Tidigare undersökningar av tillsatsmedels inverkan på pelletens egenskaper vid fortsatt järnframställning har visat att tillsatsmedlens kemiska sammansättning och förhållandet mellan de olika är av största vikt. Undersökningar har även gjorts på vilka faser som bildas mellan järnmalmen och tillsatsmedlet. Under examensarbetets gång har det undersökts hur och när i processen dessa faser uppkommer. Sintringsförsök med fyra olika pulverblandningar mellan tillsatsmedel och järnmalmsslig har utförts i laboratorieskala vid fem olika fasta temperaturer: 400, 900, 1100, 1200 och 1250°C. Dessa valdes utifrån LKAB:s befintliga kulsinterprocess i Kiruna och med hjälp av en förstudie där alla prover genomgick en TG och DTA analys.

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.

Detta examensarbete har utförts vid LKAB:s FoU-avdelning i Luleå och vid LKAB:s metallurgiska laboratorium i Malmberget. LKAB har en världsledande position som producent av järnmalmsprodukter till stålindustrin. Huvudprodukten är Magnetitbaserade pellets för råjärnsframställning i masugnar och direktreduktionsugnar. En förutsättning för en jämn och hög masugnsdrift är en god gasgenomströmning med ett lågt tryckfall. Abnorm svällning av pellets medför minskad porositet i pellets och minskade hålrum i beskickningen, vilket har en negativ inverkan på gasgenomströmningen.

LKAB har som mål att utöka produktionen av järnmalmsprodukter till 37 miljoner ton år 2015. Det planeras att öppna tre nya gruvor i närheten av Svappavaara och dessa ska förse Svappavaaras förädlingsverk med rågods. I nuläget används endast rågods från Kiruna och Gruvberget, och det är av intresse att kartlägga processdata med dessa malmer som rågods för att etablera ett nolläge. På det sättet finns det kända referenser när verken i Svappavaara förses med rågods från andra dagbrott och gruvor.Syftet med examensarbetet var att göra en flödesbalans över produktionen i Svappavaaras verk för att skapa en nulägesanalys. Energi- och järnförluster identifierades och möjligheten till återvinning av vatten och spill från pelletsverket studerades.

De sulfidgruvor belägna i Långbantrakten som studien behandlar ligger i den västra delen av Bergslagen utanför Filipstad i Värmlands län. Opaka mineral (malm) från två mindre mineraliseringar, Näset och Getberget, har studerats med malmmikroskop och mikrosond för att beskriva mineralogin i området. Båda områdena domineras av olika (Cu-Fe-Pb-Zn)-sulfider, i Näset av kopparkis (CuFeS2), blyglans (PbS) och zinkblände ((Zn,Fe)S) och i Getberget av blyglans, zinkblände, kubanit (CuFe2S3) och magnetkis (Fe1-xS). I Näset finns en del mindre frekventa mineral, två olika faser av Co-pentlandit (en nickelrik och en utan nickel), gedigen Sb och Bi, (Ni-Co)-sulfid, breithauptit (NiSb) och magnetkis. Kubanit är även ett viktigt mineral som speglar mineraliseringens bildning.

Denna rapport behandlar en undersökning vars syfte var att finna en ersättande kemikalie ellermetod till den nu använda metoden för att bryta ner Magnetitpartiklar i ett vattenprov för attanalysera dess järnhalt. I den nuvarande metoden används tioglykolsyra för att lösa uppMagnetiten innan analys i ICP-MS (induktivt kopplat plasma ? masspektrometer).Tioglykolsyra är giftig och dessutom påfrestande för analysinstrumenten och därmed inteönskvärd. Försöken i denna utredning utfördes genom att byta ut tioglykolsyran mot saltsyra,svavelsyra eller EDTA, samt att ändra temperatur eller tid i uppvärmning av provet.Utredningen visade att saltsyra inte är en fungerande ersättande kemikalie, att svavelsyramöjligen kan fungera, även om vidare utredning krävs för att finna de optimala förhållandenamellan tid, temperatur och koncentration av syran, samt att EDTA kanske också kan fungera.Utredningen visade även att istället för att analysera i en ICP-MS verkade det som att detskulle kunna fungera att analysera färskvattenprover (prover utan förbehandling) i en AAS(atomabsorptionsspektrometer) med grafitugn. För att veta med säkerhet ifall tioglykolsyragår att ersätta behövs vidare utredning för AAS med grafitugn, svavelsyra och EDTA.

Denna rapport är en fortsättning på litteraturstudien utförd våren 2005 av Per Vedin och Jonas Bjurholt. Idén för att utveckla en metod för brytning av berg med mikrovågor som källa för värme och högtrycksvatten för att lossgöra den försvagade bergmassan kommer från Ingemar Marklund som 2003 blev vald till årets bergtekniker av Atlas Copco. I denna rapport har försök genomförts i syfte att fastställa hur snabbt berg kan värmas med mikrovågor och om denna uppvärmning förändrar hållfastheten hos berget. Bestrålningen av proverna har skett utan kavitet, dvs. proverna har inte inneslutits i någon form av låda eller ugn.

Sedan 1993 har kallbundna restproduktsbriketter tillförts masugnarna vid SSAB Tunnplåt AB i Luleå. De ersätter en del järnbärare, slaggbildare, koks och kol, men medför också en något ökad slagg- och stoftmängd. Restprodukter som vanligtvis briketteras är hyttsot, filterstoft, brikettfines, LD- grovkorn, fines från stålskrot och avsvavlingsskrot. Brikettfabriken körs nu i det närmaste på maximal kapacitet men det har gjorts försök att injicera hyttsot direkt via formorna i masugn. Kontinuerlig injektion av hyttsot skulle medföra en möjlighet att genom brikettering recirkulera andra restprodukter.

LKAB arbetar med att komplettera de befintliga underjordsfyndigheterna i Kiruna och Malmberget med flera mindre dagbrottsfyndigheter. Detta arbete består av en lång kedja av aktiviteter från prospektering till att slutligen integrera de nya materialen i produktionsflödet. En viktig del i denna kedja är att undersöka och bedöma materialens mineraltekniska och metallurgiska egenskaper samt vilken effekt materialen har på process och produkt. Detta arbete kan bedrivas i olika skalor från mikrostudier via laboratorie- och pilotskala till försök i verk. Normalt är att det initialt finns mycket små mängder av ett visst material, kanske endast några enstaka kilogram från borrkärnor, som finns tillgängliga för analys.

Två egentliga orsaker ligger till grund för rapporten, införandet av friktionsbultar som förstärkningsmetod i LKAB:s gruvor samt det faktum att en beredskap mot smällberg och svårare seismiska händelser idag saknas. Behoven antas dessutom öka i takt med att brytningsdjupet ökar. Rapporten beskriver två typer av tester gjorda på olika typer av bergbultar. Den ena typen av test utfördes i laboratoriemiljö under mer kontrollerade former och det andra under verkliga förhållanden i LKAB:s gruva i Kiruna. I laboratorietesterna har bultar gjutits in i betongblock och sedan utsatts för skjuv- respektive dragbelastning, för att en grundläggande förståelse för hur bultarna under sådana omständigheter beter sig jämfört med Kirunabulten.

LKAB vill i sitt anrikningsverk i Malmberget utöka produktionskapaciteten med ca 20 % under de närmsta åren. Framförallt är behovet av ökad malningskapacitet i de befintliga kvarnsektionerna för pelletsslig (internt namngett MPC) av stor betydelse. Eftersom malning är en energikrävande enhetsoperation finns det ett stort intresse att hitta sätt som möjliggör en reduktion av energiförbrukningen. Därför har en förstudie gällande alternativ kvarnteknik genomförts med specificering mot området rörverkskvarnar för att om möjligt kunna effektivisera tertiärmalningen för MPC. Litteraturstudien redogör på ett förenklat sätt: hur rörverksvarnar blivit introducerade i gruvindustrin, funktionella skillnader mellan vertikala och horisontella enheter samt presentationer av de kvarntyper som i dagens läge har varit mest framgångsrika kommersiellt.

Målet med detta examensarbete är att undersöka hur de metallurgiska och fysikaliska egenskaperna på direktreduktionspelletsen av kvalitetn KPRS (Kiruna Pellets Reduktion Special) påverkas av förändringar i nedmalningsgrad, järnmalmskoncentratets nedmalningsgrad med avseende på specifika yta och tillsatsmedlets mätt i procent mindre än 45µm. Försöken utfördes i laboratorieskala med upplägg enligt ett fullfaktorförsök. Järnmalmskoncentratet och tillsatsmedlet som används vid försöken har tagits ut från anrikningsprocessen, av detta material har sedan pellets tillverkas i en så kallad pot furnace som kan simulera pelletsprocessen. På färdiga pellets har det sedan utförts en rad tester. Då försöken med nedmalningsgrad ej var fullt genomförbara kompletterades arbetet med en multivariat studie av ATH.

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).

Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag (LKAB) är en gruvdriftskoncern med järnmalmsbrytning som huvudsaklig verksamhet. En av produkterna tas fram genom att raffinera järnmalm till pellets vilket är en efterfrågad produkt vid ståltillverkning. Vid sintring av råkulor till pellets är temperaturen väsentlig för att få så hög oxidation som möjligt av Magnetit till hematit och för att få rätt fasthet. För att reglera värmen bör temperaturen mätas bland råkulorna eftersom det är kulornas temperatur som är det viktiga.                                 Projektet går ut på att undersöka möjligheterna att mäta temperatur bland råkulor på gratevagnar som åker genom en pelletsugn med ett permanent mätsystem. Här ställs höga krav på mätsystemet på grund av miljö, portabilitet och drifttid.Miljöanalyser gjordes för att ta reda på vilken påfrestning ett mätsystem bör klara av. Förslag om placering av mätutrustning framtogs genom kartläggning av miljön.