索雷尔(Sorel)选矿厂位于加拿大蒙特利尔附近,属魁北克铁钛公司(Quebee Iron & Titanium Corp.,简称Q.I.T.)。该公司系加拿大唯一的开采处理钛铁矿的企业。
矿石采自该公司所属的魁北克拉德湖地区的拉克提奥(Lac-Tio)矿。该矿为国外目前最大的钛铁矿矿床之一,储量超过一亿吨。该矿于1950年投产,露天开采。采出矿就地进行粗碎及中碎,然后川铁路及水路运至该公司在索雷尔的工厂进行选矿和熔炼,生产出含TiO270~72%的高钛渣及高纯生铁两种产品。
该厂1950年投产时矿石经破碎后直接进行电弧炉熔炼。但因矿石品位波动大,含硫高,致使钛渣含硫最高达0.6%,为了给电弧炉提供均匀的商品位原料,于1956年增建了选矿厂。至1972年,原矿年处理量选200万吨,高钵渣和生钛的年产量分别达到82万吨和57万吨。该公司所产高钛渣80~90%向50多个国家出口,高纯生铁主要向美国出口,其余的出口西欧和自销。
该矿原矿石为块状钛铁矿与赤铁矿的混合矿,其比例为2∶1。脉石矿物主要为斜长石,此外还有少量的辉石,黑云母和黄铁矿。矿石平均含TiO235%,含Fe40%,矿石中的赤铁矿呈细粒嵌布于钛铁矿中,不能用选矿方法分离。黄铁矿遍布于钛铁矿与赤铁矿的粒格间,平均含硫量0.3%。矿石中铁与钛氧化物合量平均为86%,矿石密度4.4~4.9g/cm3,该矿原矿化学成分见表1。
表1 拉克提奥矿原矿化学成分表
成分 | TiO2 | CaO | S | FeO | MgO | Na2O+K2O | P2O5 |
含量% | 34.300 | 0.900 | 0.300 | 37.500 | 3.100 | 0.350 | 0.015 |
(续表1)
成分 | Fe2O3 | Cr2O3 | SiO2 | V2O5 | Al2O3 | MgO |
含量% | 25.200 | 0.100 | 4.300 | 0.270 | 3.500 | 0.160 |
图1 索雷尔选厂流程图
重介质选矿部分的矿石含缺和钛氧化物合量平均为89%,经选别后提高到94%,螺旋选矿给矿含铁钛氧化物合量为75%,经选别后提高到91.5%。两者混合精矿的铁与钛氧化物含量平均为93%,其中含TiO236.8%,Fe41.8%。选厂精矿产量为150~200吨∕时,回收率约90%。精矿产品经煅烧脱硫后采用电弧炉煤粉还原,生产出高钛渣和高纯生铁产品。该厂所产高钛渣成分见表2。
表2 高钛渣成分表
成分 | TiO2 | CaO | C | P2O5 | FeO |
含量% | 70~72 | -1.20 | 0.03~0.1 | -0.025 | 12~15 |
(续表2)
成分 | MgO | S | MnO | Fe | Cr2O3 |
含量% | 4.5~5.5 | 0.03~0.1 | 0.2~0.3 | -1.5 | -0.25 |