Gruva – så funkar det
En gruvas liv kan förenklat delas in i tre huvudsakliga faser – prospektering, produktion och efterbehandling.
Utöver de tre huvudsakliga faserna tillkommer en del steg på vägen. Här förklarar vi kortfattat processen.
Prövningsprocessen
Prövning av tillstånd för gruvverksamhet är en process som involverar ett stort antal aktörer. Från det att en verksamhetsutövare har för avsikt börja leta malm till att en gruva kan starta krävs flera olika tillstånd. Prövningsprocessen skiljer sig från annan miljöfarlig verksamhet genom att den utöver miljöbalken också innehåller prövning enligt minerallagen. Syftet med miljöbalken är att främja en hållbar utveckling som innebär att nuvarande och kommande generationer tillförsäkras en hälsosam och god miljö, medan syftet med den svenska minerallagen är att möjliggöra samhällets försörjning av nödvändiga metaller och mineral genom utvinning av särskilt utpekade naturresurser, så kallade koncessionsmineral.
De instanser som prövar gruvverksamhet är Bergsstaten, Länsstyrelsen och Mark- och miljödomstolen.
Bergsstaten är ett särskilt beslutsorgan som organisatoriskt tillhör Sveriges geologiska undersökning (SGU) men har en oberoende ställning avseende sin myndighetsutövning. Bergsstaten leds av bergmästaren som beslutar i frågor enligt minerallagen. Bergsstaten har en central del i prövningen av gruvverksamhet och prövar frågor om tillstånd för undersökning och bearbetningskoncession. En annan viktig uppgift är att utöva tillsyn av efterlevnaden av minerallagen. Bergsstaten informerar också om lagstiftningen och om pågående prospektering och bearbetning till företag, sakägare, myndigheter, media och allmänheten.
Länsstyrelsen är en viktig del i prövningen av gruvverksamhet. Länsstyrelsen deltar bland annat som remissinstans i prövningen av undersökningstillstånd. För vissa undersökningsarbeten krävs även tillstånd från Länsstyrelsen, exempelvis för terrängkörning. Vid prövning av bearbetningskoncession så sker även samrådsremiss med Länsstyrelsen. Länsstyrelsens miljöprövningsdelegation beslutar om provbrytningstillstånd. Samråd hålls även med länsstyrelsen vid flera tillfällen. Förutom att vara en viktig del i prövningen så genomför även Länsstyrelsen ofta tillsyn av gruvverksamhet. Det finns 21 Länsstyrelser i Sverige.
Mark- och miljödomstolen prövar miljötillståndet, vilket är ett av de sista stegen innan en gruvverksamhet kan starta. Kort sagt innehåller miljötillståndet exempelvis villkor för hälso- och miljöeffekter, skyddsåtgärder, buller, damning, upplagsplatser och begränsningar av utsläpp. Samma regler i miljöbalken gäller för gruvor som för annan verksamhet som har inverkan på miljön. Det finns fem Mark- och miljödomstolar i Sverige. Dessa finns vid Umeå, Östersund, Växjö, Vänersborg och Nackas tingsrätter.
Undersökningstillstånd
Ett undersökningstillstånd enligt minerallagen ger ensamrätt i förhållande till markägaren och andra prospektörer att kartlägga berggrundsgeologin inom det aktuella området med syfte att ta reda på om det finns en fyndighet, hur den i så fall är beskaffad, dess storlek och eventuella brytvärdhet. Ett undersökningstillstånd ger också företräde till bearbetningskoncession av den eventuella fyndigheten. Det bör påpekas att ett undersökningstillstånd, sitt namn till trots, inte ger någon rätt att direkt påbörja undersökningsarbete. För att bedriva undersökningsarbete krävs dels en gällande arbetsplan, dels ofta även andra tillstånd eller dispenser enligt annan lagstiftning, till exempel terrängkörningstillstånd. Tillståndshavaren måste även ställa en ekonomisk säkerhet till mark- och sakägaren för eventuella skador som kan uppstå. Undersökningsarbete får inte ske på vissa platser, bland annat i nationalparker.
Ansökan om undersökningstillstånd görs hos Bergsstaten. Vad en ansökan om undersökningstillstånd ska innehålla är reglerat i mineralförordningen. I de fall ansökan avser olja, gasformiga kolväten eller diamant ska ansökan dessutom kungöras. Om ansökan avser något annat mineral ska berörda fastighetsägare och övriga kända sakägare underrättas. Oavsett vilket mineral ansökan avser ska länsstyrelsen och kommunen ges tillfälle att yttra sig och om det ansökta området används för renskötsel ska även Sametinget ges möjlighet att yttra sig.
Innan undersökningsarbete påbörjas ska det finnas en gällande arbetsplan. Arbetsplanen ska bland annat innehålla en redogörelse för undersökningsarbetet och en tidplan men även en bedömning av i vilken utsträckning arbetet kan antas påverka allmänna intressen och enskild rätt. Arbetsplanen ska anpassas till den pågående markanvändningen inom det område där undersökningsarbetet ska utföras. Undersökningsarbete måste utföras så att minsta skada och intrång orsakas. Undersökningsarbetet består ofta av berggrundskartering, blockletning, geofysiska mätningar, geokemisk provtagning och kärnborrning.
Prospektering
Första steget i en lång värdekedja. Prospektering handlar om att samla information genom att undersöka berggrunden. I praktiken handlar det om geofysiska mätningar såsom elektromagnetiska mätningar och gravimetriska mätningar. Allt för att förstå områdets geologiska historia och därmed mineralogiska sammansättning. För att tillgodose behovet av metaller för att klara klimatet måste prospekteringen öka. Prospektering är det första och viktigaste steget för all gruvverksamhet och starten på en lång värdekedja. Därför är en aktiv prospektering helt nödvändig för en fortsatt gruv- och mineralnäring.
Prospekteringsverksamheten startas vanligtvis på kontoret, där all befintlig data om berggrunden och dess kemiska och fysiska egenskaper ses över för att undersöka om området är gynnsamt för vissa typer av mineraliseringar och malmer. Olika bergartstyper koncentrerar olika metaller, så om ett företag söker guld söker de efter bergarter som är gynnsamma för guldfyndigheter. Om deras intresse är i industrimineral som kalcit eller dolomit söker de efter andra typer av bergarter.
Efter den första kartläggnings- och provtagningsfasen, som vanligtvis varar i flera år, analyseras alla samlade data. Om inget intressant hittas överges området. Om det finns tecken på att något intressant kan gömma sig i marken initieras nästa fas av fältundersökningar. Baserat på de insamlade uppgifterna är undersökningarna vanligtvis riktade till ett mer begränsat område med högre potential för att upptäcka malm.
Av 1000 prospekteringsprojekt får endast omkring 1 tillräckliga indikationer på närvaron av en malm i området. Hela processen från det inledande fältkarteringssteget till initieringen av en gruvplanering tar vanligen flera årtionden, även om de geologiska indikationerna är gynnsamma för närvaron av en malm. De flesta prospekteringsprojekt misslyckas med att hitta malm.
Vid årsskiftet 2020/21 fanns 550 gällande undersökningstillstånd som krävs för prospektering. Det kan jämföras med år 2013 då antalet gällande tillstånd var 823. De sammanlagda prospekteringsinvesteringarna för företag som letar malm i Sverige var 955 miljoner kronor 2019. En ökning med 22% från 2018. Noterbart är att det till största delen gäller gruvnära prospekteringsinvesteringar, det vill säga undersökningar i redan befintliga gruvor och inte undersökningar på nya platser.
De stora bolagen, LKAB och Boliden, innehar de flesta undersökningstillstånden. Få av undersökningstillstånden leder vidare till en ny gruvetablering men alla skapar en större kunskap om landets mineral och berggrund.
Omgivningspåverkan av prospektering är oftast knappt märkbar, mer än vissa spår som inte är särskilt annorlunda än jämfört med skogsbruk eller till exempel brunnsborrning. Däremot kan det uppstå frågor hos ortsbefolkning om prospekteringen utförs inom synhåll för bebyggelse eller samhällen, särskilt om det är i delar av landet där man inte är van vid den här typen av verksamheter. Att det prospekteras betyder däremot inte att det framöver blir en gruva på just den platsen. I hela Sverige har finns 12 gruvor och ytan av landets gruvor uppgår inte ens till en promille av landytan. Prospektering, och särskilt inte gruvor, är något som inte berör mer än en mycket liten andel av befolkningen.
Produktion
Produktionen skiljer sig mycket från gruva till gruva, exempelvis beroende på vilken malm som bryts, läget och anrikningsmetod. Denna genomgång beskriver kortfattat och övergripande processen, men täcker inte alla delar av en gruvproduktion. Mer läsning länkas nedan.
Fyndigheten formar gruvan. Sveriges berggrund bildades för flera miljoner år sedan. Olika processer bildar olika typer av mineraliseringar och koncentrationer av värdefulla mineral. Om dessa mineraliseringar anses ekonomiskt brytvärda så kallas det 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 1000 meters djup, men kan vara intressant om den finns på ytan. Detta är för att brytningskostnaden är lägre i ett dagbrott, det vill säga en gruva på 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 1 400 meters djup.
Brytning av malm kan ske i dagbrott eller under jord. Malmkroppar bryts oftast i dagbrott ner till 300-400 meters djup, därefter övergår normalt brytningen till underjordsbrytning. I Sverige dominerar underjordsbrytning, men majoriteten av världens gruvbrytning sker i dagbrott. Att bryta under jord är förknippat med större kostnader och ökad komplexitet och det krävs därmed en rikare fyndighet för att få lönsamhet. Som exempel då brytningen sker på djupare nivåer blir det efterhand en allt längre sträcka som malmen ska transporteras för att nå upp till markytan och kostnader och energibehov ökar därmed. Stora djup innebär också ofta ökade bergspänningar som leder till högre krav på bergförstärkning, något som också ökar kostnaderna. Stora djup innebär även ökade kostnader för och behov av ventilation i gruvan.
I underjordgruvor når man malmen genom att driva ramper eller schakt ner till nivån där malmen bryts. På brytningsnivåerna tillreder man produktionsområdena, det vill säga driver ortar, eller tunnlar, fram till själva malmen. Val av brytningsmetod sker med hänsyn till en mängd parametrar som exempelvis malmkroppens placering, geologi, geometri, bergmekaniska förhållanden, miljö och omgivning.
För dagbrottsbrytning gäller det att malmkroppen går upp i dagen eller inte är täckt av ett alltför tjockt jord- eller berglager. I de flesta dagbrottsgruvorna utvinns malmen genom pallbrytning. Brytningsmetoden bygger på att malmen bryts i så kallade bänkar i nedåtstigande nivåer. Dessa bänkar ger dagbrotten det karaktäristiska utseendet i form av trappsteg.
Anrikning. Den malm som utvinns i gruvan behöver behandlas för att separera ekonomiskt värdefulla mineral från mineral med litet eller inget ekonomiskt värde. Detta sker i ett anrikningsverk. Hur stor del av det material som utvinns som är nyttomineral varierar från gruva till gruva, men som exempel innehåller järngruvor i storleksordningen 50% järnbärande mineral, medan en koppargruva kanske endast innehåller 0.5-1.5% kopparmineral, exempelvis kopparkis. En guldgruva kan vara lönsam redan vid något eller några enstaka gram guld per ton malm, det vill säga i storleksordningen 0,0001%. Det som inte är värdemineral avskiljs som så kallat gråberg eller avfall från processen. Anrikningsprocessen inleds normalt genom krossning och malning.
Som exempel avskiljs järn ur järnmalmen ofta ut via magnetisk separation. Anrikningsmetoder som används för flera andra ämnen, som koppar, bly, zink, guld och silver, är ofta flotation, cyanidlakning och så kallad tyngdkraftsanrikning (densitetsskillnader). I många fall så används kombinationer för att maximera separationen. I slutet av anrikningsprocessen har de värdefulla ämnena ansamlats i en förhållandevis hög koncentration och bildat ett så kallat koncentrat. Detta koncentrat transporteras från anrikningsverket till ett smältverk där metallkoncentrationerna ökas ytterligare genom metallurgiska processer.
Gruvans livstid. Gruvverksamhet drivs i huvudsak så länge det finns lönsamhet i utvinningen och fyndigheter kvar att bryta. Lönsamheten styrs till stor del av råvarupriserna. Det är vanligt att gruvbolaget prospekterar nära gruvan under driften. Under driften byggs kunskapen upp om geologin i området och kring fyndigheten. Det är inte ovanligt att ytterligare information om fyndigheten och närområdet gör att mer malm hittas nära gruvan.
Efterbehandling
Efterbehandling innebär att återställa området där gruvan varit i drift så att det blir en naturlig del av det omgivande landskapet igen. Målet är att skapa en långsiktig lösning som inte skadar miljö eller innebär säkerhetsrisker för natur och människor. Vilken metod som används avgörs av det specifika områdets förutsättningar.
I miljöbalken ställs det krav på planer och ekonomi för efterbehandling av gruvområdet. Miljöbalkens princip att förorenaren ansvarar gäller. 2019 fanns cirka 3,5 miljarder kronor avsatta för detta. Ett företag får inte öppna en gruva om det inte avsatts pengar för att efterbehandla området när gruvan stängs. Pengar är låsta hos Länsstyrelsen för företaget till dess att gruvan stängs och efterbehandlats.
Läs mer om prospektering och produktion hos några av våra gruvbolag
> LKAB
> Boliden
Läs mer om några av våra prospekteringsbolag
> Talga
Läs mer om prospektering, gruvdrift, mark, ersättningar, etc.