Cristallisation des bassins de saumure, la simulation contribue à la hausse du rendement des bassins et de la production de potasse

Résumé

Les bassins de refroidissement sont utilisés par l'industrie minière pour fournir des solutions relativement souples et éconergétiques. Une conception ou un contrôle inapproprié risque de nuire au rendement des bassins. Nous avons élaboré un modèle tridimensionnel de dynamique numérique des fluides pour optimiser la conception et la gestion des bassins. Ce modèle tient compte de l'ensemble des mécanismes de transfert de chaleur, ainsi que de la puissance thermique de la cristallisation.

L'article présente une étude de cas grandeur nature, dont les résultats suggèrent que les nombreuses zones de reprise du bassin réduisent la superficie efficace de refroidissement et contribuent à une baisse de rendement en la matière. Plusieurs autres configurations de bassins sont à l'étude. En élargissant la sortie d'écoulement du canal, il est possible de réduire les zones de reprise et de contribuer à distribuer uniformément l'écoulement de l'eau dans les canaux. La fragmentation du débit entrant de saumure et l'exploitation des bassins à l'aide d'écoulements en parallèle semblent réduire le rendement en matière de refroidissement en raison du ralentissement des écoulements dans les canaux. Il est possible d'accroître la production de près de 50 % en doublant le débit entrant, mais on ne peut éviter une baisse de rendement en matière de sylvite (production de sylvite par écoulement unitaire) à 75 % du rendement initial. Cette étude démontre l'importance que revêt la dynamique numérique des fluides dans la conception, l'évaluation et le dépannage de bassins.