浮选过程在介质水中进行,而用于浮选的水,却因时因地而变化。水的组成成分,对浮选的影响很大,必须重视浮选用水的质量。浮选用水,根据不同情况可以分为以下几类:
1.软水
大多数江河、湖泊的水都属于软水,也是浮选工艺中使用得最多的一种水。它的特点是含盐比较低,一般含盐量少于0.1%,含多价金属离子较少。
水的硬度通常以水中Ca2+,Mg2+离子含量的多少来衡量,水的总硬度,可按下式换算:
水的总硬度=[Ca2+]/20.04+[Mg2+]/12.16 (mmol/L)
式中[Ca2+],[Mg2+]—Ca2+,Mg2+离子在水中的浓度,mg/L。
1mmol/L称为一度。
各国采用硬度的计算标准有所不同,因此在硬度前标以××硬度,经换算,1毫克当量硬度=2.804德国硬度=3.511英国硬度=50.045美国硬度。沈阳地区的水约3.6毫克当量硬度。
2.硬水
硬度大于4的水,统称为硬水。而硬水中还可分为:4-8度中等硬水;8-12度为最硬水。硬水中含有较多的多价金属阳离子,如Ca2+,Mg2+,Fe2+,Ba2+,Sr2+等,相应阴离子也多,如HCO3-,SO42-,CI-,CO32-,HSiO4-等。硬水对脂肪酸类药剂的浮选是有害的,因为Ca2+,Mg2+离子会消耗捕收剂,同时还常常被破坏过程的选择性。如铁矿浮选时,Ca2+会活化石英和硅酸盐脉石矿物。由此,在浮选前必须消除它的有害影响。一般的办法加入苏打使之生成不溶性沉淀。硬水的软化,有化学法和物理法。化学法是将一些有害金属离子转为沉淀或吸附的方法,如用碳酸钠、氢氧化钠等药剂。离子交换法具有广泛的适应性,根据不同要求,选择不同型号的交换树脂,可以达到要求的目的。电磁处理、超声波处理都可作为硬水软化的手段。
3.咸水
海水和一部分湖水属于咸水。它们的特点是含盐量较高,一般为0.1%~5%。咸水用于浮选,对于沿海矿山,或咸湖地区具有重要意义。天然疏水性的矿物如煤,在咸水中浮选,甚至可以不加药。如某煤井水含有下列离子(mg/L),Na+-1789.6,CI--2141.3,Mg2+-28.4,SO42—131.6,用它浮选煤时不加药就可得到很好的指标。并且浮选速度比普通淡水高60%。
某铅锌矿浮选时,海水对铅的浮选没影响,铅精矿的品位,含杂、回收率均与用淡水浮选相近,然而海水对锌的浮选,却有一定影响,使得药剂用量增加,如石灰、硫酸铜的用量均增加。同时脉石也较易浮,需要添加水玻璃。锌精矿的品位和回收率均低于淡水浮选的指标,用海水浮选时,应注意海水对设备的腐蚀作用。
4.回水
回水的利用越来越受重视。无论从环保,还是从节约以及工业用水观点来看,回水的利用都十分必要。
浮选回水的特点是,含有较多的有机和无机药剂,并且其组成也较为复杂。使用时必须考虑回水对浮选过程的影响,用得不当,将影响分选效果。回水中的浮选药剂,有时比新鲜水高出50~100倍,利用回水可节省浮选药剂,实践证明,浮选单金属矿石时,回水的利用较为简单,如铜镍硫浮选时,回水全部使用,可以降低药剂用量:碱17%、黄药23%。
当选别多金属矿石时,回水的循环使用就比较复杂。硫化矿石混合浮选后混精分离的流程,便于利用回水,如铅锌混合精矿脱水后的溢流及尾矿澄清水,均可返回前部流程再用。若在较为复杂的情况下,原则上是同一回路排出的废水,返回同一回路使用较为适宜。回水的使用方案及使用比例均需通过试验确定。
回水使用之前,往往需要进行调节。因为回水中不但有过剩的药剂,而且还含有固体物质,特别是细粒砂泥,对浮选是有害的。一般要求循环使用的水中,固体颗粒的含量,不超过0.2~0.3g/L。为此,常采用自然澄清质或加凝聚剂法使得细泥絮凝沉降。使用的凝聚剂有:石灰、石灰与硫酸亚铁(硫酸铅),当不希望在回路中有Ca2+时,可单独用硫酸铝作凝聚剂。如果回水的PH值过高,必要时可加酸处理之。