Laboratory magnetic measurements are used to develop a methodology to characterize the Kiruna-type Rare Earth Elements (REE) bearing apatite iron-oxide deposits at Blötberget in central Sweden. This high-grade ore deposit is known to have sharp boundaries between lens shaped main ore bodies of magnetite-rich ore, and a complex hematite-rich ore associated with pegmatites and skarn formation. The thesis covers laboratory magnetic measurements of 37 samples originating from eight drill cores and reference samples from previously mined area. It focuses on on-covering how the samples relate in terms of magnetic susceptibility, further its dependency on temperature, frequency, field and the orientation. The results are correlated with petrographic analysis previously performed on accompanying thin sections. The measurements show that magnetite with strong susceptibility contribution overshadow the hematite contribution in the samples. Transition changes in susceptibility are noticeable when crossing the Verwey temperature; -153°C, Curie temperature; 580°C and Néel temperature; 680°C. The Morin temperature appears at -60°C, or is missing. Linear relationships are identified between the magnitude difference in susceptibilities across transitions at high temperature and wt% magnetite and hematite have been identified. The Blötberget skarn and hematite-rich ore samples have a higher degree of susceptibility anisotropy than the other ore-types. Blötberget samples are dominated by multidomain characteristics in remanence, saturation and coercivity. High temperature measurements have shown that the magnetite is close to pure. The low temperature measurements suggest hematite is impure or bears a petrological footprint. The study also shows that rich iron ore samples sometimes can be at risk of being overlooked with standard methods of measuring susceptibility / Laboratorietekniska metoder kan användas som ett komplement till malmgeologi och geofysisk prospektering. I denna metodstudie karaktäriseras apatitjärnmalm från Blötberget, nära Grängesberg. En fyndighet bestående av linsformade malmkroppar rika på magnetit och ofta avskilda men komplexa hematitrika stråk. Studien är gjord 37 prover från totalt 8 borrkärnor, och lokaler som tillhörde produktion från gruvverksamhet under 1900-talet. Mätmetoderna fokuserar på att kartlägga malmens magnetiska egenskaper, och hur temperatur, frekvens, fältstyrka samt riktning påverkar dessa. Resultaten jämfördes med tidigare petrografisk studie av tillhörande tunnslip Resultaten visar att magnetit står för merparten av susceptibiliteten i proverna, men att även hematit kan urskiljas och kvantifieras. Temperaturberoende har påvisats vid övergångar för Verwey-temperatur; -153°C, Curie-temperatur; 580 °C, och Néeltemperatur; 680 °C. Den förväntade Morin-temperaturen vid -14°C, påträffades vid -60 °C eller saknas helt för flera av de hematitrika proverna. Magnetiskt anisotropa prover återfinns bland prover som identifierats som skarn eller hematitrika. Magnetisk granulometri visar karaktär av multidomäntyp med låg magnetisk coercivitet och hög satureringsförmåga. Högtemperaturmätningar av susceptibilitet visar på ren magnetit för prover från Blötberget. Samtidigt visar lågtemperaturemätningar att hematit sannolikt har inblandning av titanium eller bär på ett mer komplext förflutet. Studien visar också att det finns en risk i att enbart förlita sig på bulksusceptibilitet för prover rika på malm.

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. 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. 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. 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. 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.

Carbon dioxide emissions to the atmosphere today cause problems around the world. In Sweden, the steel production contributes significantly to carbon dioxide emissions. The steel industry challenge is to improve the metallurgical processes to decrease the carbon dioxide emissions. One way to reduce the emissions is to use renewable carbon sources. The blast furnace process is a counter current reduction process for ironmaking. Raw materials such as iron ore agglomerates, coke and slag formers are charged at the top of the furnace while oxygen-rich blast air and powdered coal are injected in the bottom. The gases produced by combustion rise through the burden on the top of the furnace. The combustion of carbon produces carbon monoxide which is the reducing gas used for the reduction of iron oxides to pig iron. The process is the highest producer of CO2 emissions in Sweden; biomass can partially replace fossil carbon in coal blends for cokemaking, coal powder for coal injection and coke in self-reducing briquettes.  The purpose of this project was to maximize the addition of biomass in coal blends for cokemaking and the addition in briquettes produced for the recovery of iron bearing rest products. The challenge with biomass in cokemaking is its low density and high reactivity which decrease the coke yield and coke strength at the same time that it increases the coke reactivity. The coke quality has to be kept at sufficient quality in order to avoid effects on productivity and process stability in the blast furnace. The addition of biomass in briquettes is limited due to the low density of the biomass which may affect the strength of the briquettes. The effect of the addition of sawdust in coke and briquettes has been studied to understand the effect on reaction behaviour of bio-coal. Heat-treatment of sawdust with high volatile coal was performed in order to achieve a coating of coal on the sawdust surface and get less reactive sawdust. Torrefied sawdust contained 23 wt. % fixed carbon while the pre-treatment of sawdust with high volatile coal increased the content to about 60 wt. %. Pre-treated sawdust was added to coal blend for coke making and briquettes containing iron oxide. The pre-treated sawdust was added to five coal blends for coke production, the contents were 5, 10 and 20 wt. %, and a base blend was used as reference. Coke reactivity, chemical composition and cold compression strength in coke were studied. This work resulted in an improved bulk density; up to 20 wt. % pre-treated sawdust could be added to the coal blend and still keep a bulk density of 800 kg/m3. The coke yields in cokes with pre-treated sawdust were comparable to the coke reference. The temperature at which carbon in coke began to be consumed was slightly higher in coke containing sawdust treated with 50 wt. % high volatile coal. It was estimated that the CO2 emission from fossil coal could be reduced with 8.6 % per ton hot metal (THM) with the addition of 10 wt. % pre-treated sawdust to coal blends for cokemaking. The addition of 20 wt. % pre-treated sawdust could reduce the CO2 emission with 10% per THM. In addition, two different mixes of briquettes were produced, one with torrefied sawdust and one with pre-treated sawdust. The chemical composition and reduction of iron oxides in briquettes was also studied and evaluated. Briquettes with treated sawdust were more compact, i.e. had a higher density than briquettes containing torrefied sawdust. The amount of hematite that could be added to the briquette mixes was 0.107 moles in briquettes with torrefied sawdust and 0.112 moles in briquettes with pre-treated torrefied sawdust. / Koldioxidutsläppet till atmosfären orsakar idag problem runt om i världen. I Sverige bidrar stålproduktionen avsevärt till koldioxidutsläppet. Stålindustrin har som en utmaning att förbättra de metallurgiska processerna för att sänka utsläppet av koldioxid. Ett sätt att sänka koldioxidutsläppen är att minska påverkan genom att använda förnybara kolkällor. Masugnsprocessen är en kontinuerlig reduktionsprocess för råjärnframställning och en av processerna där det används reduktionsmedel från fossila kolkällor. Råmaterial som järnmalm, koks och slaggformare chargeras på toppen av ugnen medan syrgasberikad blästerluft och pulveriserat kol injiceras i botten av ugnen genom masugnens formor. De gaser som produceras vid förbränning stiger upp genom beskickningen upp till ugnens topp. Vid förgasning av kol bildas kolmonoxid som är den reducerande gasen, den möjliggör reduktionen av järnoxider vid framställning av råjärn. Torrefierad biomassa kan delvis ersätta fossilt kol i kolblandningarna för kokstillverkning, i kolinjektionen och i briketter. Syftet med detta projekt var att maximera mängden tillsatt biomassa i kolblandningarna för kokstillverkning och i briketter för återvinning av järnbärande restprodukter. Utmaningen med biomassa i kokstillverkningen är den höga reaktiviteten och den låga densiteten av kol, vilket resulterar i låg koksutbyte när den tillsätts i kolblandningar. Biomassa innehåller också en högt halt flyktiga ämnen vilket resulterar i koks med låg hållfasthet och hög reaktivitet. Kokskvalitén måste behållas för att undvika processvariationer i masugnen. Tillsatsen av biomassa i briketter, är begränsat då biomassa kan påverka briketternas hållfasthet. Effekten av tillsatsen av biomassa i koks och briketter har studerats för att kunna förstå reaktionsbeteendet i dessa när torrefied sågspån och förbehandlat sågspån med hög fluiditetskol har tillsatts till blandningarna. Värmebehandling av torrifierat sågspån med en hög fluiditeteskol gjordes för att uppnå en mindre reaktiv biomassa. Torrifierat sågspån innehöll 22.9 viktsprocent kol, förbehandlingen av sågspån med hög fluiditetskol ökade halten till cirka 60 viktsprocent. Den behandlade sågspånen tillsattes till fem kolblandningar för koksframställning, 5, 10 och 20 viktprocent tillsattes till en bas blandning som användes referens. Koksreaktiviteten, kemisk sammansättning och hållfasthet i koks studerades. Arbetet resulterade i en förbättrad bulkdensitet då upp till 20 viktprocent förbehandlad biomassa kunde tillsättas i kolblandningen och fortfarande behålla en bulkdensitet på 800 kg/m3. Koksutbytet i alla koks med förbehandlat sågspån var jämförbart med koksreferensen. Temperaturen där kemisk kol i koks började förbrukas, var något högre i koks som innehöll sågspån med 50 viktsprocent hög fluiditetskol. Koldioxidutsläppen från fossilt kol per ton råjärn (THM) uppskattades att vara 8,6 % lägre med tillsatsen av 10 viktprocent förbehandlat sågspån i kolblandningar för kokstillverkning. Tillsatsen av 20 viktprocent skulle innebära en minskning på 10 % per ton råjärn. Briketter med två olika blandningar framställdes, en blandning med torrifierat sågspån och en blandning med behandlat sågspån. Briketterna karakteriserades genom att analysera den kemiska sammansättningen och reduktionen av järnoxider i termisk reducerade briketter. Briketter med behandlat sågspån var mer kompakta, d.v.s. hade en högre densitet än briketter som innehöll torrifierad sågspån. Mängden hematit som kunde tillsättas i mixen med torrifierad sågspån var 0.107 mol, medan i mixen med förbehandlat sågspån 0.112 mol kunde tillsättas. / Bio4metals / CAMM

Ädelfors is situated ca 17 km east of Vetlanda, Jönköping County, in the N-S striking Trans-scandinavian igneous belt and is a part of the NE-SW striking 1.83-1.82 Ga Oskarshamn-Jönköping belt emplaced during a continental subduction towards the Svecofennian continental margin. The continental arc hosts the 1.83 Ga metasedimentary Vetlanda supergroup composed of foliated metagreywacke, metasandstone and metaconglomerate. The sequence is intercalated by mafic and felsic volcanites and hosts the Cu-Au-Fe-mines at Ädelfors. Ädelfors mining field consists of ca 330 mineralized quartz veins hosting both copper, gold and iron. The iron mines Nilsson’s iron mine (NFE) and Fe-mine (FE), the copper mine Kamelen (KM) and the gold mines Brånad’s mine (BR), Adolf Fredrik’s mine (AF), Old Kron mine (GKR), Old Kolhag’s mine (GKO), Thörn mine (TH), New Galon mine (NG), Stenborg’s mine (ST), Tysk mine (TG), Hällaskallen (HS) and Fridhem (FR) have been investigated to deduce a possible genetic relation between the veins and their origin. Sulfur isotope ratios have also been conducted on pyrite from KM, AF and FE. The veins can stucturally be divided into several groups. AF, GKR, ST, NG, TH and possibly NFE are striking 10-70° with a dip of 55-70°. BR, GKO and KM are striking 110-140° with a dip of 80-90° whereas TG and HS strike 90-110° dipping 85°. Fridhem, being distal to the other mines, strikes 70° and dips 80°. A chlorite-quartz-biotite-sericite-rich metapelite hosts the veins in all localities except; FR where a layered, beresitizised felsic volcanite rich in plagioclase, sericite, biotite and quartz hosts disseminated pyrite; and NFE, HS and NG which are hosted by a mafic tuffite. Quartz veins are mainly milky and equigranular, exceptions are FE with black pyrite-bearing quartz veins, cutting through the banded magnetite-metapelite and KM with its dynamically recrystallized quartz. Chlorite-, zeolite-, carbonate-, hematite-, amphibole-, kalifeldspar-, sericite-, biotite- and epidote alteration has been observed among the localities. The ore minerals are dominated by: fractured sub- to euhedral pyrite in cataclastic aggregates or selvage bands, interstitial chalcopyrite in pyrite, marcasite, pyrrhotite, gold and sporadic chalcopyrite diseased sphalerite and arsenopyrite. Previously not reported tetradymite, staurolite, galena and Ce-monazite have also been observed. Bismuthinite and tetradymite as inclusions in pyrite were observed in AF, GKR, FR and TG. Gold was observed in AF, BR, GKR and TG as inclusions in pyrite or quartz with a Au/Ag median of 78.41. HS distinguishes itself with Au/Ag ratios of 4.66-5.25. The trace element ratios in pyrite reveal two major types of pyrite. 1) found in FE and KM (pyrite type 1) with Co/Ni ratio of 10.94, Bi/Au of 1.79, Bi/S of 0.037, Au/Ag of 11.13, S/Se of 235.96 and As/S of 0.006. 2) found in NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, HS, GKR, BR, FR, TG and as stringers in KM4 py1 pyrite type 2) with an average Co/Ni ratio of 5.26, Bi/Au of 1.95, Bi/S of 0.031, Au/Ag of 4.19, S/Se of 0 and As/S of 0. δ34S values strengthens this grouping as KM and FE has 1,3-2,6 ‰ and AF 3,6-3,8 ‰. The following geological interpretation has been concluded: The banded iron formation in FE is the earliest mineralization and was later fractured, emplacing quartz veins with pyrite of type 1. During this event, the Cu-vein in KM was also formed. A second generation of fractures, emplaced after the Småland granitoids formed, were filled with quartz and pyrite of type 2 at mesozonal depth. This is the main stage of gold mineralization and includes NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, GKR, BR, FR and TG. During this event, pyrite of type 2 was added to KM, causing recrystallizing of the quartz. HS is possibly emplaced last or altered as it is more enriched in silver. Morphology, mineralogy, alterations, mineral chemistry and sulfur isotope signatures indicates an orogenic origin of the gold-rich quartz veins at Ädelfors as well as the copper-rich vein in KM. / Ädelfors ligger ca 17 km öster om Vetlanda, Jönköpings län, i det N-S strykande Transskandinaviska granit och porfyrbältet och är en del av det NÖ-SV strykande 1,83-1,82 Ga Oskarshamn-Jönköpingsbältet (OJB) bildad i en kontinental subduktionszon i kanten av den Svecofenniska kontinentalplattan. I denna kontinentalbåge ligger Vetlanda supergruppen som är en metasedimentär del av OJB bestående av starkt folierad 1,83 Ga metagråvacka, metasandsten och metakonglomerat med inlagringar av mafiska och felsiska vulkaniter. Ädelfors gruvfält består utav ca. 330 kvartsgångar förande mestadels guld men också koppar. Järnmineraliseringar i form av bandad järnmalm finns också i området. Geologin, mineralogin och pyritens kemiska sammansättning från järngruvorna Nilssons järngruva (NFE) och Fe-gruvan (FE), koppargruvan Kamelen (KM) och guldgruvorna Brånadsgruvan (BR), Adolf Fredriks gruva (AF), Gamla Krongruvan (GKR), Gamla Kolhagsgruvan (GKO), Thörngruvan (TH), Nya Galongruvan (NG), Stenborgs gruva (ST), Tyskgruvan (TG), Hällaskallen (HS) och Fridhem (FR) har undersökts för att finna eventuella genetiska likheter. Svavelisotopförhållande har fastställts för pyrit från AF, FE och KM. Strukturellt kan gångarna delas in i ett antal grupper. AF, GKR, ST, NG, TH och möjligtvis NFE stryker 10-70° och stupar 55-70°. BR, GKO och KM stryker 110-140° och stupar 80-90° medan TG och HS stryker 90-110° och stupar 85°. Fridhem stryker 70° och stupar 80°. En klorit-kvarts-sericit-biotitrik metapelit utgör värdbergarten i alla gruvor förutom; FR där den utgörs av en beresitiserad felsisk vulkanit rik på plagioklas, sericit, biotit och kvarts med disseminerad pyrit; och NFE, HS, NG vilka har en mafisk tuffitisk moderbergart. Kvartsgångarna är mjölkvita med undantag för FE:s svarta, pyritförande kvarts vilket uppträder som sprickfyllnad i den bandade järnmalmen och är senare bildad. Kvartsen i KM är starkt dynamiskt omkristalliserad. Svag till måttlig foliation är vanlig i sidoberget med undantag av stark foliation i TG och NFE, vilka är lokaliserade i förkastningssprickor med stark kloritförskiffring av värdbergarten. Klorit-, zeolit-, karbonat-, hematit-, amfibol-, kalifältspat-, sericit-, biotit- och epidotomvandling förekommer i majoriteten av lokalerna. Malmmineralen är dominerande sprött deformerad subhedral till euhedral pyrit som kataklastiska aggregat eller band, interstitiell kopparkis i pyrit, markasit, magnetkis, guld och sporadiskt kopparkissjuk zinkblände och arsenikkis. I det här arbetet har även tetradymit, staurolit, blyglans och Ce-monazit observerats. Bismutinit och tetradymit i form av inneslutningar i pyrit observerades i AF, GKR, FR och TG. Guld observerades i AF, BR, GKR och TG som inneslutningar i pyrit eller fritt i kvarts med Au/Ag medianvärde på 78,41, avvikande är HS med värden mellan 4,66-5,25.    Förhållanden mellan spårelement i pyrit indikerar två typer av pyrit. Typ 1 funnen i FE och KM har följande värden: Co/Ni = 10,94, Bi/Au = 1,79, Bi/S = 0,037, Au/Ag = 11,13, S/Se = 235,96 och As/S = 0,006. Typ 2 funnen i NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, HS, GKR, BR, FR, TG och som sliror i KM4 py1 har följande värden Co/Ni = 5,26, Bi/Au = 1,95, Bi/S = 0,031, Au/Ag = 4,19, S/Se = 0 and As/S = 0. δ34S värden styrker denna uppdelning där KM och FE har värdena 1,3-2,6 ‰ och AF 3,6-3,8 ‰. Den geologiska utvecklingen av fältet har tolkats som följande: FE-gruvans bandade järnmalm är den tidigaste mineraliseringen vilket följs utav uppsprickning och läkning av kvarts med pyrit typ 1 som också bildar kopparmineraliseringen KM. Senare sprickzoner efter Smålandsgraniternas intrusion läks av kvarts med pyrit typ 2 på mesozonalt djup vilket bildar NG, GKO, ST, TH, AF, NFE, GKR, BR, FR, TG och omkristalliserar och introducerar nya pyritsliror i kvartsen i KM. HS bildas möjligtvis sist eller har blivit omvandlad eftersom den är anrikad på silver. Morfologi, omvandlingar och svavelisotop-signaturer tyder på ett orogent ursprung för Ädelfors guldrika kvartsådror samt den kopparrika kvartsådern i KM.