Il ne faut surtout pas soulever de poussière lors du séchage
Trois sécheurs de boues de type M5 pour le séchage d’un total de 3,6 t de boues par jour ouvrableUn capot d’étanchéité avec neuf cartouches filtrantes spéciales assure l’étanchéité complète du wagon à boues pendant le séchage afin de maintenir la propreté des échangeurs de chaleur du système.Dans le wagon à boues, la boue liquide attend le séchage.Plus la boue est sèche, plus la consommation d’énergie pour le traitement des métaux provenant des boues de batteries est faible. Un calcul simple qui transforme une installation de séchage nouvellement développée selon le principe de la pompe à chaleur en une tirelire pour une entreprise de recyclage. Grâce au principe de la pompe à chaleur, l’exploitant sèche la boue liquide de manière à ce qu’elle soit peu poussiéreuse et efficace.
Sans batteries ni accumulateurs, il n’y a pas de téléphone portable, pas de voiture électrique et pas de vélo électrique. Mais que se passe-t-il avec les blocs d’alimentation lorsqu’ils ont rendu l’âme ? Auparavant, ils finissaient souvent à la poubelle, mais depuis qu’il existe une loi sur le recyclage, les taux de valorisation ont augmenté et les batteries sont devenues des matières premières auxquelles une partie des métaux précieux est à nouveau arrachée. Les analystes de Markets and Markets estiment que le marché du recyclage des batteries croît de 6,1 pour cent par an entre 2020 et 2025, passant d’un total de 17,2 milliards de dollars en 2020 à 23,2 milliards de dollars d’ici 2025. Un domaine passionnant donc, dans lequel se bouscule une poignée de spécialistes du monde entier.
Spécialistes du recyclage des batteries
Outre Umicore en Belgique et Glencore au Canada, Euro-Dieuze Industrie (EDI) en fait également partie. La filiale de Veolia, basée en France, s’est spécialisée dans le recyclage des batteries provenant d’appareils ménagers et de propulsions de véhicules électriques. Chaque année, 6000 batteries, dont une part croissante de batteries de voitures électriques, sont collectées, broyées, les matières valorisables sont extraites et réintroduites dans le cycle des matières. Ce processus génère 1000 tonnes de boues liquides par an, qui doivent être séchées afin de pouvoir extraire les métaux et les terres rares convoités. La filiale de Veolia s’intéresse particulièrement au nickel et a développé un procédé hydrométallurgique pour le traitement des batteries.
Le séchage des boues réduit les coûts d’élimination
Le séchage des boues est généralement utilisé parce que les entreprises souhaitent minimiser leurs coûts d’élimination et de transport. L’extraction de l’eau permet de réduire le poids et le volume des boues jusqu’à 60 pour cent. Cela réduit éventuellement les coûts de mise en décharge jusqu’à 60 pour cent. Le fabricant d’installations de séchage HARTER, originaire de la région de l’Allgäu, a mis sur le marché il y a près de 30 ans un système de séchage des boues particulièrement économe en énergie, qui occupe encore aujourd’hui une niche sur le marché. Un calcul de coûts intéressant pour plus d’une entreprise.
Chez EDI, la situation de départ était différente en raison du recyclage. Le processus génère des boues d’hydroxydes métalliques qui sont déshydratées dans des presses-filtres à chambre. Il reste un gâteau de filtration qui a encore une humidité résiduelle de 70 pour cent. Afin de pouvoir extraire le nickel de la boue, une humidité résiduelle de seulement huit pour cent est nécessaire, ce qui nécessite un séchage de la boue. Un défi pour l’équipe de projet chez HARTER : pour la première fois, le spécialiste du séchage était confronté à l’exigence d’une humidité résiduelle aussi faible. En règle générale, les exploitants ne sèchent leurs boues que jusqu’à environ 75 pour cent d’humidité résiduelle. C’est dans ce domaine que l’on obtient les réductions de volume et de poids les plus importantes. Un séchage supplémentaire n’est plus rentable.
Dépoussiérage supplémentaire dans le sécheur
Que signifie l’exigence d’EDI pour la construction de l’installation ? Le fabricant du sécheur était conscient qu’à partir d’une humidité résiduelle d’environ 25 pour cent, un dégagement de poussière de plus en plus important se produit. Les filtres normalement utilisés dans un sécheur de boues ne seraient plus suffisants dans ce cas. Les échangeurs de chaleur de l’installation s’encrasseraient, ce qui entraînerait finalement une perte de puissance. Afin d’éviter cela, HARTER a développé sa propre unité de dépoussiérage pour le projet chez EDI.
L’installation de séchage des boues se compose d’un wagon à boues et d’une unité de déshumidification. Le gâteau de filtration est déchargé de la presse-filtre dans le wagon et y est séché. Dans l’unité de déshumidification, l’air de processus nécessaire est traité : air extrêmement sec.
Cet air non saturé est acheminé par des canaux d’air isolés dans le wagon à boues et y absorbe l’humidité. Le wagon est équipé d’un fond de ventilation spécial et la circulation de l’air est conçue de manière à ce que l’air de processus sec traverse uniformément le gâteau de filtration par le bas et le sèche progressivement.
L’air enrichi en humidité retourne dans l’unité de déshumidification. Il y est refroidi, l’eau se condense et quitte l’installation sous forme de condensat. Ensuite, l’air est à nouveau réchauffé et continue à circuler dans le circuit. Ce « séchage par condensation avec pompe à chaleur » est le seul système sur le marché qui fonctionne sans aucun rejet d’air.
Cet article a été publié pour la première fois le 19.10.2020 sur PROCESS est paru.
