Geologi och gruvdrift

Vår berggrund bildades för flera miljoner år sedan. Olika processer har bidragit till att olika typer av berg har bildats på olika platser. Mineraliseringar, koncentrationer av värdefulla mineral, bildas under vissa processer. Om dessa mineraliseringar anses ekonomiskt brytvärda så benämns de malm.

Ett flertal faktorer spelar in när en fyndighetens brytvärdhet räknas ut. Viktiga faktorer är brytningskostnaden för fyndigheten, metallhalt och dess läge. En kopparmalm med en halt på 0,3 procent är antagligen inte brytvärd om den ligger på 1 000 meters djup men kan vara intressant om den finns på ytan. Detta är för att brytningskostnaden är lägre i ett dagbrott (vid ytan) än i en underjordsgruva. Vid dagbrott kan mer malm brytas med lägre halt medan underjordsgruvor innebär dyrare drift. Om fyndigheter med högre koncentration hittas på stora djup kan däremot underjordsgruvor vara lönsamma. I Sverige finns gruvor som går ned till mer än 1 500 meters djup. Fyndighetens läge bestämmer vilken typ av gruva som kan anläggas. Det går till exempel inte att anlägga ett dagbrott om fyndigheten finns på 1 000 meters djup.

Mängden malm som bryts varje år, brytningshastigheten, skiljer sig mellan olika gruvtyper. Ett dagbrott betyder att mer malm kan brytas vid en lägre brytningskostnad. Ofta betyder det även att lägre halter av malm kan brytas, vilket innebär att mer malm måste brytas varje år för att få lönsamhet i gruvan. Detta är fallet i exempelvis dagbrottet Aitik, strax söder om Gällivare, där stora mängder låghaltig malm bryts. I den lilla underjordsgruvan Lovisagruvan, strax norr om Lindesberg i Bergslagen, så bryts en mindre mängd, men desto mer höghaltig, malm varje år.

Storleken på gruvan beror på flera saker, bland annat hur stor fyndigheten är, hur stor investeringen är, brytningsmetoden och så vidare.

Stäng

Gruvor och malmtyper

Generellt kan malm delas upp i tre typer: sulfidmalm, järnmalm och guldmalm. Malmtyperna skiljer sig bland annat på hur de bearbetas, deras sammansättning samt deras generella miljöpåverkan.

Sulfidmalm består av koncentrationer av sulfidmineral. Sulfidmineral är mineral som består av svavelföreningar. Ekonomiskt intressanta sådana är bland annat zinkblände, blyglans och kopparkis. Flera basmetaller, som zink, bly, koppar och nickel, bryts från sulfidmalmer. Även guld och silver kan brytas från dessa, ofta som biprodukter. Då sulfidmalm innehåller större mängder sulfidmineral är de ofta förknippade med högre miljörisker än många andra malmer. Detta beror på att sulfidmineral vittrar snabbt i kontakt med syre. Läs mer om sulfidmineral i faktarutan nedan.

Ur järnmalm bryts ofta endast järn men även andra metaller och ämnen kan finnas i malmen. Det finns flera typer av malmmineral för järn, där magnetit och hematit är de viktigaste. I Sverige bryts majoriteten av all järnmalm i så kallade apatitjärnmalmer. Namnet har de fått efter sin höga halt av apatitmineral, vilka innehåller fosfor. Apatitjärnmalmerna i de aktiva gruvorna innehåller omkring 70 procent järn. Dessa malmer innehåller en mycket låg halt sulfidmineral och är därmed generellt mindre skadliga för miljön. I Sverige finns även skarnjärnmalmer som till skillnader från apatitjärnmalmer kan innehålla större mängd sulfidmineral.

Guld förekommer ofta tillsammans med andra metaller som silver och platinametaller men kan även förekomma i andra mineral, bland annat sulfidmineral. Flera av de viktigaste guldmalmerna är i form av guldådror i kvarts eller annan värdbergart. Guld utvinns även till stor del från äldre sedimentära vaskavlagringar och sulfidmalmer. Guldmalmernas innehåll av sulfidmineral varierar. I Björkdalsgruvan, cirka 20 kilometer väster om Kåge i Västerbottens län, produceras avfall som återanvänds utanför gruvan som ballast till vägar och annan infrastruktur. Guldmalmer kan dock även producera farligt avfall.

Andelen anrikningssand som uppkommer relateras till halten i malmen. Järnmalmer, som har hög halt (ofta över 30 procent), genererar mindre anrikningssand än sulfidmalmer (som ofta är lägre halt, från 0,1 till några tiotals procent).

Stäng

Gruvans ekonomi

Avgörande för gruvans ekonomi är malmens värde vilket ofta anges i kronor per ton. Värdet avgörs främst av malmens metallhalt och metallens värde och kan vanligtvis uppgå till mellan 200 och 2 000 kr/ton. Metaller med lågt värde som järn kräver därför ofta malmer med höga metallhalter (30-65% järn) för att vara ekonomiska att utvinna. Fyndigheter av guld och platina som har ett mycket högt metallvärde kan däremot vara lönsamma att utvinna vid även mycket låga halter (exempelvis 1–10 gram metall/ton malm).

Beroende på fyndighetens karaktär så bryts malmen i dagbrott eller under jord. Om malmen förekommer nära markytan bryts den vanligtvis i dagbrott med stora maskiner vilket ger hög produktivitet och låga produktionskostnader. För djupare belägna malmkroppar bryts malmen i en underjordsgruva vilket medför högre produktionskostnader och lägre produktivitet. En underjordsgruva tar även längre tid att etablera samt kräver betydligt högre investeringskostnader.

Fyndighetens beskaffenhet och val av brytningsmetod påverkar även hur stor andel av metallinnehållet i malmkroppen som kan utvinnas. Vid all malmbrytning så sker viss malmförlust vilket innebär att mellan 5 och 30 procent av malmen inte utvinns liksom inblandning av gråberg i bruten malm vilket sänker metallhalten. Malmförlust uppkommer om till exempel delar av malmen måste lämnas som pelare för att stabilisera brytningsrummen, genom att malmgränserna är väldigt oregelbundna så att all malm inte sprängs loss, eller genom att all malm som sprängts loss inte kan lastas ut. Gråbergsinblandningen orsakas främst av oregelbundna malmgränser eller dålig hållfasthet i sidoberget.

Flera olika brytningsmetoder används för underjordsgruvor beroende på malmernas karaktär och malmvärde. För mindre malmkroppar med högt malmvärde tillämpas ofta igensättningsbrytning vilket medför små malmförluster, liten gråbergsinblandning men höga produktionskostnader. Fyndigheter med lägre malmvärde kräver att brytningen kan ske till lägre kostnad genom skivrasbrytning eller liknande vilket innebär en mera storskalig process och därmed endast passar för stora malmkroppar. Det medför ofta även större malmförluster och större gråbergsinblandning.