Par Riccardo RumeCTO chez MSE Filterpressen GmbH

Pour renforcer ses capacités de production et optimiser l’efficacité des ressources, Nyrstar a mis en œuvre une amélioration technique significative sur son site de Hobart en Tasmanie. Un filtre-presse à membrane nouvellement installé prend désormais en charge l’étape de séparation solide-liquide au sein du processus de production de zinc par torréfaction-lixiviation-électrolyse (RLE) établi – une étape critique qui affecte directement le rendement, la stabilité du processus et la sécurité au travail.

Séparation solide-liquide dans le procédé RLE

Le procédé RLE est une méthode hydrométallurgique standard dans la production de zinc. Après le grillage, le concentré de zinc subit une lixiviation avec de l’acide sulfurique, produisant une suspension contenant à la fois du zinc dissous et des résidus solides. Une séparation efficace de ces composants est essentielle : une filtration inadéquate peut réduire la récupération des métaux, compromettre la qualité du produit et introduire des inefficacités opérationnelles plus en aval.

Consciente de ces défis, Nyrstar a cherché à améliorer la cohérence et l’efficacité de cette étape du processus, en particulier à la lumière des augmentations de capacité prévues sur l’usine de Hobart. Un système de filtration robuste et performant était nécessaire, capable de gérer de manière fiable des débits plus importants tout en maintenant une faible humidité résiduelle et une clarté élevée du filtrat.

Solution de filtration personnalisée d’Allemagne

Pour répondre à ces conditions de processus exigeantes, Nyrstar s’est associé au fabricant allemand MSE Filterpressen GmbHune entreprise spécialisée dans les systèmes de filtres-presses industriels. La solution sélectionnée: un filtre-presse à membrane entièrement automatisé conçu pour la résistance chimique, la durabilité mécanique et un contrôle précis à toutes les étapes de fonctionnement.

Au cœur du système se trouvent des plaques filtrantes à membrane qui séparent d’abord les solides du lisier sous pression mécanique. Après la phase de filtration initiale, les membranes sont gonflées hydrauliquement à l’aide d’eau, comprimant davantage le gâteau de filtration pour réduire considérablement son humidité résiduelle. Cette approche en deux phases garantit une efficacité de déshydratation élevée et améliore la gestion des solides résultants.

Matériaux et configuration adaptés aux exigences du site

Compte tenu de la nature agressive de l’environnement du processus – en particulier la présence d’acide sulfurique – le système a été construit avec des membranes en PVDF (fluorure de polyvinylidène) en raison de leur excellente résistance chimique. Le cadre de la presse et les surfaces de contact sont revêtus d’acier inoxydable duplex, offrant une protection et une longévité supplémentaires dans des conditions corrosives.

Pour simplifier le transport et l’installation tout au long de la chaîne d’approvisionnement de plus de 16 000 kilomètres, le filtre-presse a été conçu comme une unité modulaire, divisée en plusieurs sections transportables. Cela a non seulement facilité la logistique, mais a également assuré un assemblage efficace malgré l’espace disponible limité sur le site de Hobart.

Automatisation avancée et sécurité des processus

L’ensemble de la séquence de filtration est entièrement automatisée, y compris l’injection des boues, la gestion de la pression, le mouvement des plaques, l’évacuation du gâteau et le lavage du tissu filtrant. L’intervention de l’opérateur est minimisée, améliorant à la fois la cohérence des processus et la sécurité de l’usine.

Les fonctions de sécurité intégrées et les capteurs intelligents fournissent un retour d’informations et une protection en temps réel, en particulier sous les pressions de fonctionnement élevées du système, jusqu’à 15 bars. Des temps de cycle uniformes et un contrôle automatisé contribuent à un rythme de production régulier, réduisant ainsi le risque de goulots d’étranglement ou de temps d’arrêt imprévus.

Protection des travailleurs et efficacité environnementale

Le système de presse présente une conception entièrement fermée qui isole les boues acides et minimise l’exposition aux vapeurs. La manipulation automatisée des gâteaux réduit encore davantage le besoin de contact direct avec l’opérateur, conformément aux normes strictes de Nyrstar en matière de santé et de sécurité au travail.

En plus d’améliorer la sécurité sur le lieu de travail, la teneur réduite en humidité du gâteau de filtration final favorise une logistique en aval plus efficace: moins d’énergie est nécessaire pour le séchage ou l’élimination, et la manipulation des matériaux devient plus sûre et plus propre. Ces améliorations réduisent également l’empreinte environnementale de l’exploitation, contribuant ainsi à une production de métal plus durable.

Coordination de projet fluide

L’unité de filtration de 40 tonnes a été expédiée par étapes depuis le site de fabrication de MSE en Allemagne vers la Tasmanie par fret maritime et terrestre. L’installation et la mise en service ont été exécutées par l’équipe technique expérimentée de MSE, en étroite coordination avec le groupe de gestion de projet Nyrstar. Malgré des contraintes spatiales strictes et des conditions urgentes, le système a été installé et mis en service conformément au calendrier.

Riccardo Valerio Rumé est directeur de la technologie et co-directeur général de MSE Filterpressen GmbHune société d’ingénierie allemande spécialisée dans les systèmes de filtration haute performance. Fort d’une formation en ingénierie automobile et d’une passion pour l’innovation industrielle, il dirige le développement de solutions avancées de filtres-presses pour des applications difficiles dans les domaines minier, chimique et du recyclage des batteries. Son objectif est de combiner l’efficacité des processus, l’automatisation et la sécurité pour favoriser des progrès durables dans la séparation solide-liquide.

À propos de Nyrstar

Nyrstar est une entreprise nationale de transformation et de raffinage de plusieurs métaux, opérant à Port Pirie et Hobart depuis plus de 100 ans pour produire du plomb, de l’argent, du zinc et de nombreux autres matériaux essentiels à la fabrication de produits utilisés par tous, au quotidien.

Nyrstar Australia emploie plus de 1400 personnes dans des usines de traitement à Port Pirie et Hobart qui fonctionnent comme deux sites liés et jouent un rôle essentiel dans l’augmentation de la valeur des métaux et des minéraux obtenus à partir de ressources provenant de toute l’Australie et du monde entier.

Nyrstar est un producteur international de minéraux et de métaux essentiels à un avenir à faibles émissions de carbone, avec des opérations d’exploitation minière, de fusion et autres situées en Europe, aux États-Unis et en Australie. Les activités opérationnelles de Nyrstar sont entièrement détenues par Trafigura, l’une des principales sociétés indépendantes mondiales de commerce de matières premières et de logistique de la chaîne d’approvisionnement.

À propos de MSE Filterpressen

Depuis sa création en 1978, MSE Filterpressen est devenu l’un des principaux fabricants mondiaux de filtres-presses de haute qualité dans le domaine de la séparation solide-liquide. Avec les installations de filtres-presses de MSE Filterpressen®, vous obtenez une solution éprouvée et innovante pour les processus de séparation industriels. Nos spécialistes de la séparation solide/liquide utilisent leur expertise approfondie pour concevoir et fournir des solutions d’installations de filtres-presses adaptées individuellement aux exigences régionales et aux applications.