Uma instalação no Wyoming extrai trona e produz carbonato de sódio. O carbonato de sódio é usado em muitos produtos, incluindo bicarbonato de sódio e sabão. Também é utilizado em processos como fabricação de vidro, processamento químico, fabricação de papel e tratamento de água. Mais de 90% do carbonato de sódio do país provém de depósitos no Wyoming.
A produção de carbonato de sódio requer um processo de dissolução a quente, no qual a recuperação do licor quente rico em sódio é fundamental. O licor é recuperado em um clarificador primário, onde a claridade do efluente é importante. Quaisquer sólidos insolúveis residuais em suspensão no efluente reduzem a qualidade do produto final; portanto, como etapa final, filtros de polimento são usados para removê-los. Os sólidos insolúveis nos rejeitos do processamento de carbonato de sódio incluem sólidos como argilas finas e siltes.
A fábrica de carbonato de sódio busca constantemente melhorar a recuperação e a pureza de seu produto final.
A melhoria do funcionamento do decantador primário reduz a carga nos filtros de polimento. O decantador primário, instalado há mais de 35 anos, era equipado com um alimentador convencional com prateleiras. A lama rica em nutrientes é alimentada através de tubos de descarga com um cotovelo de 90 graus na extremidade de descarga.
A empresa convidou os engenheiros de processo da WesTech para realizar uma auditoria no clarificador. Os resultados mostraram que a mina estava enfrentando problemas tradicionais com esse tipo de alimentador, como:
A mineradora já havia realizado estudos de otimização, investigando o arranjo da tubulação de alimentação e as dosagens de floculante. A WesTech apresentou o alimentador EvenFlo® como uma opção para minimizar o transbordamento de sólidos em suspensão e reduzir o uso de floculante. O design simples de dois estágios do alimentador EvenFlo – que não requer palhetas, defletores ou aletas – foi de particular interesse.
O alimentador EvenFlo possui um design patenteado que soluciona as deficiências dos alimentadores convencionais. Com o design EvenFlo da WesTech, o fluxo de alimentação entra tangencialmente em uma pista interna (primeiro estágio) e é então direcionado radialmente para o alimentador externo (segundo estágio). O design simples proporciona condições ideais de floculação entre a pista interna e o alimentador externo, criando uma mistura consistente e um fluxo de recirculação em todo o alimentador.
A modernização do clarificador existente da instalação exigiu uma auditoria e análise da ponte para garantir que ela suportaria a obra. O canal interno fica parcialmente acima da água e normalmente é sustentado pela ponte.
O projeto EvenFlo foi personalizado para receber a tubulação de alimentação existente na instalação. Neste local, a tubulação de alimentação de descida foi instalada dentro do canal interno da pista de decantação. O local possui múltiplas tubulações de alimentação para garantir a operação contínua enquanto a tubulação anterior é limpa. Existem quatro tubulações de alimentação, mas apenas uma está ativa por vez. Como se trata de um processo de dissolução a quente, o clarificador é isolado e fica sob um telhado. O EvenFlo foi projetado para se encaixar na estrutura de suporte do telhado.
O tanque de clarificação primária havia cedido e estava inclinado para um lado. A estação de tratamento já havia providenciado novas fundações para evitar maiores assentamentos, mas o efluente que saía do clarificador fluía com força para o lado da encosta. A WesTech forneceu vertedouros modificados para nivelar o canal de transbordamento, eliminando agora o padrão de fluxo preferencial.
Após a instalação da modernização, o desempenho do alimentador foi limitado pelos múltiplos tubos de alimentação. Estudos de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) mostraram que o fluxo na pista interna era obstruído pelos tubos de alimentação fora de linha. O comprimento dos tubos de alimentação foi reduzido para solucionar o problema.
O desempenho do clarificador primário na mina de trona e na unidade de processamento apresentou melhoria significativa na claridade do efluente, redução da dosagem de floculante e aumento da densidade do efluente de fundo, quando comparado o desempenho do espessador 11 semanas antes da modernização com o sistema EvenFlo com o desempenho 11 semanas após a modernização.
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