêt étaient également très longs, par exemple lorsque le vilebrequin de l'unité d'entraînement devait être remplacé. Les responsables ont donc décidé de remplacer les unités et d'acheter de nouveaux modèles qui transportent de manière plus fiable le milieu difficile et corrosif.

Nouveaux granulats durables nécessitant peu d'entretien En raison de leur robustesse, de leur durabilité et de leur étanchéité, le choix s'est porté sur les pompes à membrane process triplex G3G avec la tête de pompe M500 de LEWA. "Comme toutes les pompes triplex, la G3G est conçue pour un fonctionnement continu afin d'assurer un fonctionnement ininterrompu et sans problème à long terme", a déclaré Zhong. La durabilité est obtenue en particulier par le boîtier de l'élément d'entraînement, qui est une conception monobloc avec un moteur à bride verticale, et par le vilebrequin à double roulement. De plus, la conception monobloc garantit que les composants requis tels que les roulements et les joints peuvent être réduits à un minimum absolu, ce qui se traduit par une conception extrêmement compacte et peu encombrante. Le débit peut être contrôlé à l'aide d'un variateur de fréquence qui régule la variation du régime moteur, le nombre de coups par minute et donc le débit. Parce que tous les composants sont conçus pour une sollicitation continue, un fonctionnement sans problème pendant plus de 40 000 h est possible avec l'unité d'entraînement.

La tête de pompe M500 avec membrane sandwich à commande hydraulique en PTFE pur est conçue pour des pressions de refoulement jusqu'à 350 bar ou des débits jusqu'à 19 m³/h et est protégée contre les erreurs de fonctionnement et les états de fonctionnement non autorisés. Par exemple, une soupape de surpression intégrée et réglable individuellement dans la partie hydraulique empêche d'éventuelles situations de surcharge pendant le fonctionnement. De plus, le système de protection breveté DPS et le système de surveillance de la membrane signalent à temps tout dommage de la membrane avant qu'elle ne se rompe et que le liquide dosé ne puisse s'échapper dans l'environnement. "Même en cas de panne massive, le DPS garantit que la pompe reste stable et hermétiquement étanche afin qu'elle puisse être démarrée en toute sécurité à partir de n'importe quel état de fonctionnement", a déclaré Zhong. "Cela minimise le risque de fuites d'acide sulfurique et le risque d'accidents." De plus, les exigences de maintenance de ces unités sont très faibles car les liquides dosés n'entrent pas en contact avec des composants rotatifs. Cela est dû au fait que toutes les pièces mobiles fonctionnent dans un fluide hydraulique protecteur et lubrifiant. Les autres caractéristiques des pompes triplex pour cette application sont les vannes coniques nouvellement développées avec sièges de vanne et clapets en Hastelloy. Ceux-ci garantissent un fonctionnement continu sans problème. De plus, les pompes se caractérisent par leur fonctionnement silencieux et un débit à faible pulsation, ce qui rend souvent les amortisseurs de pulsation superflus. Cela les rend parfaitement adaptés pour une utilisation dans le processus HPAL.

Temps d'arrêt minimisé Les agrégats sont en exploitation depuis cinq ans à la mine Ramu en Papouasie-Nouvelle-Guinée et pendant douze mois aux projets Legions et Huayue Nickel Cobalt en Indonésie. Depuis lors, les pannes et les temps d'arrêt ont été considérablement réduits par rapport aux modèles précédents. « Le client est très satisfait des projets avec LEWA NIKKISO et envisage de poursuivre sa coopération dans des applications similaires », a déclaré Zhong en résumé.

Source : LEWA GmbH