Die am häufigsten für die Zerkleinerung des Zementklinkers eingesetzte Kugelmühle stellt eine relativ einfache Maschine dar, in der sehr komplizierte dynamische Wechselwirkungen herrschen. Die direkte Messung der Beanspruchungsintensitäten ist heutzutage immer noch eine schwierige Aufgabe. In der vorliegenden Arbeit sind die Spektren der Beanspruchungsgrößen sowie einige spezifische integrale Größen mit der Methode der diskreten Elemente (DEM) untersucht worden. Eine besondere Aufgabe bestand in der Ermittlung der Parameter des viskoelastischen Kontaktmodells und der den Zementklinker charakterisierenden mechanischen Größen. Die reale Abbildung der Stoßvorgänge wurde anhand vereinfachter Modelle der Messprüfstände validiert. Mit den ermittelten Parametern sind numerische Untersuchungen durchgeführt worden, mit denen ihre Auswirkung auf die Zielgrößen bestimmt wurde. In Hinsicht auf eine mögliche konstruktive Weiterentwicklung sind Simulationen mit festgelegten betrieblichen und zu variierenden konstruktiven Parametern durchgeführt worden.

Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung funktionalisierter Cellulose-Tiefenfilterschichten. Dazu werden kommerzielle Kationenaustauscher in einer Kugelmühle nass zerkleinert und bei der Herstellung in die Tiefenfilterschichten eingebettet. Die mechanischen Eigenschaften und das Filtrationsverhalten dieser Schichten sind vergleichbar mit kommerziellen Produkten. Der maximale, technisch einsetzbare Masseanteil an Ionenaustauscher beträgt dabei ca. 40 %. In Durchströmungsversuchen wird die Funktion der eigesetzten Partikel innerhalb der Cellulose-Matrix untersucht. Die Adsorptionskinetik kann mit Hilfe eines in der Arbeit weiterentwickelten Modells nach Langmuir beschrieben werden. Für die Austauschkinetik wird auf der Basis dieses Modells eine abweichende Gesetzmäßigkeit ermittelt. Zudem wird eine Anlagen-Auslegung zur maximalen Kapazitätsausnutzung für einen Adsorptionsprozess vorgestellt.

Diese Forschung zielt darauf ab, den Einsatz realistischer Mineralmikrostrukturen in Mineralverarbeitungssimulationen Simulationen von Aufbereitungsprozessen zu ermöglichen. Insbesondere Zerkleinerungsprozesse, wie z.B. das Brechen und Mahlen von mineralischen Rohmaterialien, werden stark von der mineralischen Mikrostruktur beeinflusst, da die Textur und die Struktur der vielen Körner und ihre mikromechanischen Eigenschaften das makroskopische Bruchverhalten bestimmen. Ein Beispiel: Stellen wir uns vor, wir haben ein mineralisches Material, das im Wesentlichen aus Körnern zweier verschiedener Mineralphasen, wie Quarz und Feldspat, besteht. Wenn die mikromechanischen Eigenschaften dieser beiden Phasen unterschiedlich sind, wird sich dies wahrscheinlich auf das makroskopische Bruchverhalten auswirken. Unter der Annahme, dass die Körner eines der Minerale bei geringeren Belastungen brechen, ist es wahrscheinlich, dass sich ein Riss durch einen Stein dieses Materials durch die schwächeren Körner ausbreitet. Tatsächlich ist dies eine wichtige Eigenschaft für die Erzaufbereitung. Um wertvolle Mineralien aus einem Erz zu gewinnen, ist es wichtig, sie aus dem kommerziell wertlosen Material, in dem sie vorkommen, zu befreien. Dazu ist es wichtig zu wissen und zu verstehen, wie das Material auf Korngrößenebene bricht. Um diesen Bruch simulieren zu können, ist es wichtig, realistische Modelle der mineralischen Mikrostrukturen zu verwenden. Diese Studie zeigt, wie solche realistischen zweidimensionalen Mikrostrukturen auf der Grundlage der quantitativen Mikrostrukturanalyse am Computer erzeugt werden können. Darüber hinaus zeigt die Studie, wie diese synthetischen Mikrostrukturen dann in die gut etablierte Diskrete-Elemente-Methode integriert werden können, bei der der Bruch von mineralischem Material auf Korngrößenebene simuliert werden kann.:List of Acronyms VII List of Latin Symbols IX List of Greek Symbols XV 1 Introduction 1 1.1 Motivation for using realistic microstructures in Discrete Element Method (DEM) 1 1.2 Possibilities for using realistic mineral microstructures in DEM simulations . 4 1.3 Objective and disposition of the thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 Background 9 2.1 Discrete Element Method (DEM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.1 Fundamentals of the Discrete Element Method (DEM) . . . . . . . . 9 2.1.2 Applications of DEM in comminution science . . . . . . . . . . . . . 21 2.1.3 Limitations of DEM in comminution science . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2 Quantitative Microstructural Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.1 Fundamentals of the Quantitative Microstructural Analysis . . . . . . 29 2.2.2 Applied QMA in mineral processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 2.2.3 Applicability of the QMA for the synthesis of realistic microstructures 49 3 Synthesis of realistic mineral microstructures for DEM simulations 51 3.1 Development of a computer-assisted QMA for the analysis of real and synthetic mineral microstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.1.1 Fundamentals of the computer-assisted QMA . . . . . . . . . . . . 53 3.1.2 The requirements for the false-color image. . . . . . . . . . . . . . 54 3.1.3 The conversion of a given real mineral microstructure into a false-color image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.1.4 Implementation of the point, line, and area analysis . . . . . . . . . 59 3.1.5 Selection of appropriate QMA parameters for analyzing two-dimensional microstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.1.6 Summary of the principles of the adapted Quantitative Microstructural Analysis (QMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.2 Analysis of possible strategies for the microstructure synthesis . . . . . . . . 71 3.3 Implementation of the drawing method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.3.1 Drawing of a single grain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 XVIII List of Greek Symbols 3.3.2 Drawing of multiple grains, which form a synthetic microstructure . . 81 3.3.3 Synthesizing mineral microstructures consisting of multiple phases . 85 3.4 The final program for microstructure analysis and synthesis . . . . . . . . . 89 3.4.1 Synthesis and analysis of an example microstructure . . . . . . . . . 90 3.4.2 Procedure for generating a realistic synthetic microstructure of a given real microstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4 Validation of the synthesis approach 103 4.1 Methodical considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.1.1 The basic idea of the validation procedure . . . . . . . . . . . . . . 103 4.1.2 The experimental realizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 4.2 Basic indenter test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.2.1 Considerations for the basic indenter test . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.2.2 Realization and evaluation of the real basic indenter test . . . . . . . 114 4.2.3 Realization and evaluation of the simulated basic indenter test . . . 127 4.2.4 Conclusions on the basic indenter test . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 4.3 Extended indenter test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 4.3.1 Basic considerations for the extended indenter test . . . . . . . . . . 139 4.3.2 Realization and evaluation of the real extended indenter test . . . . 142 4.3.3 Realization and evaluation of the simulated extended indenter test . 154 4.3.4 Conclusions on the extended indenter test . . . . . . . . . . . . . . 171 4.4 Particle bed test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 4.4.1 Basic considerations for the particle bed test . . . . . . . . . . . . . 173 4.4.2 Realization and evaluation of the real particle bed test . . . . . . . . 176 4.4.3 Realization and evaluation of the simulated particle bed test . . . . . 188 4.4.4 Conclusions on the particle bed test . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 5 Conclusions and directions for future development 205 6 References 211 List of Figures 229 List of Tables 235 Appendix 237 / This research aims to make it possible to use realistic mineral microstructures in simulations of mineral processing. In particular, comminution processes, such as the crushing and grinding of raw mineral materials, are highly aff ected by the mineral microstructure, since the texture and structure of the many grains and their micromechanical properties determine the macroscopic fracture behavior. To illustrate this, consider a mineral material that essentially consists of grains of two diff erent mineral phases, such as quartz and feldspar. If the micromechanical properties of these two phases are diff erent, this will likely have an impact on the macroscopic fracture behavior. Assuming that the grains of one of the minerals break at lower loads, it is likely that a crack through a stone of that material will spread through the weaker grains. In fact, this is an important property for ore processing. In order to extract valuable minerals from an ore, it is important to liberate them from the commercially worthless material in which they are found. For this, it is essential to know and understand how the material breaks at grain-size level. To be able to simulate this breakage, it is important to use realistic models of the mineral microstructures. This study demonstrates how such realistic two-dimensional microstructures can be generated on the computer based on quantitative microstructural analysis. Furthermore, the study shows how these synthetic microstructures can then be incorporated into the well-established discrete element method, where the breakage of mineral material can be simulated at grain-size level.:List of Acronyms VII List of Latin Symbols IX List of Greek Symbols XV 1 Introduction 1 1.1 Motivation for using realistic microstructures in Discrete Element Method (DEM) 1 1.2 Possibilities for using realistic mineral microstructures in DEM simulations . 4 1.3 Objective and disposition of the thesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 Background 9 2.1 Discrete Element Method (DEM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.1 Fundamentals of the Discrete Element Method (DEM) . . . . . . . . 9 2.1.2 Applications of DEM in comminution science . . . . . . . . . . . . . 21 2.1.3 Limitations of DEM in comminution science . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2 Quantitative Microstructural Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.1 Fundamentals of the Quantitative Microstructural Analysis . . . . . . 29 2.2.2 Applied QMA in mineral processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 2.2.3 Applicability of the QMA for the synthesis of realistic microstructures 49 3 Synthesis of realistic mineral microstructures for DEM simulations 51 3.1 Development of a computer-assisted QMA for the analysis of real and synthetic mineral microstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.1.1 Fundamentals of the computer-assisted QMA . . . . . . . . . . . . 53 3.1.2 The requirements for the false-color image. . . . . . . . . . . . . . 54 3.1.3 The conversion of a given real mineral microstructure into a false-color image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.1.4 Implementation of the point, line, and area analysis . . . . . . . . . 59 3.1.5 Selection of appropriate QMA parameters for analyzing two-dimensional microstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.1.6 Summary of the principles of the adapted Quantitative Microstructural Analysis (QMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.2 Analysis of possible strategies for the microstructure synthesis . . . . . . . . 71 3.3 Implementation of the drawing method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.3.1 Drawing of a single grain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 XVIII List of Greek Symbols 3.3.2 Drawing of multiple grains, which form a synthetic microstructure . . 81 3.3.3 Synthesizing mineral microstructures consisting of multiple phases . 85 3.4 The final program for microstructure analysis and synthesis . . . . . . . . . 89 3.4.1 Synthesis and analysis of an example microstructure . . . . . . . . . 90 3.4.2 Procedure for generating a realistic synthetic microstructure of a given real microstructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4 Validation of the synthesis approach 103 4.1 Methodical considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.1.1 The basic idea of the validation procedure . . . . . . . . . . . . . . 103 4.1.2 The experimental realizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 4.2 Basic indenter test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.2.1 Considerations for the basic indenter test . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.2.2 Realization and evaluation of the real basic indenter test . . . . . . . 114 4.2.3 Realization and evaluation of the simulated basic indenter test . . . 127 4.2.4 Conclusions on the basic indenter test . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 4.3 Extended indenter test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 4.3.1 Basic considerations for the extended indenter test . . . . . . . . . . 139 4.3.2 Realization and evaluation of the real extended indenter test . . . . 142 4.3.3 Realization and evaluation of the simulated extended indenter test . 154 4.3.4 Conclusions on the extended indenter test . . . . . . . . . . . . . . 171 4.4 Particle bed test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 4.4.1 Basic considerations for the particle bed test . . . . . . . . . . . . . 173 4.4.2 Realization and evaluation of the real particle bed test . . . . . . . . 176 4.4.3 Realization and evaluation of the simulated particle bed test . . . . . 188 4.4.4 Conclusions on the particle bed test . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 5 Conclusions and directions for future development 205 6 References 211 List of Figures 229 List of Tables 235 Appendix 237

In vielen Bereichen der Tagebautechnik spielt die Zerkleinerung von Material/ -strömen eine wesentliche Rolle, wobei sich je nach Material verschiedene Anforderungen an das Brechersystem ergeben. In Folge dessen werden Brecher auftragsspezifisch, meist für einen speziellen Gesteinstyp oder Einsatzort entwickelt oder modifiziert. Eine aussagekräftige Prognose der im Bruchprozess auftretenden Lasten auf den Brecher ist somit essentieller Bestandteil im Entwicklungsprozess. Ein viel versprechender Ansatz, um das Materialverhalten in der Lastprognose zu berücksichtigen, ist die numerische Simulation des Materialbruchverhaltens mit Hilfe der Diskreten-Elemente-Methode (DEM). Das Verhalten der sogenannten Partikel wird über Kontakt- und bond-Modelle beschrieben und soll das makroskopische Verhalten des jeweiligen Gesteins möglichst realitätsnah abbilden. Die Problematik ist, dass in SimulationX® keine Module zur DEM-Simulation vorhanden sind und umgekehrt in der DEM-Simulationsumgebung LIGGGHTSG® (LAMMPS improved for general granular and granular heat transfer simulations) keine derartige Maschinensimulation möglich ist. Der Ausweg ist die Co-Simulation zweier unterschiedlicher Simulationsumgebungen durch die Nutzung des ,,Functional Mock-Up Interface“-Standards (FMI). Berechnungsergebnis sind die dynamischen Lasten auf den Brecher unter Berücksichtigung des Materialverhaltens. Somit können früher in der Brecherentwicklung Prognosen zu auftretenden Lasten getroffen und Einflussuntersuchungen von Maschinenkonfigurationen zur Effizienzsteigerungen durchgeführt werden, was zuvor auf Grund des Einzelanfertigungscharakters nicht möglich oder nicht wirtschaftlich war.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die Kompaktier-Granulierung von Kalisalzen zur Herstellung von Düngemittelgranulat experimentell untersucht und ein Modellansatz zur Beschreibung von derartigen Kreisläufen abgeleitet. Bei der Kompaktier-Granulierung wird fein-disperses Kalisalz mit Hilfe von Walzenpressen zu sogenannten Schülpen verpresst. Diese werden durch nachfolgende Zerkleinerung und Klassierung zu Düngemittelgranulat (enge Partikelgrößenklasse, wie beispielsweise 2 – 4 mm) verarbeitet. Basierend auf halb-industriellen Kreisläufen werden im vorliegenden Beitrag wesentliche Prozesswechselwirkungen zwischen Kompaktierung, Zerkleinerung und Klassierung ausgearbeitet. Detailuntersuchungen zeigen, dass sich insbesondere die Schülpenfestigkeiten wie auch die schüttgutmechanischen Eigenschaften des Pressenaufgabegutes im Kreislaufbetrieb ändern. Darauf aufbauend wird ein Modellansatz abgeleitet der die Abschätzung des Kreislaufbetriebs erlaubt.

The Per Geijer iron oxide-apatite deposits are important potential future resources for Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag (LKAB), which has been continuously mining magnetite/hematite ores in northern Sweden for almost 130 years. The Per Geijer deposits reveal a high phosphorus content and vary from magnetite-dominated to hematite-dominated ores, respectively. The high phosphorus concentration of these ores results from highly elevated content of apatite as gangue mineral. Reliable, robust, and qualitative characterization of the mineralization is required as these ores inherit complex mineralogical and textural features. The precise mineralogical information obtained by optical microscopy, SEM-MLA and Raman improves the characterization of ore types and will benefit future processing strategies for this complex mineralization. The different approaches demonstrate advantages and disadvantages in classification, imaging, discrimination of iron oxides, and time consumption of measurement and processing. A comprehensive mineral-chemical dataset of magnetite, hematite and apatite obtained by electron microprobe analysis (EPMA) and LA-ICP-MS from representative drill core samples is presented. Magnetite, four different types of hematite and five types of apatite constitute the massive orebodies: Primary and pristine magnetite with moderate to high concentrations of Ti (∼61–2180 ppm), Ni (∼11–480 ppm), Co (∼5–300 ppm) and V (∼553–1831 ppm) indicate a magmatic origin for magnetite. The presence of fluorapatite and associated monazite inclusions and disseminated pyrite enclosed by magnetite with high Co:Ni ratios (> 10) in massive magnetite ores are consistent with a high temperature (∼ 800°C) genesis for the deposit. The different and abundant types of hematite, especially hematite type I, state subsequent hydrothermal events. Chromium, Ni, Co and V in both magnetite and hematite have low concentrations in terms of current product regulations and thus no effect on final products in the future. In terms of a possible future hematite product, titanium seems to be the most critical trace element due to very high concentrations in hematite types I and IV, of which type I is most abundant in zones dominated by hematite. Further interest on other products is generated due to the high variability of hematite and apatite in some of these ores. Information obtained from comminution test works in the laboratory scale can be utilized to characterize ore types and to predict the behavior of ore during comminution circuit in the industrial scale. Comminution tests with a laboratory rod and ball mill of 13 pre-defined ore types from the Per Geijer iron-oxide apatite deposits were conducted in this study. The highest P80 values were obtained by grinding in the rod mill for 10 minutes only (step A). Grinding steps B (25 min ball mill) and C (35 min ball mill) reveal very narrow P80 values. Ore types dominated by hematite have significantly higher P80 values after the primary grinding step (A), which indicates different hardness of the ore types. P80 values are generally lowest after the secondary grinding step C ranging between 26 µm (ore type M1a) and 80 µm (ore type H2a). Generally, Fe content increases in the finer particle size classes while CaO and P contents decrease. The influence of silica or phosphorus seems to be dependent on the dominant iron oxide. Magnetite-dominated ore types are more likely to be affected in their comminution behavior by the presence of the silicates. Contrary, hematite-dominant ore types are rather influenced by the presence of apatite. The difference in the degree of liberation of magnetite and hematite between ore types depends rather on size fractions than the amount of gangue in the ore. Davis tube data indicates that magnetite can be separated from gangue quite efficiently in the magnetite-dominated ore types. Contrary to magnetite ore, hematite-dominated ore types cannot be processed by DT. It is favored to use strong magnetic separation in order to achieve a desirable hematite concentrate. The magnetic material recovered by DT is most efficiently separated at an intensity current of 0.2 A, whereas above 0.5 A the separation process is neglectable. Based on comminution and magnetic separation tests a consolidation to eight ore types is favored which supports possible future mining of the Per Geijer deposits.:Contents ABSTRACT ……………………………………………………………………… I CONTENTS ……………………………………………………………………… II LIST OF FIGURES AND TABLES ……………………………………………… IV LIST OF ABBREVIATIONS ……………………………………………… V 1 INTRODUCTION ……………………………………………………… 1 1.1 Background and motivation of study ……………………………… 2 1.2 Previous and current work on the Per Geijer deposits ……………… 3 1.3 The need for mineral processing and in-situ ore description ……………… 4 1.4 General and generic aspects on iron oxide apatite deposits ……………… 5 Chapter A 2 REGIONAL GEOLOGY ………………………………………………. 7 2.1 Local geology of the Kiruna area ……………………………………… 7 2.2 Geology of the Per Geijer deposits ……………………………………… 9 3 METHODOLOGY ……………………………………………………… 12 3.1 Core sampling and preparation ……………………………………… 12 3.2 SEM – MLA in-situ ore ……………………………………………… 14 3.3 Electron Probe Microanalyses (EPMA) ……………………………… 15 3.3.1 Iron oxide measurements ……………………………………… 15 3.3.2 Apatite measurements ……………………………………… 15 3.4 In-situ LA-ICP-MS ……………………………………………………… 16 3.5 Whole-rock geochemistry ……………………………………………… 18 3.5.1 Exploration drill core assays ……………………………… 18 3.5.2 Chemical assays of rock chips ……………………………… 18 4 RESULTS ……………………………………………………………… 19 4.1 Pre-definition of ore types ………………………………...……………. 19 4.2 Mineralogy of in situ ore ……………………………………………… 21 4.2.1 Ore Type M1a ……………………………………………… 21 4.2.2 Ore Type M1b ……………………………………………… 22 4.2.3 Ore Type M2a ……………………………………………… 23 4.2.4 Ore Type M2b ……………………………………………… 25 4.2.5 Ore Type HM1b ……………………………………………… 26 4.2.6 Ore Type HM2a ……………………………………………… 27 4.2.7 Ore Type HM2b ……………………………………………… 28 4.2.8 Ore Type H1a ……………………………………………… 29 4.2.9 Ore Type H1b ……………………………………………… 30 4.2.10 Ore Type H2a ……………………………………………… 31 4.2.11 Ore Type H2b ……………………………………………… 32 4.2.12 Comparison of ore types ……………………………………… 33 4.3 Geochemistry of in situ ore types ……………………………… 36 4.3.1 Whole-rock chemical assays of drill cores ……………………… 36 4.3.2 Whole-rock geochemistry of rock chips ……………………… 39 4.4 Mineral chemistry of iron oxides ……………………………………… 42 4.4.1 Iron oxides and associated minerals ……………………………… 42 4.4.2 Mineral chemistry of magnetite from Per Geijer ……………… 43 4.4.3 Mineral chemistry of hematite from Per Geijer ……………… 47 4.5 Mineral chemistry of apatite ……………………………………… 51 4.5.1 Apatite and associated minerals ……………………………… 51 4.5.2 Mineral chemistry of apatite from Per Geijer ……………… 53 Chapter B 5 COMMINUTION TESTS ……………………………………………… 58 5.1 Methodology of comminution tests ……………………………………… 59 5.1.1 Sampling for comminution tests ……………………………… 59 5.1.2 Comminution circuit ……………………………………………… 61 5.1.3 Energy consumption calculation ……………………………… 62 5.1.4 SEM – MLA ……………………………………………………… 64 6 MAGNETIC SEPARATION TESTS ……………………………… 65 6.1 Methodology of magnetic separation by Davis magnetic tube ……… 66 6.2 Davis magnetic tube tests for characterization of the Per Geijer ore types 66 6.3 Separation analysis based on the Henry-Reinhard charts .……………... 67 7 RESULTS OF COMMINUTION OF ORE TYPES ……………………… 69 7.1 General characteristics of magnetite-dominated ore types ……………… 69 7.2 General characteristics of hematite-dominated ore types ……………… 72 7.3 General characteristics of magnetite/hematite-mixed ore types ……… 75 7.4 General characteristics of low-grade ore types ……………………… 77 7.5 Mineral liberation characteristics of magnetite-dominated ore types 79 7.6 Mineral liberation characteristics of hematite-dominated ore types 83 7.7 Mineral liberation characteristics of magnetite/hematite-mixed ore types 87 7.8 Mineral liberation characteristics of low-grade ore types ……………… 90 7.9 Total energy consumption of ore types from the Per Geijer deposits 94 8 RESULTS OF MAGNETIC SEPARATION OF ORE TYPES ……… 95 8.1 Magnetic separation of magnetite-dominated ore types ……………… 95 8.2 Magnetic separation of hematite-dominated ore types ……………… 96 8.3 Magnetic separation of magnetite/hematite-mixed ore types ……………… 97 8.4 Magnetic separation of low-grade ore types ……………………………… 98 8.5 Henry-Reinhard charts ……………………………………………… 99 9 DISCUSSION ……………………………………………………… 101 9.1 Mineralogy of the in-situ ore types from the Per Geijer deposits ……… 101 9.2 Geochemistry of the in-situ ore types from the Per Geijer deposits ……… 103 9.3 Mineral chemistry of iron oxides from the Per Geijer deposits ……… 105 9.4 Mineral chemistry of apatite from the Per Geijer deposits ……………… 114 9.5 Comminution of ore types from Per Geijer ……………………… 119 9.6 Magnetic separation of ore types from Per Geijer ……………………… 120 9.7 Issues with process mineralogy of in-situ and grinded ore types ……… 121 10 CONCLUSIONS ……………………………………………………… 128 11 IMPLICATIONS FOR FUTURE WORK ……………………………… 131 12 REFERENCES ……………………………………………………………… 134