Ciecz ciężka zawiesinowa powstaje przez zmieszanie wody z drobno zmielonym magnetytem, co tworzy zawiesinę o wysokiej gęstości, wykorzystywaną głównie w procesach wzbogacania surowców mineralnych, zwłaszcza w przeróbce węgla czy rud. Taka ciecz pozwala oddzielać materiały według gęstości – frakcje o mniejszej gęstości unoszą się, a cięższe opadają. Magnetyt ma tę przewagę, że nie rozpuszcza się w wodzie, nie zmienia swoich właściwości przy wielokrotnym użyciu i łatwo poddaje się odzyskowi za pomocą separatorów magnetycznych. Z mojego doświadczenia wynika, że to rozwiązanie najczęściej spotykane w nowoczesnych zakładach, bo jest bezpieczne, wydajne i pozwala na recykling medium (oszczędność!). Dobre praktyki branżowe wskazują, że stosowanie zawiesin magnetytowych minimalizuje wpływ na środowisko w porównaniu do innych cieczy ciężkich, które bywają toksyczne. Warto pamiętać, że inne substancje wymienione w pytaniu mają zastosowania w cieczach ciężkich, ale nie w formie zawiesinowej, tylko raczej jako roztwory wodne. Ciecz zawiesinowa z magnetytem to klasyka wzbogacania przez różnicę gęstości – i moim zdaniem najlepszy wybór dla przemysłu.
W przeróbce mechanicznej kopalin często spotyka się różne typy cieczy ciężkich, ale istotna jest ich forma fizyczna. Często myli się pojęcia cieczy ciężkiej roztworowej oraz zawiesinowej. Na przykład bromoform, chlorek cynku czy chlorek wapnia stosowane są zazwyczaj jako roztwory wodne o dużej gęstości, a nie w formie zawiesin. Przez to, że są cieczami, łatwo rozpuszczają się w wodzie i tworzą jednorodne roztwory, jednak nie nadają się do tworzenia stabilnych zawiesin, które można łatwo odzyskać i ponownie użyć. Substancje te mają też szereg wad: bromoform jest silnie toksyczny i szkodliwy dla środowiska, co według obowiązujących norm branżowych i przepisów BHP praktycznie eliminuje go z nowoczesnych instalacji. Chlorek cynku jest kosztowny i również może być problematyczny środowiskowo, podobnie jak chlorek wapnia – choć ten ostatni jest bezpieczniejszy, nie daje wymaganej gęstości przy rozsądnych stężeniach. Częsty błąd wynika z utożsamiania wszystkich cieczy ciężkich z cieczami zawiesinowymi, a przecież tylko niektóre materiały, takie jak zmielony magnetyt, pozwalają uzyskać stabilną, gęstą zawiesinę, którą można efektywnie stosować w separacji grawitacyjnej, np. w osadzarkach czy separatorach cieczy ciężkiej. Użycie magnetytu jest zgodne z wymaganiami dotyczącymi recyclingu medium i minimalizacji kosztów, co potwierdzają też normy z zakresu przeróbki kopalin. Wybór roztworów zamiast zawiesin może prowadzić do problemów z odzyskiem medium, bezpieczeństwem pracy i kosztami eksploatacji – na co uczula się już na poziomie technikum.