Arbetets syfte är att undersöka svällande alunskiffer i Östersund, vad de senaste framstegen är för vad som orsakar svällning och hur den kan identifieras och hanteras. Enklare laborationsmoment utförs med provmaterial från jord-bergsondering i Östersund, men arbetet är främst en litteraturstudie. Alunskiffer har en varierande sammansättning av organiskt material, kalkrika mineraler och järnsulfider. Svällningen orsakas av oxidationen av järnsulfider vilket leder till bildning av gipskristaller. Omfattande krafter kan utvecklas i samband med svällningen vilket gör det till ett stort problem som kan orsaka deformationer av ovanliggande byggnader. Vårt förslag till hur svällskiffer kan identifieras är att utföra en övergripande kartläggning av alunskiffern i Östersund. Dess beskaffenhet bör undersökas kemiskt för att ta reda på halten svavelkis, magnetskis och andra mineral. Skifferns mekaniska egenskaper bör undersökas ytterligare. För att motverka svällningen föreslår vi att de metoder som tidigare prövats i Östersund och visat sig vara framgångsrika bör undersökas och utvecklas ytterligare. Inspiration kan också tas från gruvindustrin och hur de arbetar för att motverka surt avfall. De laborativa momenten visar att svällförloppet inte var tillräckligt snabbt för att ge ett resultat under testperioden på drygt två veckor. Smektittestet visar att det inte förekommer svällande lera, smektit, i borrkaxprovet från jord-bergsonderingen. / The purpose of the essay is to examine swelling alum shale in Östersund, what the state of the art concerning the cause of the swelling and how it may be identified and dealt with. Minor laboratory experiment is performed with test materials from soil-rock probing in Östersund, although the essay is mainly focused on studying literature. Alum shale has a varied composition of organic matter, calcareous minerals and iron sulphides. The swelling is caused by oxidation of the iron sulphides which forms gypsum. The extensive forces associated with the swelling can inflict deformations in the overlying buildings and is a major issue in Östersund. Our suggestions for how to identify the swelling shale is to make an extensive survey of the Östersund area. The survey would locate the alum shale and take samples to determine the chemical composition of the shale. We also suggest further analysis of the mechanical properties of the shale. Our suggestions for how to deal with the swelling would be to further examine the methods that proved to be successful at earlier attempts in Östersund. Inspiration can also be found in the mining industry and how they deal with acid mine drainage. The smectite test show that there is no swelling clay, also known as smectite, present in the drill cutting sample from the soil-rock probing. The swelling test show no signs of swelling caused by pyrite oxidation and the development of gypsum, during the test period of around two weeks.

Non-oxidative acid leaching of pyrrhotite from Kevitsa’s Ni-concentrate and methods to recover by-products, have been investigated. Selective dissolution of pyrrhotite (Fe1-xS, 0<x<0.25) can enrich the content of the valuable metals, such as Ni and Co, in the final concentrate and will reduce the amount of Fe and S sent to the smelters. The pyrometallurgical smelting of leached concentrate will thus give less formation of smelter by-products in form of slag and SO2. The leaching was studied through an experimental design plan with parameter settings of  38.8% to 57.8% H2SO4 and temperatures from 60 to 100°C. The best results were obtained in experiments carried out at the lower experimental range. Leaching at 60°C with an initial acid concentration of 38.8% H2SO4 was found sufficient to selectively dissolve most of the pyrrhotite; leaving an enriched solid residue. A QEMSCAN analysis of the solid residue confirmed that most of the pyrrhotite had been dissolved and showed that pentlandite was still the main Ni-mineral. Chemical assays showed that more than 95% of the Ni, Co, and Cu remained in the final residue.    The utilized leaching process generates by-products, in the form of large quantities of Fe2+ in solution and gaseous H2S. To recover Fe2+, crystallization of iron(ii) sulfate (FeSO4∙nH2O) from leach solution through cooling have been studied. The crystallized crystals were further dehydrated into the monohydrate (FeSO4∙H2O) through a strong sulfuric acid treatment (80%H2SO4). XRD analysis confirmed that FeSO4∙H2O was the main phase in the final crystals, and a chemical analysis showed a Fe content of about 30%, 1.5% Mg, 0.4% Ca, and 0.2% Ni.    The possibility to leach the concentrate by circulating the acidic solution from the crystallization stage has been tested. The recirculation of the solution showed no negative effects, as the recoveries of elements and chemical assays of the final solid residue were found to be similar to the obtained assay when the concentrate was leached in a fresh solution. / Icke-oxidativ syralakning av magnetkis från Kevitsas Ni-koncentrat har studerats samt metoder för tillvaratagande av biprodukter. Genom en selektiv upplösning av magnetkis (Fe1-xS, 0<x<0.25) kan värdefulla metaller som Ni och Co anrikas i det slutliga koncentratet. Samtidigt som mängden Fe och S som skickas till smältverken minskar, vilket också innebär att mindre biprodukter i form av slagg och SO2 erhålls vid den pyrometallurgiska smältningen av Ni-koncentratet. En experimentell design plan genomfördes för att studera lakningen där syrakoncentrationen varierades från 38.8% till 57.8%H2SO4 och temperatur från 60 till 100°C. Bäst resultat erhölls vid de lägre parameterinställningarna. Lakning vid 60°C med en initial syrakoncentration på 38.8%H2SO4 visade sig vara tillräcklig för att selektivt lösa upp merparten av all magnetkis och lämna kvar en anrikad produkt. Via QUEMSCAN bekräftades att merparten av all magnetkis hade löst upp sig och att huvudsakligt Ni-mineral fortfarande var pentlandit. Kemiska analyser visade att mer än 95% av Ni, Co och Cu stannade kvar i fasta godset.    Den tillämpade lakningsmetoden genererar biprodukter i form av stora mängder Fe2+ i lösning och H2S i gasform. För att tillvarata Fe2+ har kristallisering av laklösning som järn(ii) sulfat (FeSO4∙nH2O) studerats genom kylning. De kristalliserade kristallerna avvattnades till monohydrat, FeSO∙1H2O, genom avvattning i stark svavelsyra (80%H2SO4). XRD bekräftade FeSO∙1H2O som huvudfas i slutliga kristallerna och kemisk analys visade på ca 30%Fe med huvudsakliga orenheter i form av 1.5% Mg, 0.4%Ca och 0.2% Ni.    Möjligheten till att laka i återcirkulerad lösning efter kristallisering har undersökts. Lakning i återcirkulerad lösning visade inga negativa effekter då liknande halter och utbyten erhölls till det fasta godset.