[发明专利]用于工艺水处理的方法和装置

说明书

本发明公开了一种处理浮选设备(1)的工艺水的方法。浮选设备(1)包括矿物浮选线(10)和用于处理浮选线的底流和/或溢流的工艺水回路(20)。工艺水回路包括重力固液分离器(21)，用于对矿物浮选线的底流和/或溢流进行脱水，以将沉积物(212)与至少包含水和未回收的包含有价值材料的细颗粒的上清液(211)分离；以及包括回收水槽(25)，用于收集工艺水(500)。根据该方法，在将来自重力固液分离器(21)的上清液(211)引导到回收水槽(25)中之前，在精选浮选单元(23)中对其进行精选浮选，其中至少90％的浮选气泡的尺寸为0.2至250μm。还公开了一种用于处理浮选设备的工艺水的装置、及其用途。

技术领域

本公开涉及一种用于处理浮选设备的工艺水的方法和装置，以及该装置的用途。

背景

随着最好的矿床越来越多地已经在使用中或已经被使用，矿物矿石的质量正在下降。因此，开采的矿石可能包含显著更少的有价值材料。为了运行有收益的操作，有必要从矿床中释放出所有有价值的金属或其他有价值的材料。

当有价值的矿物沉积在母石(mother stone)内较小的区域(pocket)中时，需要在精矿工艺(例如在浮选设备中进行浮选)中处理包含有价值材料的颗粒之前，将矿石研磨到更细的水平，通常研磨到平均粒径小于300μm，并且在使用再研磨回路的情况下，甚至研磨到小于100μm，以便从价值较低或无价值的基质中释放有价值的材料。当将矿石研磨成更细的粒径时，自然地增加了细颗粒(即平均粒径小于10μm的颗粒)的量。细颗粒通过例如消耗过量的浮选化学品而破坏主要的浮选过程。由于普通的曝气浮选(dispersed airflotation)、压气浮选(pneumatic flotation)或柱浮选过程的浮选气泡尺寸，这些浮选过程在回收细小、轻质的颗粒方面不是非常有效。例如，泡沫浮选采用600至2500μm的气泡尺寸范围，该范围被选择用于为粒径超过100μm的相对大而粗糙的矿石颗粒产生足够的浮力。

通过在分级回路中对主要矿石流进行脱泥，去除不想要的细颗粒，该回路的废品部分通常在矿泥增稠器中进行重力固液分离。然而，细颗粒部分可能包含大量有价值的材料，如果简单地将废品流或不想要的材料流丢弃到尾矿中，这些材料就会损失掉。在某些情况下，细粒部分中有价值材料的量可能为10％至30％，因此还回收这种材料对于提高富集操作的经济可行性非常重要。

通常，在浮选过程中去除的包含不需要或无价值的材料的脉石、尾矿或底流被送到尾矿坝，预期在那里通常为20-40天的停留时间，以沉积和分离固体，以及分解来自收集的和可重复使用的工艺水中残留的浮选化学品。然后将收集的工艺水再循环回富集过程。

在将上述部分引导到尾矿坝之前，可以将材料流在各种类型的重力固液分离器，例如在增稠器中脱水，溢流或上清液从其中再循环到主浮选过程中。可以将来自分级回路的不需要的材料部分在矿泥增稠器中进行脱水，并且可以将计划用于后续的一个或多个浮选阶段的部分在浮选增稠器中进行脱水和/或调节。来自它们的水的溢流或上清液也被收集起来，储存在回收水槽中，并再循环回浮选过程，用于各种应用，例如用于研磨或调节的稀释水。

根据在浮选设备中处理的矿石的类型，水的溢流或上清液或来自这些来源的工艺水可能包含大量呈细颗粒形式的有价值材料。此外，水可能包含残留的浮选化学品、其他细颗粒如含硅酸盐的颗粒、胶体和可溶性化合物以及微生物和/或促进微生物生长的化合物。一般来说，从浮选设备的各个点收集的这种类型的再循环的工艺水不太适合再循环回浮选过程，但更重要的是，它可能包含大量从主浮选线操作携带的细颗粒形式的有价值材料。

今天，水资源短缺、立法和公众压力提出的生态要求、上述用于工艺水处理的常规尾矿方法的成本和大的空间要求对于将工艺水进行再循环施加了越来越多的压力，因为浮选中的主要工艺在用水方面至少部分地成为闭环系统。可能需要处理尾矿流的替代方法，其实现至少部分闭环的水系统。