Una instalación en Wyoming extrae trona y produce carbonato de sodio. El carbonato de sodio se utiliza en muchos productos, incluidos el bicarbonato de sodio y el jabón. También se emplea en procesos como la fabricación de vidrio, el procesamiento químico, la fabricación de papel y el tratamiento de agua. Más del 90 % del carbonato de sodio del país proviene de depósitos ubicados en Wyoming.
La producción de carbonato de sodio requiere un proceso de disolución en caliente, en el cual la recuperación del licor caliente rico en sodio es fundamental. El licor se recupera en un clarificador primario, donde la claridad del efluente es importante. Cualquier sólido insoluble residual en suspensión en el efluente reduce la calidad del producto final; por lo tanto, como etapa final, se utilizan filtros de pulido para eliminarlos. Los sólidos insolubles presentes en los residuos del procesamiento de carbonato de sodio incluyen materiales como arcillas finas y limos.
La planta de carbonato de sodio busca constantemente mejorar la recuperación y la pureza de su producto final.
La mejora del funcionamiento del decantador primario reduce la carga sobre los filtros de pulido. El decantador primario, instalado hace más de 35 años, estaba equipado con un alimentador convencional con estantes. El lodo rico en nutrientes se alimenta a través de tuberías de descarga con un codo de 90 grados en el extremo de descarga.
La empresa invitó a los ingenieros de procesos de WesTech a realizar una auditoría del clarificador. Los resultados mostraron que la mina estaba enfrentando problemas tradicionales asociados con este tipo de alimentador, tales como:
La empresa minera ya había realizado estudios de optimización, investigando la configuración de la tubería de alimentación y las dosis de floculante. WesTech presentó el alimentador EvenFlo® como una opción para minimizar el arrastre de sólidos en suspensión en el rebose y reducir el uso de floculante. El diseño simple de dos etapas del alimentador EvenFlo, que no requiere paletas, deflectores ni aletas, resultó de especial interés.
El alimentador EvenFlo cuenta con un diseño patentado que soluciona las deficiencias de los alimentadores convencionales. Con el diseño EvenFlo de WesTech, el flujo de alimentación ingresa tangencialmente en un canal interno (primera etapa) y luego se dirige radialmente hacia el alimentador externo (segunda etapa). El diseño simple proporciona condiciones ideales de floculación entre el canal interno y el alimentador externo, creando una mezcla consistente y un flujo de recirculación en todo el alimentador.
La modernización del clarificador existente de la instalación requirió una auditoría y un análisis del puente para garantizar que pudiera soportar la obra. El canal interno queda parcialmente por encima del agua y normalmente está sostenido por el puente.
El diseño de EvenFlo fue personalizado para adaptarse a la tubería de alimentación existente en la instalación. En este lugar, la tubería de alimentación descendente fue instalada dentro del canal interno de la zona de sedimentación. La instalación cuenta con múltiples tuberías de alimentación para garantizar la operación continua mientras la tubería anterior es limpiada. Existen cuatro tuberías de alimentación, pero solo una está activa a la vez. Debido a que se trata de un proceso de disolución en caliente, el clarificador está aislado y ubicado bajo un techo. EvenFlo fue diseñado para integrarse en la estructura de soporte del techo.
El tanque de clarificación primaria había cedido y estaba inclinado hacia un lado. La planta de tratamiento ya había instalado nuevas cimentaciones para evitar mayores asentamientos, pero el efluente que salía del clarificador fluía con fuerza hacia el lado de la pendiente. WesTech suministró vertederos modificados para nivelar el canal de rebose, eliminando así el patrón de flujo preferencial.
Después de la instalación de la modernización, el rendimiento del alimentador se vio limitado por las múltiples tuberías de alimentación. Los estudios de dinámica de fluidos computacional (CFD) demostraron que el flujo en el canal interno estaba obstruido por las tuberías de alimentación fuera de servicio. La longitud de las tuberías de alimentación se redujo para solucionar el problema.
El desempeño del clarificador primario en la mina de trona y en la planta de procesamiento mostró una mejora significativa en la claridad del efluente, una reducción en la dosificación de floculante y un aumento en la densidad del efluente de fondo, al comparar el desempeño del espesador durante las 11 semanas previas a la modernización con el sistema EvenFlo frente al desempeño durante las 11 semanas posteriores a la modernización.
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