The mining company LKAB extracts iron ore in three areas in the north of Sweden, Kiruna, Malmberget and Svappavaara. The iron ore is refined and in the pelletizing plants the material is rolled to finished pellet product. The different steps of pelletizing plants causes among other things emissions to the air. It occurs occasionally stops in the production and the emissions are vented via an emergency chimney without purification. The aim for this work is to look into how LKAB may improve their monitoring of air emissions and control of ambient air quality and the analysis methods which are suitable for measuring. More recently, optical methods have been included in the measurements, which have an advantage over the collection of sample for analysis in a laboratory. The work has been limited to air emissions and optical methods. Through extensive literature review, questions has been answered on regarding which are the most important parameters to measure concerning air emissions, which methods that are suitable for continuous measurement and the parameters that are important in meteorological dispersion modeling. Three different methods of measurement are included, DOAS, FT-IR and LIDAR. The optical methods are discussed on the basis of how they can apply for adjustment to LKAB’s operations and its northern geographical location. A method suited better than the others, DOAS, which is the measuring method to be adapted best to LKAB’s operations and for measurement of the emergency chimney. Measurement results from DOAS can be used to make a dispersion model.

The work of this study was to take stock of what methods used in the Dannemora mine - Dannemora Mineral AB (DMAB) regarding boulder management underground and above ground as well as highlight and givesuggestions about boulder management could be streamlined and possiblygenerate an increased amount of finished products and also higherrevenues for the company. With a more efficient management focusing on separation of waste rock and ore, both under and above ground, the DMABhad received more finished products and thus higher revenues. The essay results justify that a feasibility study will begin in the company. The advent of new operations is of course a cost, but it shouldbe small and highly justifiable in the context but need to beinvestigated in the recommended preliminary study. It is also about other cost-cutting aspects such as reduced transport and handling costs and ultimately also environmental savings, which, however, are not included in this study. / <p>Validerat; 20150617 (global_studentproject_submitter)</p>

Storage and handling of bulk materials in a system of silos and conveyors requires a set-up that can regulate the flow of material, a system used within LKAB is a type of vibratory feeder. These are heavily loaded resulting in continuous wear, shock and vibration. Problems that often arise are fatigue, extensive abrasion as well as bearing-failures and damaged fittings. The aim of this project was to develop the next generation feeder with focus on safety, availability and maintainability. A new design has been developed with respect to these goals and clear improvement opportunities have been presented. Through a needs analysis with study visits as well as examination and operation of the feeder systems, areas of improvement have been identied. A requirement specication has been developed to clarify the target values for the new solution and thus accommodate the needs. The developed solution maintains flow characteristics from existing systems and results in a weight loss of over 1200 kg as well as more efficient maintenance procedures.

Green national accounts are a complement to the more traditional GDP measure which includes natural capital and the depreciation and regeneration of natural capital. The United Nations have developed an international standard model, the System of Environmental-Economic Accounting, for valuing natural resources within the green national accounts. The method is based on forecasts of future streams of expected incomes from the resource. This study aims to find out whether the valuation method used to forecast future incomes from iron ore and timber according to the international standard is consistent with the actual outcomes. In Sweden, previous studies have been made to develop green national accounts from the 1800s onward. By using the United Nations’ current and previous valuation methods and performing calculations on historical resource rents it is possible to evaluate how well the methods can estimate true future values. This study shows that both valuation methods systematically misestimate the future income streams from both resources. / Gröna nationalräkenskaper är ett komplement till det mer traditionella BNP-måttet som även tar hänsyn till bland annat naturkapitalet och dess förslitning. FN har utvecklat en internationell standardmodell för gröna nationalräkenskaper, System of Environmental-Economic Accounting (SEEA), där en rekommenderad värderingsmetod för naturkapital finns angiven. Värderingsmetoden är baserad på framtida, förväntade, inkomstflöden från naturresursen. Den här studiens syfte är att ta reda på om värderingsmetoden för att förutse framtida intäkter för järnmalm och skog enligt den internationella standarden stämmer överens med de faktiska utfallen. I Sverige har tidigare studier gjorts för att utveckla gröna nationalräkenskaper från 1800-talet och framåt. Genom att använda FN:s nuvarande och tidigare rekommenderade värderingsmetoder för naturresurser och göra beräkningar på historiska vinster från naturresursen kan man se hur väl värderingsmetoderna fungerar i praktiken. Den här studien visar att bägge värderingsmetoderna systematiskt felskattar de framtida intäktsflödena från bägge resurser.

Iron is the most important metal for modern industry and Sweden is the number one iron producer in Europe. The main sources for iron ore in Sweden are the apatite-iron oxide deposits of the "Kiruna-type", named after the iconic Kiruna ore deposit in Northern Sweden. The genesis of this ore type is, however, not fully understood and various schools of thought exist, being broadly divided into "ortho-magmatic" versus the "hydrothermal replacement" approaches. This study focuses on the origin of apatite-iron oxide ore of the Grängesberg Mining District (GMD) in Central Sweden, one of the largest iron reserves in Sweden, employing oxygen and iron isotope analyses on massive, vein and disseminated GMD magnetite, quartz and meta-volcanic host rocks. As a reference, oxygen and iron isotopes of magnetites from other Swedish and international iron ores as well as from various international volcanic materials were also analysed. These additional samples included both "ortho-magmatic" and "hydrothermal" magnetites and thus represent a basis for a comparative analysis with the GMD ore. The combined data and the derived temperatures support a scenario that is consistent with the GMD apatite-iron oxides having originated dominantly (ca. 87 %) through ortho-magmatic processes with magnetite crystallisation from oxide-rich intermediate magmas and magmatic fluids at temperatures of 600 °C to 900 °C. A minor portion of the GMD magnetites (ca. 13 %), exclusively made up of vein and disseminated ore types, is in equilibrium with a high-δ18O and low-δ56Fe hydrothermal fluid at temperatures below 400 °C, indicating the existence of a hydrothermal system associated with the GMD volcano.

Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) rullar järnmalmslig till råkulor, som sedan bränns till pellets. Råkulorna bildas i rullkretsar som består av rulltrummor och rullsiktar. Under 2017 färdigställdes en pilotskaleanläggning för kulrullning i LKAB:s Agglomeringslaboratorium i Malmberget. Syftet med anläggningen är att prediktera dynamiken i en storskalig rullkrets, under olika betingelser. Detta examensarbete är ett första försök att i forskningssyfte studera gensvaret i LKAB:s pilotrullkrets. Syftet var att undersöka om pilotrullkretsen kan prediktera dynamiken och råkulekvalitet i rullning i storskaliga rullkretsar och målet var att fastställa ett effektivt körsätt. Kulrullning är inom LKAB:s kärnkompetens och därför har reagensursprung och karaktär samt dimensionering av rullkretsen lagts med sekretess. Kodnamn används både för sliger och reagens. Arbetet inleddes med att skapa ett körschema med målet att så många olika blandningar som möjligt kunde köras i pilotrullkretsen under en normal arbetsdag. Fem olika blandningar kunde köras. Fyra olika tillsatser testades: bentonit, ett flotationsreagens (FLOT), ett organiskt bindemedel (OB) och en ny utvecklingsprodukt (UTV). Första körningen i pilotrullkretsen var med varierande doseringar av bentonit eftersom dess inverkan i kulrullning är välkänt hos LKAB. Försök två och tre, med FLOT respektive OB, kunde jämföras mot tidigare erfarenhet från storskaliga försök. Det fjärde och sista försöket var ett test hur pilotrullkretsen predikterade utvecklingsprodukten UTV. Varje typ av försök utfördes två gånger. Pilotrullkretsen predikterade väl både dynamik och råkulekvalitet i alla de tre försöken där erfarenhet från storskaliga körningar var tillgängligt. Den nya, okända, UTV-produkten visade en förbättrad råkulekvalitet, utan att dynamiken i kretsen påverkades negativt. UTV kan därför vara ett intressant alternativ för ett framtida storskaligt försök hos LKAB. Det framtagna körschemat fungerade mycket väl. Ett ”grundanalyspaket” har skapats för att underlätta planering och genomförande för framtida pilotrullkretsförsök hos LKAB. Antalet personer som behövs vid rullkretskörningar beror på antalet blandningar och analyser. Vid enklare körningar behövs minst fem personer, utöver försöksledaren. Mer komplexa körningar kan kräva sju personer. / Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) produce pellets from magnetite iron ore. Pellets are formed by balling moist iron ore concentrate to green pellets, which are then burned to pellets. The green pellets are formed in balling circuits consisting of balling drums and roller decks for screening. In 2017 a pilot scale balling circuit with a drum was completed in LKAB's agglomeration laboratory in Malmberget. The purpose of the pilot balling circuit is to predict the dynamics in a full scale balling circuit under different conditions. This master degree project is an initial attempt to study the response in LKAB's pilot circuit in terms of green pellet quality and dynamics in the circuit. The goal was to determine an effective way to run experiments and to investigate whether the pilot circuit can predict the dynamics of balling in large-scale circuits. Pelletizing production is within LKAB's core competence, and therefore the origin and character of the reagents, as well as the design of the pilot balling drum circuit, are confidential. Code names are used for both iron ore concentrates and reagents. The work began by creating a test procedure with the aim of running as many different mixtures as possible in the pilot balling circuit during a normal working day. Five different mixtures could be run. Four different additives were tested: bentonite, a flotation reagent (FLOT), an organic binder (OB) and a new development product (UTV). The first experiment in the pilot balling circuit was run with varying doses of bentonite because its impact in balling is well known at LKAB. Experiment two and three, with FLOT and OB, could be compared to previous experience from large scale test runs. The fourth and last experiment was a test of how the pilot circuit predicted the behavior of a new development product UTV. Each type of experiment was performed twice. The pilot balling circle predicted well both dynamics and green pellet quality in all three experiments where experience from large-scale runs was available. The new, unknown, UTV product showed improved green pellet quality, without affecting adversely on the dynamics of the circuit. UTV can therefore be an interesting option for a future large scale run at LKAB. The developed working schedule worked very well. A "basic analysis package" has been created to facilitate planning of future experiments in the pilot balling circuit. The number of persons needed to run the circuit depends on the number of mixtures and analyzes. For smaller experiments, at least five people is required, in addition to the leader of the experiments. More advanced experiments will demand seven people.

We are facing an important challenge, to reduce the greenhouse gas emissions to make sure that we limit global warming to 2 °C, preferably 1.5 °C. Drastic changes and developing new methods may be our only chance to keep global warming under 1.5 °C. The steel production in Sweden today accounts for 10% of the CO2 emission. The joint venture HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology), between SSAB, LKAB and Vattenfall, aims to reduce the CO2 emission by developing a method that reduces iron ore pellets with hydrogen gas, leaving only water as off-gas. From simple thermodynamic calculations, it is evident that the reduction of iron ore using hydrogen gas is an endothermic reaction, requiring heat. Based on the calculated energy requirement, the temperature at the center of the pellet should not be the same as the temperature at the surface of the pellet but instead, decrease as the reduction reaction takes place. This report presents the temperature profile at the surface and in the center of a hematite pellet during hydrogen reduction at temperatures of 600 °C, 700 °C, 800 °C and 900 °C. Ideally, the results can be implemented in a model to better simulate the reduction reaction taking place inside a hematite pellet. The experiment consists of three sub-experiments, the first measures the temperature profile of the unreduced iron ore pellet in an argon gas atmosphere, secondly, the temperature profile and mass loss are measured during reduction, lastly, the temperature profile is measured for the reduced pellet in a hydrogen atmosphere. The mass loss measured during hydrogen reduction is used to calculate the degree of reduction. The results show that the reaction rate increases with increasing temperature and concentration of H2. Additionally, a higher reduction temperature gives the largest temperature decrease inside the pellet during reduction. At 900 °C, the temperature decrease is equal to 39 °C and at 600 °C, it is equal to 3 °C. The results prove that after a certain initial stage, gas diffusion and heat conduction through the product layers play important roles in controlling the reaction rate. There is even a period where a plateau of the reduction is observed, the reaction is mostly controlled by heat transfer. / Idag står vi inför en viktig utmaning, att minska utsläppen av växthusgaser och se till så att vi inte överskrider 2 °C uppvärmning, helst inte 1.5 °C. För att klara detta krävs drastiska förändringar och utvecklingar av nya metoder kan vara vår enda chans att uppnå 1.5-gradersmålet. Ståltillverkningen i Sverige idag står för 10% av CO2 utsläppen och för att bidra till att minska utsläppen av CO2 har företaget HYBRIT, vilket står för Hydrogen Brakethrough Ironmaking Technology, skapats. HYBRIT är en joint venture mellan SSAB, LKAB och Vattenfall som tillsammans vill skapa stål på ett mer miljövänligt sätt. Processen går ut på att reducera järnmalmspellets med hjälp av vätgas för att producera järnsvamp och ge ifrån sig vatten som avgas. Från enkla termodynamiska beräkningar är det lätt att inse att reduktionen med hjälp av vätgas är en endoterm process, som kräver energi. Det är genom denna kunskap som en kan föreställa sig att reduktionen av järnmalmspellets med hjälp av vätgas kommer bidra till en temperaturminskning. I denna rapport har temperaturprofilen inne i och på ytan av en hematitpellet mätts under tiden som den blivit reducerad med vätgas. Idealt kan resultaten implementeras i en modell för att bättre simulera reduktionsreaktionen som äger rum i en hematitpellets. Fyra olika reduktionstemperaturer har undersökts: 600 °C, 700 °C, 800 °C och 900 °C. Experimenten består av tre del-experiment, först mäts temperaturprofilen av den oreducerad hematitpelletsen i en argonatmosfär, sedan mäts viktminskningen och temperaturprofilen av pelleten medan den reduceras i en vätgasatmosfär, slutligen mäts temperaturprofilen av den reducerade pelleten i en argonatmosfär. Viktminskningen under reduktionen används för att beräkna reduktionsgraden under reduktionsförloppet. Resultaten visade att reduktionshastigheten ökade med ökande temperatur och koncentration av H2. Ökad temperatur gav även den största temperaturminskningen inne i pelleten då den reducerats med vätgas. Vid 900 °C uppmätes en temperaturminskning på 39 °C, varav reduktion vid 600 °C gav en temperaturminskning på 3 °C. Resultaten visar att efter en viss tids reduktion, spelar gasdiffusionen och värmeledningen genom produktlagret en viktig roll och är det som begränsar reduktions-hastigheten. Fortsatt, då hematitpelleten reducerades uppstod en platå där temperaturen var konstant och reaktionen till största delen var begränsad av värmeledningen genom produktlagret.

The cut-off grade determines what rock mass are economic to mine. At the Dannemora mine, in eastern Bergslagen, Sweden, previously processed ore generated tailings (enrichment sand) with an iron content of 21-22 % that was backfilled into large open bodies (stopes) in the mine between 2013-2015. However, the tailings are now considered as ore reserves due to an upgraded processing plant that lowered the cut-off from 30 % Fe to 15 % Fe. Further, with the current lowered cut-off, Grängesberg Exploration Holding AB intends to restart production of iron ore in the Dannemora mine in new ore bodies. However, before starting full operation of excavating the ore bodies and extracting the large ore reserve of tailings, several challenges related to the rock stability need to be well assessed. The main goal of this project is therefore to investigate what would be the safest and most economical technique to extract the tailings that currently act as a stabilising rock mass against the side walls. Investigation of borehole data, drill cores, and geometric calculations, were conducted to characterise the stope host rocks in terms of risk for rock failure and leads to several statements. The results reveal that the host rock has a high strength (70-80 % RQD) and there is a low risk of spalling deformation at the extracted depths when the tailings will be removed. However, deformation as wedge failure could potentially occur when the stabilising tailings will be removed. Further, it is shown that the amount of tailings that can be extracted represent approximately more than one year of iron ore production in the mine. Analysis of the host rock shows that dilution of the tailings can be favourable if the caved wall rocks contain marble or skarn, with ore sections &gt; 15 % Fe. The workflow demonstrates that extraction of low diluted tailings should be done at sublevel 350 meters, before extraction of high diluted tailings at sublevel 442-446 meters. Backfilling must be done simultaneously in order to preserve the stability against the side walls as the tailings are removed. This project demonstrates that tailing extraction is possible, while maintaining the stability of the host rock. The workflow presented in this thesis could be used as an approach for similar mining operations aiming to extract backfilled material and once again process it. / En cut-off halt bestämmer vid vilken halt som en bergmassa innehållandes värdefulla metaller, blir ekonomiskt brytningsbar (malm). Vid Dannemoragruvan i östra Bergslagen, Sverige, har tidigare bearbetad malm bildat en icke värdefull restprodukt (anrikningssand), innehållandes en järnhalt om 21-22 %, som återfylldes i stora brytningsrum inuti gruvan mellan 2013-2015. Anrikningssanden har nu blivit ansett som malm igen då ett uppgraderat anrikningsverk sänkt cut-off halten från 30 % Fe, till 15 % Fe. Med den sänkta cut-off halten, undersöker Grängesberg Exploration Holding AB vidare hur en återstart av Dannemoragruvan, och utbrytning av ännu inte utbrutna malmkroppar, och uttag av den stora malmreserven av anrikningssanden, ska ske. Däremot måste flera utmaningar i form av bergstabilitet undersökas, innan uttaget av malmkropparna och den återfyllda anrikningssanden kan ske. Detta arbete siktar till att undersöka vilket tillvägagångsätt som skulle vara det säkraste och lönsammaste att extrahera anrikningssanden ifrån, då de agerar stabiliserande mot sidoväggarna i de stora brytningsrummen. Undersökning av borrhålsdata, borrkärnor, och geometriska beräkningar, utfördas för att karakterisera sidoberget till brytningsrummen för att förstå risken för bergdeformation. Resultaten visar på en stabil bergmassa (70-80 % RQD) med en liten risk för spjälkning (uppsprickning) vid de undersökta djupen. Risk för bergdeformation inträffar i stället som kilutfall när den stabiliserande anrikningssanden extraheras. Vidare beräknas det att ungefär mer än en årsproduktion av järnmalm kan extraheras i form av anrikningssand från de återfyllda brytningsrummen. Analys av sidoberget visar dessutom att utspädning av anrikningssanden genom blockutfall och uppsprickning, kan bli fördelaktigt om sidoberget innehåller marmor eller skarn med malmsektioner &gt; 15 % järn. Tillvägagångssättet för extrahering av anrikningssanden bör ske från djup 350 meter, innan den högre halten av utspädd anrikningssand extraheras från djup 442-446 meter. Återfyllning måste ske samtidigt för att bevara bergsstabiliteten mot sidoväggarna. Detta arbete visar att extrahering av anrikningssanden är möjligt, samtidigt som bergstabiliteten bevaras. Arbetsflödet skulle kunna användas som ett tillvägagångssätt för framtida gruvoperationer som söker att extrahera återfyllt material och åter anrika det.

<p>Syftet med uppsatsen var att undersöka den lokala fackföreningsrörelsens politiska verksamhet i relation till dess ekonomiska och politiska bedömningar i gruvindustrin under perioden 1933-1945. Avsikten var att belysa den situation de organiserade arbetarna befann sig i där solidaritet och ideologi ställdes mot arbetstillgång och höjda löner till följd av Nazitysklands stora behov av svensk järnmalm. För att uppnå detta har i huvudsak mötesprotokoll och verksamhetsberättelser för organisationerna Gruvindustriarbetarförbundet avdelning 1 och Grängesberg LS studerats. I undersökningen utgick jag från fackföreningarna som språkrör för gruvarbetarna och undersökte dem därför som kollektiva aktörer. För att operationalisera undersökningens syfte och problem ställdes tre frågeställningar till respektive organisations källmaterial angående hur organisationerna bedömde den ekonomiska utvecklingen och den politiska situationen samt vilken politisk verksamhet som bedrevs.</p><p>När det gällde resultaten för organisationernas ekonomiska bedömningar visade dessa att den ekonomiska utvecklingen bedömdes utifrån givna variabler. Arbetstillgång, brytningsmängd och avsättningsmöjligheter var utslagsgivande för hur situationen och framtidsutsikterna i gruvindustrin återgavs. Det tydliggjordes att frågor kring ekonomiska företeelser var vanliga under de perioder konjunkturen var vikande. Under perioderna av högkonjunktur fokuserade organisationerna istället på frågor av arbetsrättslig och politisk karaktär. Denna typ av skiftning visade att organisationerna var beroende av ett gott ekonomiskt läge för att den politiska verksamheten skulle intensifieras.</p><p>I LS och Gruvettans politiska bedömningar kan en tydlig linje urskiljas. Situationen i Europa bedömdes nästan uteslutande ur ett klassperspektiv. Alltså hur olika företeelser påverkade arbetarklassen. I Gruvettan skedde emellertid en förskjutning av fokus efter krigsutbrottet. Ett nationellt perspektiv införlivades i analysen som till följd av ockupationen av de nordiska grannländerna förstärktes. Det andra världskriget påverkade tydligt organisationerna i deras bedömningar. Det skapade också motsättningar mellan och inom organisationerna hur de skulle hantera kriget och nazismen. Gränser uppdrogs därmed för hur långt organisationerna var beredda att gå för solidaritet och för att förhindra nazismens aggressioner.</p><p>Den politiska verksamheten var likartad i organisationerna men LS och Gruvettan hade olika åsikter om i vilka former den skulle bedrivas. Sett över hela perioden varierade verksamheten i ändamål och intensitet. Aktioner såsom bojkotter, blockader och demonstrationer organiserades särskilt innan krigsutbrottet och i krigets slutskede. Under perioden 1939-1943 tog istället biståndsarbete med insamlingar till välgörande ändamål överhanden. Gemensamt för verksamheten var, med undantag för aktioner riktade mot Nazityskland, att den geografiskt förlades till Sverige och dess grannländer.</p><p>Generellt visade undersökningen att organisationernas politiska verksamhet var nära förbunden med hur de uppfattade olika ekonomiska och politiska företeelser. Därtill har resultaten också visat att andra faktorer såsom klass- och organisationstillhörighet måste inkluderas för att förstå valen av verksamhet. De ekonomiska och politiska bedömningarna var emellertid inte enhetliga mellan organisationerna i vissa fall och var de direkt kontrasterande med varandra trots att bedömningarna gällde samma företeelse. När det gällde organisationernas relation till Nazityskland genom arbetet visade resultaten att de i sin verksamhet i viss mån tog hänsyn till förhållandet vilket uttrycktes i blockadförsök mot järnmalmsexporten. Resultaten har också visat att de i viss mån var beroende av sitt förhållande till Nazityskland för att överhuvudtaget bedriva sin verksamhet då intensiteten av den bestämdes av konjunkturläget.</p>

The objective of this thesis has been to analyze whether booms in the iron ore market has any significant effects on local labor markets in certain municipalities in Norrbotten County during the time period 2000-2016. Previous research has established that certain types of booms and busts influenced local labor markets. The analysis was done by using panel data and regression models where the results where compared over non-mining and mining municipalities. The results gave a vague response with both conclusive and inconclusive results over the variables investigated. The main conclusion is that although the mining industry is a big part of local labor markets in Norrbotten County, it is important for firms and policymakers to understand that the mining industry is not the only important factor and that decisions should not be entirely based on the mining industry and its markets. / Målet med denna uppsats var att analysera ifall booms i järnmalmsmarknaden har någon signifikant påverkan på lokala arbetsmarknader i utvalda kommuner i Norrbotten under tidsperioden 2000–2016. Tidigare forskning har fastställt att vissa booms och busts kan influera lokala arbetsmarknader. Analysen har genomförts med paneldata och regressionsmodeller där resultat jämförts mellan gruvkommuner och ickegruvkommuner. Resultaten gav otydliga resultat då vissa var konklusiva medan andra inte var konklusiva. Den huvudsakliga slutsatsen som nåtts är att även om gruvindustrin är en viktig del av de lokala arbetsmarknaderna, är det viktigt för företag och beslutsfattare att förstå att gruvindustrin inte är den enda påverkande faktorn och att framtida beslut och satsningar inte enbart ska baseras kring gruvindustrin och dess marknad.