PRODUCTION DE SULFATE DE MAGNESIUM

B.T.S 1 ère année
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Lycée M. M. FOURCADE
Gardanne
MINI PROJET n°1
Atelier de production de sulfate
de magnésium
PRODUCTION DE SULFATE DE MAGNESIUM
Récolte du sel à Salin de Giraud

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MINI PROJET n°1
Atelier de production de sulfate
de magnésium
1 – MISE EN SITUATION :
L’usine des Salins du Midi, située à Salin de Giraud (Camargue), extrait le sel de l’eau de mer.
Dans cette eau de mer sont présents des produits annexes que sont la magnésie et le sulfate de magnésie.
L’étude qui suit concernera l’atelier de production de sulfate de magnésium de l’usine de Salin de
Giraud.
2 – PROBLEME POSE : (voir le document n°2 page 3)
A partir d’une eau pompée riche en magnésie, on obtient après précipitation, une boue de magnésie
composée d’eau et de sulfate de magnésium. Le process industriel doit permettre :
 - de séparer l’eau et le sulfate de magnésium (à l'aide d'une centrifugeuse).
La boue de magnésie étant présente dans des réservoirs d’entrée (cette partie n'étant pas gérée par
l'atelier) il s'agit d'alimenter une centrifugeuse, pour séparer l’eau et le sulfate de magnésium qui
constituent la boue de magnésie.
 - de sécher le sulfate de magnésium (à l'aide d'un four).
Le tapis avançant à vitesse constante il ne faudra pas dépasser une certaine épaisseur (ou densité)
de sulfate pour que le séchage soit complet. Il faut donc contrôler l’arrivée de matières dans la
centrifugeuse (capteur S7), de telle manière que la bonne quantité de sulfate de magnésium soit déposée
sur le tapis T1.
Si la densité de sulfate est faible (S7 non actionnée) la pompe fonctionne en grande vitesse. Au
contraire, si la densité de sulfate est élevée ( S7 actionnée ) la pompe fonctionne en petite vitesse.
Ce contrôle s'effectue par une régulation de débit de la pompe d'alimentation principale ( M4, P1).
Cette régulation de débit consiste à réguler la vitesse du moteur de la pompe qui fonctionne soit en petite
ou en grande vitesse.
 - de conditionner en sac ce sulfate de magnésium (à l'aide de la trémie et du tapis
d’ensachage T3). Partie hors étude.
ATELIER DE PRODUCTION
DE SULFATE DE MAGNESIUM

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PRODUCTION DE SULFATE DE MAGNESIUM : SYNOPTIQUE GENERAL
Ecoulement des
eaux usées
Document n°2
BOUE
DE
MAGNESIE
(réservoir
d’entrée)
P1
S7 capteur
de densité
Four de séchage
Y1
Trémie d’ensachage
Tapis T3
S8
S9
M3
M2
M1
Centrifugeuse
M4
M5
Variateur
Interface
Pupitre de
commande
Alimentation
électrique

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Atelier de production de sulfate
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ETUDE PARTIELLE DE L’AUTOMATISATION
DE CETTE PRODUCTION DE SULFATE
3 – FRONTIERE DE L'ETUDE :
L’étude sera limitée à l’automatisation de la pompe P1 et des tapis T1 et T2, en mode de production
normale (ou continue) et en marche de réglage.
La gestion du moteur de la centrifugeuse M5 (fonctionnement continu), des résistances de chauffage
des fours, du tapis d'ensachage T3 et de la trémie d’ensachage ne fera pas partie de l’étude. De même, la
phase d’arrêt d’urgence ne sera pas étudiée.
La gestion des résistances de chauffage par un régulateur est traitée uniquement par les équipes
composées de 5 étudiants.
4 – CARACTERISTIQUE DE L'INSTALLATION :
 MOTEUR DE POMPE M4 :
CONSTRUCTEUR : LEROY SOMMER
TYPE : LSFMV3 100LG4
PUISSANCE : 2.2 kW
FREQUENCE : 50 Hz / 60 Hz
VITESSE : 1500 tr/min / 1800 tr/min
ALIMENTATION : 230V / 400V
INTENSITE : 10.7 A / 6.2 A
 MOTEUR TAPIS ROULANT M1 et M2 :
CONSTRUCTEUR : LEROY SOMMER
PUISSANCE : 1 kW
VITESSE : 1500 tr/min
ALIMENTATION : 230V / 400V à démarrage direct
 AUTOMATE :
TELEMECANIQUE TSX 17 ou TSX MICRO (à définir par le professeur)
 VARIATEUR DE VITESSE :
ALTIVAR 18, ALTIVAR 28 ou ALTIVAR 31 (à définir par le professeur)
 FOUR DE SECHAGE
TRIPASE, COUPLAGE ETOILE, 4kW
 REGULATEUR
STATOP CHAUVIN ARNOUX ou EUROTHERM 2116 (à définir par le professeur)

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5 – DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT :
Le coffret électrique est à équiper en tête d’installation d’un interrupteur-sectionneur.
Les moteurs M1 et M2 sont alimentés et contrôlés à partir d’un disjoncteur-contacteur combiné de type
GV2. Le variateur de vitesse du moteur M4, le circuit de commande et les éléments chauffants du four
sont protégés par des disjoncteurs. Le moteur M5, considéré comme toujours alimenté, est hors étude.
Pour des raisons de sécurité la commande sera en 24 V~. Elle devra disposer d’un système de marche /
arrêt par BP, d’un arrêt d’urgence et d’une balise verte de mise sous tension.
Des borniers sont à implanter dans le coffret. A ces borniers, sont à relier :
le câble d’alimentation de l’armoire,
les câbles d’alimentation des moteurs,
les fils d’alimentation de la balise et ceux reliant les boutons poussoirs positionnés sur la port,
le câble de la boîte à boutons + capteur S7,
le câble d’alimentation du four.
5.1 - Fonctionnement en production normale : (commutateur deux positions =>S2)
Le système de production de sulfate de magnésium peut être décomposé en deux taches principales.
 - La première tâche correspond à l’alimentation en sulfate de la trémie d'ensachage à partir de la
commande des moteurs M4 (M4PV et M4GV), Ml, et M2.
 - La seconde tâche consistera à gérer le remplissage des sacs. Seule la première tâche sera
étudiée dans un premier temps.
Conditions initiales de la tâche d’alimentation :
Trémie d’ensachage non pleine. Si la trémie d'ensachage est pleine, l’alimentation en produit (M4)
s’arrêtera, ainsi que les tapis.
Le choix de la petite ou grande vitesse se fera par l’état du capteur de densité S7 (haute densité S7
et faible densité
S7
).
Après un appui sur le départ cycle (S1), si les conditions initiales sont respectées et si le
commutateur S2 est à 1, les moteurs de la pompe et des tapis se mettent en marche.
Pendant toute la durée du fonctionnement, le capteur S7 permettra de commander la petite ou
grande vitesse du moteur.
Lors d’un arrêt normal obtenu par un appui sur S3, le tapis un s’arrêtera trois minutes après M4 et
le tapis 2 au bout de 5 minutes après M4.