Super bassins de cristallisation par refroidissement

Il est emballant de voir de nouvelles technologies se profiler pendant la quête de solutions à des problèmes industriels complexes. Surtout quand ces technologies ouvrent la voie à des approches et à des solutions novatrices qui vont à l'encontre des pratiques conformistes en place.

Les bassins de cristallisation en sont un exemple concret. Depuis longtemps, ces bassins permettent de récupérer la potasse, le lithium et d'autres minéraux de la solution saline issue de l'extraction minière à un coût relativement faible. Ils sont particulièrement bien adaptés aux installations qui disposent d'un espace suffisant et présentent des conditions climatiques favorables, comme de faibles températures ambiantes ou un potentiel élevé d'évaporation naturelle.

La grande majorité de ces bassins ont été construits il y a 30 ou 40 ans déjà. À l'époque, nous n'avions pas les outils informatiques ni le savoir-faire dont nous disposons aujourd'hui pour en optimiser la conception. Certains bassins ont été conçus suivant la même approche utilisée pour construire les bassins de résidus ou de récupération des eaux. Les ingénieurs n'ont pas tenu compte des attributs physiques et de la géométrie du système, ni de la façon de le configurer pour optimiser l'utilisation, la production et la récupération.

Quand nous nous sommes penchés sur la conception de nouveaux bassins de cristallisation, deux choix s'offraient à nous : maintenir le statu quo et reproduire les solutions mises de l'avant dans le passé, ou revenir à la planche à dessin pour trouver une conception plus efficace et économique.

Nous avons choisi la planche à dessin.

Nous nous sommes penchés sur les paramètres relevant de la chimie et de la chaleur, les phénomènes de transfert de masse et les effets météorologiques. Nous avons ensuite modélisé les caractéristiques thermohydrauliques des bassins conventionnels... et eurêka! Nous avons découvert qu'en optimisant la configuration, la bathymétrie et d'autres paramètres géographiques du bassin, il était possible d'en améliorer considérablement la productivité pour un débit d'appoint donné. Nous avons découvert qu'en optimisant la configuration, la bathymétrie et d'autres paramètres géographiques du bassin, il était possible d'en améliorer considérablement la productivité pour un débit d'appoint donné.

La technologie mise au point présente de formidables occasions dans le secteur commercial. Une des plus importantes touche à la potasse. Notre nouvelle technologie pourrait révolutionner certains projets de mines à extraction par dissolution ou de mines inondées situées dans des régions froides, comme en Saskatchewan, en Russie et dans l'ouest de la Chine.

Dans les mines d'extraction de potasse par dissolution, un solvant est généralement chauffé puis injecté dans le gisement. Il dissout les minéraux contenant de la potasse et produit une riche solution saline qui est pompée jusqu'à la surface pour être traitée. Un circuit d'évaporateurs et de cristallisoirs mécaniques est ensuite utilisé pour éliminer les impuretés de la solution et produire la potasse.

Des bassins de cristallisation sont la plupart du temps utilisés en parallèle, ou s'ajoutent au processus pour refroidir naturellement la solution et favoriser la séparation de la potasse et des impuretés à coût moindre. Notre conception brevetée permet d'améliorer le transfert de chaleur tout en réduisant l'empreinte écologique, comparativement aux bassins conventionnels. Cela se traduit par une augmentation de la production et de l'efficacité et par une hausse potentielle des revenus pour les bassins existants. Cette conception allégée entraîne également des coûts de construction et de fonctionnement moins élevés, un argument particulièrement fort pour les nouveaux entrepreneurs qui tentent de se tailler une place dans le marché de la potasse.

L'application ne se limite cependant pas à la potasse. Il est possible d'utiliser cette conception pour tout un éventail de sels minéraux et de produits de base, comme le lithium et le phosphate. Elle peut même permettre de récupérer des minéraux des débits de rejet des usines et servir de dissipateur de chaleur dans les procédés de refroidissement industriel.

Récupération plus efficace et rentable des minéraux. Empreinte écologique réduite. Un avantage pour les joueurs existants et les nouveaux venus dans l'industrie. Quand on cherche vraiment une meilleure façon de faire les choses, on trouve. Mais il faut parfois creuser.