Non sollevare polvere durante l’essiccazione

Tre essiccatori per fanghi tipo M5 per l’essiccazione di un totale di 3,6 t di fanghi per giornata lavorativaUna cappa di sigillatura con nove speciali cartucce filtranti sigilla completamente il carrello dei fanghi durante l’essiccazione per mantenere puliti gli scambiatori di calore del sistema.Nel carrello dei fanghi, i fanghi sottili attendono l’essiccazione.Più i fanghi sono secchi, minore è il consumo energetico per il recupero dei metalli dai fanghi delle batterie. Un calcolo semplice che rende un impianto di essiccazione di nuova concezione basato sul principio della pompa di calore un salvadanaio per un’azienda di riciclaggio. Con il principio della pompa di calore, l’operatore essicca i fanghi sottili in modo efficiente e con poca polvere.

Senza batterie e accumulatori non esisterebbero cellulari, auto elettriche e nemmeno e-bike. Ma cosa succede a questi “pacchetti di energia” quando hanno esaurito la loro vita? In passato finivano spesso in discarica, ma da quando esiste una legge sul riciclaggio, i tassi di recupero sono aumentati e le batterie sono diventate una materia prima da cui si estraggono parte dei metalli preziosi. Gli analisti di Markets and Markets stimano che il mercato del riciclaggio delle batterie crescerà del 6,1% all’anno dal 2020 al 2025, passando da un totale di 17,2 miliardi di dollari nel 2020 a 23,2 miliardi di dollari entro il 2025. Un campo entusiasmante, quindi, in cui si muove una manciata di specialisti da tutto il mondo.

Specialisti nel riciclaggio delle batterie

Tra questi, oltre a Umicore in Belgio e Glencore in Canada, c’è anche Euro-Dieuze Industrie (EDI). La filiale francese di Veolia si è specializzata nel riciclaggio di batterie provenienti da elettrodomestici e per la propulsione di veicoli elettrici. Ogni anno, 6000 batterie, con una quota crescente di batterie per auto elettriche, vengono raccolte nel sito francese, tritate, i materiali di valore recuperati e reimmessi nel ciclo dei materiali. In questo processo si producono 1000 tonnellate di fanghi sottili all’anno, che devono essere essiccati per poter estrarre i metalli preziosi e le terre rare. La filiale Veolia è particolarmente interessata al nichel e ha sviluppato un processo idrometallurgico per il trattamento delle batterie.

L’essiccazione dei fanghi riduce i costi di smaltimento

L’essiccazione dei fanghi viene solitamente utilizzata perché le aziende desiderano minimizzare i costi di smaltimento e trasporto. Attraverso la rimozione dell’acqua, il peso e il volume dei fanghi si riducono fino al 60%. Ciò può ridurre i costi di discarica fino al 60%. Il costruttore di impianti di essiccazione HARTER dall’Algovia ha introdotto sul mercato quasi 30 anni fa un sistema di essiccazione dei fanghi particolarmente efficiente dal punto di vista energetico, che ancora oggi serve una nicchia di mercato. Un calcolo dei costi interessante per molte aziende.

Presso EDI, la situazione iniziale era diversa a causa del riciclaggio. Nel processo si formano fanghi di idrossido metallico che vengono disidratati in presse a filtro a camera. Ciò che rimane è un panello filtrante che ha ancora un’umidità residua del 70%. Per poter estrarre il nichel dai fanghi, è necessaria un’umidità residua di solo l’8%, il che rende necessaria l’essiccazione dei fanghi. Una sfida per il team di progetto di HARTER: per la prima volta, lo specialista dell’essiccazione si è trovato di fronte alla richiesta di un’umidità residua così bassa. Di solito, gli operatori essiccano i loro fanghi solo fino a circa il 75% di umidità residua. In questo intervallo si ottengono le maggiori riduzioni di volume e peso. Un’ulteriore essiccazione non è più economicamente vantaggiosa.

Inoltre, depolverazione nell’essiccatore

Cosa significa la richiesta di EDI per la costruzione dell’impianto? Il produttore di essiccatori era consapevole che a partire da un’umidità residua di circa il 25% si verifica un aumento della formazione di polvere. I filtri normalmente utilizzati in un essiccatore per fanghi non sarebbero più sufficienti. Gli scambiatori di calore nell’impianto si sporcherebbero, il che alla fine porterebbe a una perdita di prestazioni. Per evitare ciò, HARTER ha sviluppato una propria unità di depolverazione per il progetto presso EDI.

L’impianto di essiccazione dei fanghi è costituito da un carrello per fanghi e un’unità di deumidificazione. Il panello filtrante viene scaricato dalla pressa a filtro nel carrello e lì essiccato. Nell’unità di deumidificazione viene trattata l’aria di processo necessaria: aria estremamente secca.

Quest’aria insatura viene convogliata attraverso condotti d’aria isolati nel carrello dei fanghi e lì assorbe l’umidità. Il carrello è dotato di un fondo di ventilazione speciale e la canalizzazione dell’aria è progettata in modo che l’aria di processo secca fluisca uniformemente dal basso attraverso il panello filtrante, essiccandolo gradualmente.

L’aria arricchita di umidità ritorna all’unità di deumidificazione. Lì viene raffreddata, l’acqua condensa ed esce dall’impianto come condensa. Successivamente, l’aria viene nuovamente riscaldata e rimessa in circolo. Questa “essiccazione a condensazione con pompa di calore” è l’unico sistema sul mercato che funziona completamente senza aria di scarico.

Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta il 19/10/2020 su PROCESS pubblicato.