Den här studien analyserar utifrån ett systemanalytiskt perspektiv olika indikatorer för att mäta, följa upp och styra energianvändningen på Bolidenområdet, ett gruvområde i Västerbottens län. Det befintliga arbetet med energieffektivisering och nyckeltal för energi analyseras i del A. Arbetet som Bolidenområdet hittills har genomfört har skett inom ramen för det frivilliga programmet för energieffektivisering (PFE) för energiintensiva företag sedan 2004 med energiledningssystem och energikartläggningar. Olika typer av indikatorer introduceras och i del B analyseras potentiella indikatorer som kan användas generellt inom Bolidenområdet och specifikt på respektive gruva och i Anrikningsverket. Framförallt används nyckeltal och faktiska tal som indikatorer och dessa kan sedan jämföras mot bästa tillgängliga teknik för att undersöka potentiella effektiviseringsåtgärder.

Detta examensarbete för högskoleingenjörsexamen i Berg och Mineralteknik utfördes på uppdrag av Boliden Mineral AB under perioden från april till juni 2013.Rapporten beskriver Bolidens gruvors historia och uppkomst samt utveckling av ett av Sveriges största metallföretag, Boliden. Vidare beskrivs Skelleftefältets geologi där Boliden finns. Här finns många viktiga malmfält som innehåller guld, zink, koppar, silver och bly.Målet med examensarbetet var att undersöka och ge riktlinjer för förbättring av ommalningen i en kulkvarn i Anrikningsverkets flotationskrets för att förbättra processutbytet.Rapporten följer malmens väg från gruvan genom Anrikningsverket och vidare till slutprodukten. I den beskrivs metoder och utrustning för utvinning och i anrikningsprocessen.Genom att noggrant följa malmens väg analyserades alla moment som kan påverka anrikningsprocessen. Det upptäcktes att det finns problem med malmupplaget i gruvan och segregering av fraktioner i silon.

Under de senaste årtiondena har intresset för kvalitet ökat markant. De ökade kraven från kunderna, tillsammans med att marknaden blivit allt mer global, medför att företagen tvingas att arbeta med kvalitet på ett effektivt sätt för att bibehålla konkurrenskraften. Genom att erbjuda produkter med hög kvalitet ökar företaget sin lönsamhet. Ett annat sätt för företag att öka sin lönsamhet är att minska de kostnader som bristande kvalitet kan medföra. Dessa kvalitetsbristkostnader kan uppgå till 10-30% av ett företags totala omsättning.

Vid Anrikningsverket hematitsektionen i LKAB Malmberget är viktiga delar av processen pumpsump 100 och samtliga floatex-tankar för utvinningen av hematit ur malmen. Pumpsumpen sitter efter primärkvarnen och har till uppgift att jämna till flödet. Efter pumpsumpen sitter tre floatex tankar. Dessa har i uppgift att separera och utvinna hematiten ur malmen. Floatex tankarna hamnar titt som tätt i självsvängning.

Detta examensarbete har genomförts för LKAB på Kiruna anrikningsverk 2, där återvinningssektionen (sektion 30) har studerats. Sektionens uppgift är att ta tillvara på järnmalmen som följt med i avfallet från magnetseparatorerna i Anrikningsverket. Sektionen består av en avfallsförtjockare och två magnetseparatorer. Problemet med sektion 30 är de stora flödesvariationerna. Examensarbetet går ut på att lämna förslag på hur sektionen kan göras mindre flödeskänslig och därigenom minska järnförlusterna.

LKAB Malmbergets sovringsverk styrs idag efter fixa maskininställningar. Inställningarna har anpassats så att även inkommande malm bestående av mycket gråberg har en tillfredsställande järnhalt när godset transporteras vidare till följande produktionssteg i Anrikningsverket. Detta medför att det kan finnas en dold kapacitet i sovringsverket eftersom samma inställningar används oavsett järnhalt i inkommande råmalm. Avsaknaden av en flexibel styrning av sovringsverket beror till stor del på svårigheten att bedöma vilken järnhalt den inkommande malmen har. Då flöden in till sovringsverket består av mycket grovt gods och höga tonnage är kontinuerliga provtagningar för analys av järnhalt idag inte genomförbara.

LKAB Malmbergets sovringsverk styrs idag efter fixa maskininställningar. Inställningarna har anpassats så att även inkommande malm bestående av mycket gråberg har en tillfredsställande järnhalt när godset transporteras vidare till följande produktionssteg i Anrikningsverket. Detta medför att det kan finnas en dold kapacitet i sovringsverket eftersom samma inställningar används oavsett järnhalt i inkommande råmalm. Avsaknaden av en flexibel styrning av sovringsverket beror till stor del på svårigheten att bedöma vilken järnhalt den inkommande malmen har. Då flöden in till sovringsverket består av mycket grovt gods och höga tonnage är kontinuerliga provtagningar för analys av järnhalt idag inte genomförbara.

Som ett led i drifttagandet av det nya Anrikningsverket KA3 i Kiruna har en detaljerad provtagning utförts i flotationsanläggningen. Flotationens uppgift är att ytterligare rena magnetitkoncentratet från fosfor innan det går till pelletsverket. I repeteringen återvinns en del av den magnetit som förlorats i råflotationen och problem med höga fosforhalter i den cirkulerande lasten förekommer. Syftet med arbetet är att undersöka detta problem och allmänt öka förståelsen för flotationsprocessen i KA3. Från provtagningen erhölls ett dygnsmedelsprov för alla flöden i flotationen.

På LKAB:s produktionsanläggning i Malmberget vill LKAB öka produktionskapaciteten med ca 20 % i Anrikningsverket. Ett av flera alternativ för att uppnå en sådan kapacitetsökning är att installera en HPGR (High Pressure Grinding Roll) i en av Malmbergets sektioner. Tidigare studier av HPGR har visat på en möjlig kapacitetsökning samt en energibesparing. En försöksserie har genomförts för att undersöka hur väl Malmbergets malm (med interna specifika benämningen PAR) krossas i en HPGR samt om malmens malbarhet ökar. Testerna är genomförda på Hacettepe universitet i Ankara, Turkiet, med deras tryckutrustning anpassad för HPGR undersökningar.

LKAB är ett järnförädlingsföretag som är helägt av svenska staten. Produkter som tillverkas är fines och pellets, dessa innehåller järnmineralen hematit och magnetit. Efterfrågan av järnmalmsprodukter är dagsläget mycket god och LKAB arbetar ständigt för att öka produktionen och samtidigt bevara en god kvalitet på produkterna. LKAB bryter malmen i sina gruvor i Malmberget och Kiruna, malmen avskilja från gråberg i sovrings- och anrikningsverk därefter sker addering av tillsatsmedel i anriknings- och kulsinterverk. I kulsinterverket tillverkas slutligen pellets genom att råkulor rullas i rulltrummor och därefter torkas på graten (galler rostern).

Aitik i Gällivare kommun är en dagbrottsgruva vars huvudprodukt är kopparkoncentrat som transporteras till Rönnskärsverken för vidareförädling. Gruvbrytningen sker på ett konventionellt sätt med stora producerande enheter, i likhet med andra dagbrottsgruvor. För att säkerställa dagens produktion och vara förberedd för en framtida produktionsökning vill man identifiera och därigenom möjliggöra en eliminering av de flaskhalsar som finns i brytningsprocesserna. Syftet med denna studie har varit att identifiera flaskhalsar som ger upphov till produktionsminskningar och brist på malm till Anrikningsverket, och sedan utifrån dessa ge förslag på allmänna och specifika åtgärds- och förbättringsförslag. För att lokalisera problemen gjordes en fallstudie och en genomgripande nulägesbeskrivning av de sex processtegen från tillredningen till lagren i malmladorna.

Detta examensarbete har gjorts åt Luossavaara Kiirunavaara aktiebolag (LKAB). Företagets vilja är att förbättra brytningen och förädlingen av järngenom hela processen. Ett sätt är att få en effektivare malmproduktion är att få en inblick i det spill som uppkommer genom processen. Det problem som behandlas i detta examensarbete är spillet från Kirunas anrikningsverk, då nuvarande provtagare inte tar representativa prover. Anrikningsverket är ett av tre förädlingsverk, i anrikningen finkrossas malmen och skiljs från gråberg och fosfor innan den transporteras till kulsinterverket.

I den här rapporten beskrivs utförande och resultat vid ett försök att öka automationen av flotationen i Anrikningsverket i koppargruvan i Aitik utanför Gällivare. Anrikningsverkets syfte är att skilja värdemineralerna, d.v.s. främst mineraler innehållande koppar men även guld och silver, från resten av mineralerna i malmen. Flotationen kan delas in flera mindre delar. En av dessa kallas samflotationen och kan i sin tur delas in i råflotationen och scavengerflotationen.

LKAB är en mineralkoncern och producent av högförädlade järnmalmprodukter till stålindustrin. Järnmalmen från underjordsgruvorna i Kiruna och Malmberget transporteras upp till malmförädlingsverken ovan jord. Där omvandlas råmalmen i sovrings-, anriknings- och kulsinterverket till bland annat pellets som är huvudprodukten. Pellets används för råjärnsframställning i masugnar och direktreduktionsugnar och de tillverkas i kulsinterverken. De framställs genom att sligen från Anrikningsverket blandas med bindemedel samt tillsatsämnen och rullas sedan till kulor.

Gruvindustrin och pappersmassabruken frambringar årligen stora mängder restprodukter (Wik et al. 2003). Dessa restprodukter har genom tiderna enbart deponerats vilket kan leda till ansenliga miljöproblem, stora mängder föroreningar samlas på liten yta och kan vid lakning förorena omgivande miljö. Deponering av anrikningssand från gruvindustrin sker idag på två sätt; jordtäckning eller vattentäckning, vilket både kan vara dyrt och svårt att utföra. Den vanligaste metoden är vattentäckning.