ET DES RESSOURCES

I

MINISTERE DE L'ÉNERGIE

ET DES RESSOURCES

DIRECTION GENERALE DE L' EXPLORATION GÉOLOGIQUE ET MINERALE

l

FORMATION DE MAGNETITE TITANIFERE ET VANADIFERE

R. Assad

1968 DP-5

i

1

J

II

E O D S ith73iESSES R UL LLE5 S 3Vi E Da9 GITEZ I± rX

Foriaation de mItgnetite tilanif et vana i Gre

dans le Canton de Ei x t - District de Chih u ar ! -

par R. Assad

III

Tab );.:1

k s mati

^7c

INTRODUCTION REMERCIEMENTS

LE GISEMENT DE CF1IDOUGAMktJ 2

Situation et aspects gé ol ogiquos 2

Réserves et t.-te".rs 3

Comparaison avec des gisements de me me nature 6

PRODUITS DE CONCENTRATION DES GISEMENTS DE Fe-Ti-;l S

Caractéristiques du minerai de Chiboug wmau 3

Concentras de Chi.botxgamatt 9

Comparaison avec d'autres concentrés 9

Commentaires sur la concentration li

USAGES DU nI ERAI DES GI.Si+MENTS DE Fe--Ti 4T 13

Usages actuels et prévus Ill

Usages possibles du tainerai. de Chi bougamau 16

CONCLUSIONS SIONS 19

BIBLIOGRAPHIE 20

APPENDICE 7. - par G. Castenguay, Usine-Pilote ?1 APPENDICE 2 -- par. G, Castonguay, Usine-Pilote 30

APPENDICE 3 - par G. Delisle, Usine-Pilote 35

Page 1

For::ntion de rzD.gnéti.te titanifêre et vanadif6re

dans le Canton de Rinf ret -- District de Chibougamau

INTRODUCTION TRODUCitI011

En octobre 1966, le ministère des Richesses naturelles se portait acquéreur des droits miniers sur une formation de magnétite titanée située â l'est du lac Chibougamau. Ceci faisait suite la découverte par le Dr. Gilles C,. Allard, géoloti.le affecté à la carto- graphie de cette région, de teneurs importantes en vanadium dans le minerai de la formation. Depuis lors le service des G■î..es minéraux a fait- faire plusieurs études visant â connaître le potentiel de cette formation.

Dans les pages qui suivent, nous nous proposons d'abord de

• décrire le gisement de Chibougamau et de le comparer avec d'autres gisements de méme nature, de parler ensuite des concentrés qu'on peut obtenir du minerai et, finalement, de voir quelles sont les utilisa- tions possibles des concentrés.

Tl y a d'abord lieu de remercier le Dr G.U. _Allard (p.Tofes-- seur de géologie à l'université de Georgie, U.G.A. ), le Dr G. _Duquette

(^6710de résident, CErvice r:: Gitf: minéraux) et T. Gérard Castongua; r (;rétallurgi.ste s^ l'usine-pilote • du rui.nist iIre des I ichesses naturelles)

pour leur importante contribution l'étude prélimina.ire du gisement de Chi i bougamau. La plupart des rerls ei~'IIements contenus dans ce rappoI pro- viennent d'eux. La conviction de ces personnes en la valeur du ti ement.

et les nombreux corirrientei_res et su_€:esti.ons dont elles nous ont fait part sont l'origine de l'élaboration que nous avons entreprise des diverses rubriLues coIlt:enues dans ce Y:.émoire. Il y. a aussi lieu de re- mercier le Dr P.--E. Grenier, directeur des Services géologiques, avec qui nous avons eu den discussions utiles la préparation de ce rapport.

LE GiS E?h,.. ' DE C H T EAr4, i `JU

r-' Situation et aspects nt'olo~i_nues

Le gisement se trouve dans les cantons de Lemoine et de } infret, û environ 15 milles l'Est du centre minier dc Chibougar.•au,

La partie sud-ouest du gisement est dé j'd acce:_ sible par un chemin d'exploitation forestière, De plus, 1.e cher,in de fer de Chibou- ge. au passe ! 18 milles G peine au sud-ouest de la partie centrale du gisement.

Le gisement est une formation de magnétite faisant partie inté- grante d'une masse s trati.ïorme de c !: bi.o-ar!ortico3'ite qui poss^~de une direction nord-est et un pendage da 75 d 80 degrés vers le sud-est..

(voir la figure no 1, en pochette). Cette formation comprend deux ho--

t z01i rapprochés nais t:ûta 1ctss ié}_ ^.'.''2 Ssr une distance de presque neuf milles. k l'intérieur do Chaque horizon les concentrations de ma- gnétite et d'ilménite so présentent sous l'orne de zones stratiformes ou de lentilles plus ou moins discontinues.

La partie sud--ouest. - de la formation a une longueur totale d'environ 3 milles et- sembl.e• etre ce'ûoosé e dc zones généralement étroi-

• -

tes dont les longueurs individuelles varient entre 1,000 et 2,000 pieds.

Ira partie centrale est de dimensions plus imposantes, bien que sa lon- gueur tota1e soit aussi d'environ 3 ::l.;le.. ^_ Les concentrations îerri e - ras à. l'intérieur de cette partie centrale sont plus continues que dans la partie sud-ouest; la zone la pl t.s 31pportante a une longueur de 10,030

pieds et une larguer qui s'o ble aller do 150 jusqu' i presque 500 pieds.

La partie de la. formation 4 l'exLr& o nor .--`_•st est Iual connue présente- ment,. .LSL:e semble toutefois ne comprendre qu'une zone forrifère mesurant environ 2,000 pieds de longueur et 150 à. 200 pieds de largeur.

Réserves r t;eneor's

Quoiqu'il n'ait pas encore été question d'établir en détail les réserves et teneurs du gisement, les résultats des études préliminai- res effectuées du.squ'â ce jour permettent cependant d'avoir une idée des ordres de grandeur.

1) Los parties centrales et nord-est de la formation contiennent un minimum de 70 'millions de tonnes de minerai réparties en trois zones principales, Ce minerai se trouvant entre la surface et la profondeur de-200 pieds, l'cxpleitet_ion pout en €tre faite à ciel ouvert. 11 est â

noter que les zones do minerai sont généralement situées à proximité des 'sommets des collines qui ferrent la hauteur des terres dans la région de

Chibougamau et qu'elles se prêtent d'autant plus a une exploitation

a

ciel ouvert.

2) Les teneurs sont plus difficiles à juger que le tonnage à au fait que la distribution de la magnétite et de l'i1m6ïlite ne semble pas être uniforme, surtout dans le sens de la longueur de la formation. Les chif- fres qui suivent représentent une moyenne des teneurs obtenues pour des

échantillons - carottes et prcl_évements en surface -- pesant 50 .livres ou plus chacun. Ces échantillons sont représentatifs de diverses zones de minerai d'une larguer allant de 72 à presque 500 pieds.

Substance % dans le minerai

Répartition dans les concentrés du minerai

Fe 33.0 2I dans le concentré magnétique

6.3;', dans le concentré d'ilr.ucni+e

5.V ~

dans les rejets

TiO2

9.3

Environ 2.5% dans le concentré magnétique Environ 6.5% dans le concentré d'ilr±énite V205 0.5 0./3% dans le concentré magnétique

Ii serait possible d'obtenir un minerai de meilleure teneur en adoptant des méthodes d'exploitation sélectives. On pourrait ainsi

.

accroître les teneurs à environ 0 Fe et 12% TiO

2 niais le tonnage des réserves se trouverait diminué.

Les teneurs en V,0, varient selon la teneur en fer avec le résultat que les zones de minorai riches en fer peuvent titrer l2 ou glus de V20

,

^_

..

0.075 dans le concentré d'ilmén'ite

[Echsn~tilion Min. Rich.

Natulrell es l-„'l.'_éb c

Direction . des lanes

Ottawa

Commission G~olcgi que du Cenadia.

i Union Carbi4eT Essais 1 ^{_ ....}

P

66j-9208(T1) 0.80 0.87 (O. 59)'` 1.11.

66j-9220(T2) 1.40 1._{67 1}.01 1.86

-

66:1-9256(T3) 1.93 1.71= `• 1.44 2.46 --

66j_9279(T,) 2.12 1.96 1.56 2.78 2.].0

j--9227(T5)

j

66 1.48 1.51 (1.14) 2.23 -

66j--9114.(T6) 0.09 0.08 0.09 0.34 0„2C

66j-9123(T7) _0.17 0.18 0.13 0,46 0.2

66j~9153(T'8) 0.42 0.53 (0.25)

0.64 0.54

66

j-9158(T9)

0

.96 ' 1.05

_{0.72 1.22 1.07}

66j-9160(T10) 0.71 . 0.85 (0.43) 1.05 0.76

(T11) "' 2.46 -- -- 2,37

- 5

Le t'abieQu suivant donne les 2,ésul'Gata! d'analyse obtenus en divers labo- ratoires pour des échantillons de concentrés m gnétiÇues.

Résultats d'ün?lyse pour le vanadium (% V205)

~£ Les parentheses indiquent une détermination spectrographique - ~ Résultat appro;cùnatif; échantillon trop petit

Co: par.~aison avec d

• c,i:l monts de E:".:-we nature

Les j'isements de Ina vriéti te titénif re sont très répandus dans le monde. Les plus Z_ilportatem so p.'c sentent sous forme de con^enttration primaires dans des masses anorthositiques appartenant d.cc façon : aractf ris'i..-i.que l!<re Fr'écambrienno ou sous forme de dis- sél-_.:nations dans des sables de place. Pour fins de comparaison avec celui de Ch7.bout;8ma , nous mous en tiendrons a x. gisements primaires.

Parmi les giufinents présentement en e>xplo t ation, les suivants méri- tent do retenir l'attention.

Giseiu nt de Nat:ional 1,^sd Co. 5-1. î.i' arci.. ,':

Le gise.rwnt exploité ciel ouvert par la société National Lead consiste en zones lenticulaires de magnCtite-i1r nite spars par

-7

des zones sté..i es de gabbro et d'anerthosiLe. Les reserves sont es- timées à 100 millions de tonnes. Le miner :1. renferme 3t4; do Fe et 18%

de TiO2' l.a teneur de V20r est estimée à0.45 .

Gisement de Quebec Iran &

Titanium,

Lac hll.ard, Québec

Le gisement. de Q.1.T. est bien connu, il s'agit du gisement d'ilménite gaii alimente, les fours el.ectriqu.es de Sorel. L' amis prince pal de minerai. - une grande masse tabulaire à faible pendage -- se trouve dans un massif de - gabbro--aro thoai.te Le minerai contient. L•- te renfermant des lamelles microscopiques d'hématite. Les réserves sont de 100 millions de tonnes d'une teneur de 362 en Fe et 32% en. Ti..02. Le minerai contient environ 0.3` de V

20 5° 5

Gisement de Otan?naki. Comnany, Otanr ki. Finland.e

. Le gisement de la société. Otennueki est un amas de mar,riétite_.

ilménite dans un complexe d'enerthos-ite et d'amphibolite.. Le ra nera ., qui est exploite- par voies souterraines, se présente SOUS forme de' len- tilles irrégulières i. pendage prononcé. Ces lentilles mesurent de 10

150 pieds de largeur et jusqu'à 600 pieds de longueur. Les réser ie`3S qui se chiffrent environ 50 Millions de tonnes, renÎe ;fent 36% de Fe,, 13% de TiO

2 et O.iIoô de V 20

5.

Gisement de 1.a société . anonvmE.' Mania. St•oI_ ange/i c., i}ory^t.';?e

Le gisement de VS MANIA A fait• l'objet d'une eapïoitation depuis 1936. 31 est semblable, « celui a'Oï.arilaa1d, en Finlande; sauf que les réserves sont de 33 millions de tonnes et, que les terieur's en Fe et Ti.O soni:, respectivement de .20 et 17%. • lin nouveau gisement, ayant des2teneurs ü peu prés i.denLirues mais un tonnage de 100 millions de tonnes, a été découvert il y a dix ans. On ignore la teneur en -V2 05.

Gisement de High•.eld Steel & Vanadium, Withans,, Transvaal

Les gisements de la société'. Hithveld Steel & Vanadium sont associés à l'imocsant complexe de gabbro•-anllrthositc du au.shvei.d„ com- plexe basique semblable a celui de Chibou aman. On rapporte des r4ser-- ves, exoloi.tabins Z4. ciel ouvert de 200 millions de tonnes contenant, • 56% de Fe, 13w de TiO

2 et 1.5 de 1i, 0 La société ne e'2eor ne :Yres :te>w. . ment qu'A. la seule recupération du ti2vr , expl.ota.nt pour ce faire des Zones relativement restreintes . de mine1 ai dont le. teneur en V„0_ est entre 1.5 et 1.9%.

PRflDTJ1'1S DE CONCENTRATION D7S C ISSMTU S DE Fe-Ti--V ^•

Nuis nous proposons, dans cette section, de comparer les pro- duits do concentration dus gisement do Chibouamau avec ceux de gisements de mie nature ailleurs dans le monde. Nous commencerons d'abord par donner les caractéristiques du minerai de.Chibougamau.

Caractéristives du minerai de Chibougamau

Le minerai do Chibougamau h teneur moyenne en Fe-Ti--V renfer- me environ 307g de ma$:nétit.e et environ 17% d'ilménite; il s'accompagne d'une gangue comprenant surtout des feldspaths et des silicates maN ques (chlorite et amphibole) et de tr :s faibles quantités de pyrite et de cal-

cite. L]. a un grain de grosseur mm; enne.-

La• magnétite contient de fines lamelles d'ilménite mesurant .02 mm et moins en largeur. Le diamtre des grains de magnétite titani- fare est de l'ordre de 1 A 2 mm mais, par endroits, on remarque un grain

plus grossier.

L'ilméni.Le se présente en exsolution dans la magnétite et sous forme de grains autonomes. Les études démontrent que le tiers de l'ilminite (environ 5.5%) est intimement associée a, la magnétite et que le reste (11.5%) est en crains sépsrés dont la grosseur est encore déterminer.

Aucun minéral distinct de vanadium ne semble être présent dans le-minerai, laissant supposer que bc vanadium se trouve K l'état élémen-

taire dans la magnétite et dans 1_'i1mni.,•e. On a calculé que 85% du vanadium se trouve dans la magn t•ite et 15% dans l' il.ménite.

Concentrés de Chi_bouc,a rrau

Des essais de broyage et des essais de concentration magneti-•

que à l'aide d'un tube Davies ont été faits sur divers éc:hcntiilons du vinerai. de Chibougamî Los principaux résultats de ces essais sont:

1) Le mi_nerai se . concentre facilem nt â 100 railles. Les essais à 20D, 300 et 325 r,;i ;_7es n'ont pas changé la quantité récupérée de fer et titane. 31 est probable qu'un broyage inférieur à 100 mailles psut â surer une J_t'cldti.On efficace de la portion magnétique du minerai.

2)Ia teneur moyenne du concentré magnétique est de 65% Fe, 8% T±02, 0.3!. 3i02 et 344% V205.

3) 11 semble possible d'obtenir un concentré d'ilm' nite a partir des re- jets m?gnéti_quen. Ce concentré représenterait environ 13% du poids du minorai (en regard de 33.3% pour le concentre magnétique) et pourrait contenir de 40 Z. 42% TiO2 et 35;s> Fe.

4) Les rapports de concentration sent les suivants:

K. .(magnétite) _ 3

K (magnétite at ilmé ite) ,w 2.2

Comparaison avec d'autre: cencer,f;ré a

Pour donner une idée de la vL,.leur du concentré qua l'on peut i= Voir appendices

obtenir avec le n i_rlerai de Chibeugamau, i1 y a lieu de s'arrêter quelque peu sur les concentrés produits a pe.ri.lr de minerais semblables à ceux de Chi Lougamau.

National Lead Co., Sanford, N.Y,•

• Cette société prépare un concentré magnétique et un concentré d'ilménite. La concentration magnétique se fait à 100% à 28 mailles;

celle d'ilménite se fait sur des tables alternatives (reciprocating . tables). Les teneurs sont comme suit:

Cane. mag, -- 56% Fe, 9 â 10% TiO2 et 0.7% V201 (estimé par un auteur) Conc. d'ilménite (purifié) ^{~ 3P.,-Fe} et 45% Ti07

La récupération sous forme de concentré magnétique et de concerlt-ré d'il rnénite est: respectivement, de 40 et 20% du poids du minerai. Le rapport de concentration magnétique (K ma .) est de 2,1{; celui de concentration totale (K meg. , ilm.) est. de 1.7. La récupération. do National Lead étant de 60% du poids du minerai en regard de 46.3% pour le minerai de•Chiix uga-.

mau, il existe une différence de 25% en faveur du minerai. de New-York.

La société National Lead récupre le fer et le titane mais non pas le vanadium contenu dans le Ininerai.

Ouebec iron & Titanium, Sorel.„ uebec

Le minerai brut en provenance du lac Allard est expédié

â

Sorel où il est boniîi c par élimination partielle des silicates à l'aide de spirales, Le minerai brut1. est ainsi T'ir~.Cii:i. en Tl 0~ (32 à 37%) et en fer (36 à i 2%) avant d'alimenter les: fours électr ues, Otanmaki Company ,F inlande

La société Ota_nmaki expédie des concentrés magnétiques ainsi que des concentrés d'ilménite et de pyrite. Elle extrait le V20 du . concentré magnétique. Cc concentré, qui proc~:de d'un broyage Initial

environ 65 mailles, est soumis à une concentration ultérieure par un procédé magnétique à rec. La majeure partie de ce nouveau concentre est ensuite aggloméré en boulettes. L'i menite est récupérée

a

^partir

de rejets magnétiques par un procédé de flottation, Les teneurs sont comme suit:

Concentré mag.. final -. 68.6;;; Fe, 2.15% TiO2, 1% V205 Concentré d'ilmenlie - 36,7% Fe, 43.8% TiO2

On récupère environ 36% du poids du msnerai sous forme de con- centré magnétique et 17% :Ous forme de concentré d':ilmenite.

Les rapports de con.centrat.ion magnétique (r nag.) et de con- centration totale (Y mar. -E 11m.) semblent etrc respectivement de 2.8 et 1.9. La récuperati0n serait donc de 13% supérieure

a

celle prévue pour le minerai de Châ.^bougamau.

On r. écupere le van~.diun dans le concentré magnétique lors de.

l'étape de la mise en boulettes. Le concentré;, auquel on ajoute du sulfaté de sodium, est broyé, mis en boulettes et grillé. Les boulettes sont ensuite lixiviées avec de l'eau pour dissoudre le sel de vanadium et l'acheminer dans un bain d'acide ou le vanadium peut etre récupéré sous forme de précipité. La: récupération du V205 est de 605.

A/S :Titania, Norvége

Cette société expédie surtout des concentrés d'ilméieite.

l!hveid Steel & Vanadium, W:i.tba:.k. Transvaal.

Cette société ne produit présentement que du V205. Un minerai brut de fer titané de haute teneur (1.5 â 1.9% de V205) est broyé 5. 200 mailles, mélangé à. 6 ou 75 de NaC1 et i ri^.11é; le produit est ensuite lixivié avec de l'eau pour dissoudre le sel de vanadium. La précipita- tion du vanadium s'effectue de diverses façons. La récupération est de 605.

La xociété Highveld projette de traiter son minerai, d'ici 1971, par vies prrom.étallurgiques pour récupérer le fer sous forme ,de fonte et d'acier et le vanadium sous forme de scories titrant entre 15 et 20, de V205.

Commentaires sur la concontratinn

On mesure la rentabilité du traitement d'un minerai et l'effi- cacité de la concentration du minerai d'après le facteur de concentra- tion et les teneurs des concentrés. Il y aurait donc lieu de faire des commentaires sur la concentration du mineras_ de Chibougamau.

1) Tout d'abord le minerai de ChibouEamau n'est pas un minerai adéquat pour expédition (direct-shipping ore) corcale celui de Quebec Iron &

Titanium et de hi.gliveld Steel & Vanadium. Le facteur de concen-

tration. totale (magnetite -- i lménitY) est de l'ordre de 2.2 par rapport • -à 1.7 pour le gisement de• National Load.' et 1.9 pour- celui d'Otanmaki. Com- pany'. Ceci implique quo le. minorai. do Chibouoamaw serait pout-être moinS intéressant que los autres Irais il ne faut pas oublier que les concentrée

de Chibougar._au seraient tirées d'une ex.rloitati on à ciel ouvert,, tout comme t: Srn2ord, ce qui est avantageux par rapport i; l'exploitation sou- terrains ct'0ta mak!.

2) Leo concentrés m.griétiques de Chihou`alnau offrent des carac- téristiques intéressantes. La teneur en Ti.O,, est de 8% à comparer .avec

ti

2% à Ctamak et à 9 ou 10% à Sanford. La teneur en 11205 est de 1.5%

à cenlparer à 1% à OtaY? aaki et, prciaabl_eme_it, à 0.7% à Sanford. Ceci veut • dira que leo concentrés rz,griztiquos do Chibouââir o.0 ont un'7 ton sur en vanadium supérieure de 50% à cello des concentrf?o c?'Otanmaki. et do 100% à celle d,ce concentrés Sanford. . Les concentrés monétiques de Ch Lbougamc.0 contiennent ausol. 65;`; rit fax' par rapport à 68% pour ceux d'i14o.nmaki et 5 pour cet:_','. de Sanford^.. A ce titre, le min,: as_

do .Chi:.bougavau est plus avant.a`eux cezo celui de Sanford nais tous deux, considérés au point do vue de minerzd de-fer, sont plus ou moins st'-+.'rl.Cusooir nt désavantagés p r leur contenu de titane.

Le contenu dei V2 0c dans li3 r'!ln rû_'!_ de Chi.bougan au. ne Lem- b_o pout -aro e,t,. ti pc,Cl Lr:!is élevé r é à col.pex•er c:7ec celui des minorais du

Bushveld, du Wyorain, et du Minnesota, rais il faut noter que le Ldn rai de Chibougamau so prote une concentration qui triple la teneur en V20 alors que les minerais du.tiryemin; et du Minnesota ne peuvent etr • concentrés au si cfficaccm sant et cue le minerai du Bushveld, minerai qui r. enfers e 1.5 do V,0„ n'est pas cunceptible de concentration ou trés pvstr.

3) Au stade Fctu;;l ds nos études, nous ne possédons pa: de renseignements eompl°.; .3 sur le concentré d'ilménite qu'on pourvoit obtenir des r. e jsta r. *,g nét i.qu: s du minerai do Chibougamau. Il y a cependant lieu de croire que es concenté se compare A celui d'Otan- maki ou A celui de Sanford, sauf que le pe-orcentase du minerai total représenté par le concentré n'est que do 12 A 13 compare & 17 pour le concentré d'Otamahl et de 20 pour celui de Sanford. Co pourcen- tage n'est toutefois pis un chiffre définitif et il existo pout--Stre des possibilités do l'augzenter l'augmenter quelque peu.

US!.GES DU N IUEERAI I ;9 GiSFJi ;TS DE Fe-Ti

.

V

Il convient d'aborder ce sujet en irriiquant d'abord quels sont lens usages actuels et prévus du minerai en provenance de gi.sente?r s emblables A ceux de Chibousarau et d'examiner onsuito les p obi rn liés à l'utilisation du minersi de fer titané de Chibougamau. En consi- dérant n le minerai de Chiboussman, nous fe, orls quelques suggestions pr ii.r l.iu.thr.i.reo daIns l'intention d'attirer, les coirifentair'es doS spécialistes en sidérurgie.

• ,.1. ._

Uselp ; tue l s et 2).'.'4Vt)s

Uouv noue on tiendrons aux cinq gise.`I=onts dont nous avons de:Y1.4arléot.ù un t;iscme Lt. de sables do la Nouvelle-Zélande.

Natic2nal. Load Co. Sanford. Ne -York..

Les concontrés do fer tftsn { te; Fe et 9 A 10% TiO

2) pro- duits par National Load sont soumis au grillege pour en f .ire une ut tiere prcir1?. 're accoptabie par les hauts-fourneaux, L,_d3 concentrés

étant utiliséa dens los h-ut;s-i ourneai v, il faut soupçonner qu'on les a I.ango avoc des minorais susceptibles de réduire la teneur finale TiO2 ïa au moins 1%. Ceci impl_iq:i.e done que la valeur du minerai de fer do National Load n'est pas tr,:'s élevée. Ls fait,, la valeur du gisement do National Load est surtout fonction des coneontrés d' i lrn nite dcst:iué ta i'i.n dustric des pinta. 13. y a aussi lieu de noter qu'on n'effectue pas la récupération de i!„0

l~c ron„ tzd_ itc1 1:PL. 3,a).G Isl1.a. Tt, C~ ,ec

x inerai du lac Allard est ut• lise dans les fours Clcct i quces do Bord pour la production do fonte et do scories de titane.

pi7.anTaki Company any em kl , Finlande.

Les concentrés magnétiques de ' le société tC O tamnaki 8smbl ent trouver dc trZ;s bons débouchés on Burcp°: on d''Jpit du fait qu'ils con..

t.: +nnent. ' de Ti4 . 1..l. on u t do .` pour los ccncsrini:reis d iltitnito

La production de V2Or va. en atgmnntarit. et se chiffre pr.6son•.

teinant à environ 6 millions de livres par

aim&.

Cotte production est destinec en majeure partio ù la •Sud.de, L la France et Él l'A3.lem s le,, pays `qui transforim:nt le V205 en fcrr o-van.adilun,

LIS Tit.aria _Siora ?er,, Norv6pe

La socit;t6

Titania,

qui produit A la fois des concentrés.

d' ilménit,e et dos pigments, utilise lA ma. jeure partie de. ses concent•r6s pour rencontrer ses propres besoins.. Il y a huit mois A peines, la sociti- tC annonçait qu'elle projetait do se lancer dans la ,.,Toduction de fonte et scories de, TiO

2' tout comme A Sor,ii. Il semb].o donc quo le soc .éte ait•.

trouvé: avantaLeux d'utiliser les concent.rts c:'ilm6nits pour la production de fon,c, et d.: scories de titane plutôt eue de les utiliser comme 111:1.tifare premit''re pour la production de pigment i,.. La soci6t6 compte pr0diuire 200/00{) tonn,!s

dc

scories et 1CO,COC' tonncs do fonte par année, re qui repr,'..sonte environ le tiers do la production de Q.I.T. t. Sorel.

flkilvol P.

_ 1

.

~~

..

Z'r nadiumx_Tr2n .,P al.

Cotte s ci t t utilise L;on de maga Litl :'anF dinr e pour la seule production de V.0~~ l.egv l. est r 'c~ip?'re chimiquement. au Y;Y`thrae

annuel do 5.5 millions de livri e. On toutefois rât.tre sur pied un complexe industriel int ,r6 qui per iM,tra de transformer le riircrai d

;a,gnétit.e v8.nadifEre ort acier et de r eup4 :.r iO vanadium sous

form ,

de scories titr !.nt• de 15 . _2O' rdO tr,y0

P,aprt,a

Ice directeurs

de la eo-

eidi.é, I'exp6'rienc6 exquise dau ; .J.a production cl 4 vanadium a point6 la voie vers la production d'acier.

-16-

Autant qu'on en puisse juger, le procédé adopté - le procédé dit Bleloch -• fait usage de minerai brut pour la production de fonte riche en vanadium qui est ensuite convertie en acier. Les scories r sul.t.ant de la conversion contiennent le V205. On estime que le projet de iighveld sera on marche vers 1971 et que, â ce moment, la production annuelle de V205 ne chiffrera t environ 20 millions de livres.

Autres s minerais

D'autres pays songent â mettre en valeur certains gisements de Fe-Ti--V. En Nouvelle-Zélande, par exemple, on songe à exploiter des sables ferr iféres contenant une moyenne de 20% do magnétite titanifËre G.

On estime que le concentré de magnétite peut contenir de

53 ?

60% da Fe, de 8 a 10,0 do TiO2 et de 0,3 a 0. )r. de V205;

Usares,_possibles du minerai de Chipounamau

L'utilisation du minerai de ChibouF c.,m4.0 est possible â condition do résoudre certaines difficultés d'ordre métallurgique. D'autres problé-- mes, on particulier ceux reliés â l'évaluation du tonnage et des _teneurs du minerai et aux méthodes d'exploitation du gisement, sont d'ordre secon- daire mais néanmoins important.

Le probl 1re de métallurgie causé par la présence de 8% de TiO2 dans le minorai peut étre abordé do deux faons, l'une étant â l'opposé

de l'autre. On peut 1) tenter d'éliminer du TiO2 dans le concentré ma- gnétique en vue de no conserver qua le fer et le vanadium ou 2) tenter d'augmenter la teneur en TiO2 du concentre.', magnétique avec l'espoir de récupérer le TiO2 aussi bien que le fer et 1_.o vanadium

•

•

Pour ce qui est de la prey i:!Jr alternative, deux faons de pro- céder so présentent: 1) éliminer le TiO2 chimiquement (apr

è

s ou avant

ré-

• cupération du V205) afin do produire un concentré do choix acceptable dans l'industrie 'sidérurgique en général; 2) éliminer l© TiO2 par voies pyro:né- tallurgiques

Puisque la société Highveld Steel

&

Vanadium a décidé de laisser le TiO2 de c8té et d'aller de l'avant avec un complexe intégré de "fonte- acier-1120 5", on peut ee demander s'il n'y aurait pas lieu de faire de rn5rae avec le minerai de Chibougaata.ur Il faudrait cependant se rappeler quo, meimc si les teneurs en vanadium dans la matiére promiére utilisée en usine étaient les meme;, ces teneurs seraient dans le minorai brut dans un cas et dans des concentrés dans l'autres Mais quoique le coût des concentrés soit plus élevé que celui de m:r.norais, il faut tenir compte du fait que los gisements de i3usbveld et do Chibougamau se trouvent dans des pays ob.

1.cs questions politiques et économiques ne sont pas les mimes et peuvent affecter la sécurité d'approvisionnement des producteurs.

Le cleuxi.?nue alternative, celle• d'augmenter la teneur en. Ti09, est intéressante mais probablement plus s. i_fAciie do réalisation que la pi emiére Il s'agirait de faire un concentré magLéti.qu©, do récupérer le V20'$ et do combimer la magnétite avec le cz.ncentré dt i llniénite pour donner un mélange pouvant contenir approximativement 55% do fer et 18% de Ti02. Ce mélange poui•rait êtro source de fonte te et de. scerios do titane, mme s'il fallait y ajouter Une certaine quantité d'i.lmenite pour augmenter la teneur en TiO2 (1 tonne d' iiménitc ajoutée w 7 ou $ rie rainerai augmenterait la teneur on TiO2 ,1 6 22%) Cotte alternative taut reMoler.• irréalisable étant donné les . faibles t.neurr., en TiO2 du :rin,.:'o.i dc n:.bouganau, mais il y a lieu de

-

noter que le Du ean of Minos l: a fai t des expériences pyrom•étalry ur.- giques qui se sont soldées par un certain succés. Un minerai brut du Wyoming, contenant 500% de fer et 22.55 de Ti023 a donné des scories de 64.5 et 67.4 de TiO2 â la suite de deux essais. Quoique nous ne soyions

pas, co:ilpétents pour évaluer ces e,7Ariances, nous ^OSO?lS quand marna- croire que' les résultats sont prometteurs.

L'alternative d'augmenter mnenter la teneur on TiO2 dans un minorai est plus intéressante que l'alternati e de l'? réduire. Cette alternati-

ve est d'autant plus intéressante que les coicentrés cl'i neeri.t ont au- jourd'hui tendance a e tre remplacés par des scories de tii.ane dans les usages industriels et que l'enrichissomen t en TiO2 des scories semble.

6,,re possible puisqu'il est déj3 queotion do vouloir enrichir les scories

présentement prciJt'~s en les soumettant a ùs traitement subséquent a l'étape do la ionfec: Coma* ces scories contiennent présentement de r/0

72% de TiO , il rue semble pas impossible eue le m me traitement puisse

.6tro utilisé pour enrichir des scories qui, comme celles résultant des essais du U.Muïeau. of Mines, contiennent 64 ou7,7 de i02(

En plus du problc me métallurgique que présente le minerai do Ohibou.ganau, il y en a d'autres reliés la connaissance du gisement et â, son e ,le i tationa En ce qu.i. concerne le tonnage du gisement, il fant rrconnattre que nous ne soames pas en mesure de le déterminer . ce stade des études. Quant aux teneurs, elles sont difficiles determiner et nécessitent encore beaucoup do travail' Qu'il suffice de mentionner quo

3c Report of Investigation 6497, publié en l96

d

-- 19 -.

'nous avons eu beaucot7 de peine faire d6 e minŸ r avec Zrcci. OI les teneurs en. vana' u" effet, la tenor moyenne en V205 vai'ie entre 1.3 3 ri V 1.7% selor

laboratoire.

que los ^ l L'_:i r- r ~[. ~,n-~__„ ,. , Jl E;;:; ._.~.cc~ . , Bill' -bol ou tel r, ffe `as I .1

CrrIC'rrp,.... t,.•,i

vi ~Jy3J13 ~~.'~i,i

1) La région ("e Chi.boil Cmn1;. re nfe_':'io tu.: imposant gisement de fer tit:-.(6 dont les produits de concentrations contiennent des qu tnti t s int5- ressantes, m5me i.r or-i•.3n es, de for, do. TiO2 e-t, do 7205.

72 LeS proJlemes relies ?. la mise on valeur du gisement sont surtout a1 ora.L~r r-~ â1dI'i7r•gipliP,

3) Le minerai du gis-ent da ~n hUla Ict semble surtout t üos1•:;.Yl6 a l'ali- mentation de fours 'le c tri q : Ceci milite en sa faveur puisqu'il

• semble y avoir tendance t?.CJ.%!'?1.i.G'-cl':t Ver, une plus grandeutilisation . des fours eloctr"! Gi?es en. ..aer Llr' ie•p

4) Le gisement de Ch rJ g Cnau r- :U TC1l: r avS, cl eyploltable de persan contenu de vanadium. Quind on eonsiCgre qu'il pout constituer lino des plus importantes rs rves de v il-.^ditum en lmnrique, on est ports

8. croire qu'il pourrait devenir une inte e^â:.'.1te source d'approvi- sionnement )oïl ' le: pny de l' f r ' pays qui ont p s ..i .-..J. ~~Z.~.~i,s ,,.~ _ .~" ~r~:.~enti::ncni accès si tout le vanadium fj.;'•?i~ ? i i_. nl'i~~

soi in is dont l'es sources d'ap- provisionnement ne sont pas toutes rau_. e s au coin de la certitude pour l'avenir.

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Usine Pilote

Projet 526«.3

Détermination de la teneur en vanadium dans un minsrai et dans le concentra ml-.Epétique correspondant

Minerai provenant de la région 5e Chibougaciatt et soumis oar M. Robert Assad

C. Ca.stonE1 '.j ,

Québec, le 17 r az 1967

.., 2'^.

Pro je t. -2~

Minerai de magnétite tit<;llif re contenant du.JEinadium

Etude prél. m.in, re pour évaluer la qualité du minorai

Résumé

M. Pober.v Assad, directeur du service dos Gftes Minéraux, a fait pa.rvenir

â

l'Usine Pilote des échantillons de Ll'gaé't;ite t7_tauifElre contenant du vanadium. Ces échantil- lons étaient sous forme de moitiés de carottes do foreuses

Cos carottes proviennent d'un seul trou d'une longueur de 653 pieds.

ILs 653' de carottes ont été divisés en ^.49 échan- tillons. On a déterminé la teneur en vanadium de chaque échan- tillon. On a soumis tous les échantillons au tube Davis et on a analyse le concentrr de nagnét1.te poJr en déterminer la teneur e11 vari-'dium

Vous .avons i pu ainsi cé lc_'ler la teneur uoyenne en V2O5 du minerai (0.47) et du cor_eAr_tré de 1aagrétite (l.26%).

Conne• rapport de cencentrateen on a obtenu 2.89% et comme récu- pératicn r:) c,Y.'.ne de V205 d:-r.:n le concentré de :t:c.f &tite, 84.255.

. Pour le calcul de ces moyennes, on a considéré les échantillons r4 F 45, soit une lonueur totale de

5W.

•• 23 rr.

Projet P526-3 -3

li1Serai de GTTgn6ti:.e ti:anif re contenant du ï:1nndl m

Etude il"C13.: S ?.L'v p •ur 6v2.lv.e la qufilit4 du mineral l?.

• i

Table des t. ti.cres

I ILtrod Lictiên 1:T -- Buts

III - Pri: arat;io d .e ~41A .ï•ï.J ~_Pll•~

V - Essais de conoentrati c ''.u. tube .L v5 ; V » (Tab

l~eau~

des r&u1 eats VI - O se ~fl~VionF.;

Projet 526-•3

Einerai de magnétite ti taniî Cre contenant da vanadium

•

. Etude' préliminaire pour évaluer la qualité du minerai

.1 •- Introduction

N.

Robert Assad, directeur du service des Cites Minéraux, a fait parvenir z l'Usine Pilote, 3e 4 janvier 1.967, des échantillons de magnétite titani.îè e riches en vanadivm.

Ces échantillons, de la région de Chiibougat au, etai:.nt sous forme de carottes de foreuse et proviennent d'un.

ceul trou d'une longueur de 653 pieds.

Le poids brat des échantillons était de 930 lbs.

II -» Buts

-On nous a fait parvenir ces échantillons dans le but premier de déterminer la teneur en vanadium du minerai lui- nêne. E~lsuit:., aprés concentration magnétique au tube Davis, il s'agissait de déterminer la teneur en vanadium des concen- trés de riagné Lite.

/2 25

III - Préparation des échantillons

Des travaux importants ont déja été faits sur ce minorai, On avait en main, au i inistere, un tableau de résu 'tit~ C~:~; ",IT siii_: û ent do données pour permettre dedaJ ser

4a /19 échantillons les 653 pieds cls carottez de ce trou de for avo . Chaque échantillon a été traité. 11 y a eu réduction au concasseur . m ci oires et a rouleaux (de labos'aloires) pour obtenir un produit d'environ 1k mailles. L'échantillon a ensuite été divisé au moyen de l'échantillonneur Jones pour obtenir un échantillon de tete. Cet échantillon, pulvérisé ultérieurement A -100 mailles, a été soumis 1 l'analyse et a servi d'alimentation aux essais de concentration mat-,nétique au tube Davis.

Darts l'échantillon 626, il manquait 20 pieds de carottes, soit do i;O3' <. k23'. Nous avons donc eu 627 pieds do carottes. Cn a tenu compte dos échantillons i`7F cl 13.5 _inclus seulement lors du calcul des valons moyennes (soit 509').

Les écLantillons .. E' 3 (soit 1.8') et 45 ii 1F9 (soit (78') ont été éliminés étant d trop bas;; teneur.

IV -- Essais de concentration au tuba Davis

•

. L' échantilion do tate 6e chacun des 49 échantillons a donc étc soumis a ?'met aiys:' Zhou?' en déterminer la tenleu•. en V20,

r

/3

26 .x

On a fait des essais do concentration au tube Davis cur chaque écha ntinon Le minerai était broyé a lOO --J.0O mailles. Le concentré de wngne i:itc obtenu fut 'soumis û l'analyse pour déterminer la teneur en V205 du

concentré.,

V -- Tableau. des résultats

Como tableau des résultats nous incluons le 'tableau ori^.inal auquel nous avons ajouté les données cancer- '. pant le vanadium. O remarquera que les 653' dc carottes ont

été divisés en 49 échantillons, toi qu'il a été mentionné _?ké-•

CédeTnne t. Comma on' peut le constater, c'est la taneu: en. far du minerai quia servi de base pour forme:' les 1/2 échⁿ_ ti lons

. ' I - 01.)sz r at:ions

La teneur en vanadium dans le minerai est en grande partie fonction Lie l.a teneur en lor. Ainsi, on général les échantillons do basse teneur en fer contiennent peu de Vi..I:::Gium, et vice-versa. Iar contre, ç! pourcentage de feï• égal, la teneur en 1'£.i1.attë . in est plus É tevée si le minera;. est a plus grande pro- fondeur. :tinsi, en out-fane nous r:ron des écr,Ilti..11cns de haute teneur en fésr dont lecontenunn ss` est inférieur en t'é ..ti î...l. :~ a l.a ric; enne £•é néral.od

Il y • a une Ione centrale Ou la teneur du minerai en fer et en vanadium est plus élevée. Cette zone pourrait Ctre délimitée ai::. _ . de l'échantillon l9 Él 34 ou do 277' R 52O°.

-., 27 ... •

Les échantillons de haute teneur ne donnent pas nécessairement des concentras de plus he to teneur. Ainsi, la plus haute teneur est de 2..4V, V ^ dans le concentré Al ;rieur-2 tant le minerai est de basse teneur, 0..17iô V205 seulement,.

Dans les échantillons i . 12 ou de (' . 2041 , , l.a teneur ca V

2 0

5dan_s les concentras est plus fa1 ble. Cotte section contribue 1 baisser ^,.crsidérabl_eoent la teneur moyenne en vanadium du concentré. Par contre,

a

plus grande profondeur, par exemple de

5441 A 535" (n39

.

45), la teneur moyenne en

V ,O . ^du concentré est

do l'ordre de 1.9i~.i Le vanadium so concentre donc plus facilement lorsque le minerai oct il plus urande profondeur; nous obtenons des concentras de plus haute teneur. S3rait-cc 3 cause do la teneur en T_02 qu i diminue a plus grande profondeur ?

•

Il y a de grandes différences de pourcentage en poids du coneentra dans certains cas entre les résultats actuels et ceux obtenus urece+demment En général ce sont les échantillons d.e basse teneur, et petits quant au nombre de pieds. Les essais au tube Davis ont Cte facts sur du minerai broyé

a

lOO7,; -•1.00 ne:41les et nous obtenons en noyenno un concentré dont le pourcentage en poids est de 34.49% (pour les échantillons : ': a. 4 ) alors que dans les essais .faits pr écédet ment on indique un pourcentage moyen de 27.665

`pour l'ensemble). Peut-•: tre que ces essais avaient-ils été faits A plus grande finesse ? Ce qui pourrait expliquer partiellement cette différence observée. Par coni.re ces différences n'affectent pas les conclusions qu'on peut tirer d.e tels résultats.

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