utorok, 30. novembra 2010

Hutnícka výroba v banskobystrickom medenom hámri počas 20. storočia – celkom úspešné storočie

História banskobystrického medeného hámra je veľmi stará, zbytky po hutníckych dielňach, v ktorých sa vyrábali medené kotle ešte aj dnes odolávajú času, hoci sa už niekoľko desaťročí nikto o hámor nestará, práve naopak v nedávnej minulosti sa priestory využívali na skladovanie rôznych možno aj agresívnych materiálov, čo iste týmto priestorom neprospievalo. Nechcem však hovoriť o tejto aj z európskeho hľadiska unikátnej hutníckej pamiatke, ale o závode, ktorý pri hámri vznikol neskoršie. Chcel by som hovoriť o osudoch tohto závodu v 20. storočí. Začnime koncom 19. storočia.



Najväčší závod na elektrolytickú rafináciu medi v Uhorsku

Roku 1891 bola v tomto hámri vybudovaná a uvedená do prevádzky elektrolytická rafinácia medi, bol to vlastne na Slovensku druhý závod, ktorý túto technológiu zaviedol.
Prvá elektrolýza medi v Uhorsku bola uvedená do prevádzky v Štefanskej hute v Kluknave roku 1889, čím získala uhorské prvenstvo. Pracovala do roku 1896 a od tohto termínu bola jedinou elektrolytická rafinácia medi v Banskej Bystrici. Elektrolytickou rafináciou medi bola nahradená amalgamačná rafinácia čiernej granulovanej medi. Zavedenie elektrolytickej rafinácie významne zjednodušilo a zefektívnilo hutnícky proces, navyše vylúčením ortuti iste došlo aj k zlepšeniu pracovných podmienok v týchto hutách. Metóda sa uplatňuje v takých prípadoch, keď je potrebné z medi odstrániť kovy, ktoré sa nedajú odstrániť pri rafinácii v plameňovej peci. Ide o prímesi kovov ako arzén, bizmut, antimón, nikel, teda ťažké kovy, ale ja drahé vzácne kovy zlato, striebro, selén, telúr. Touto technológiou sa dosahuje čistota medi 99,9-99,97%. Technológia elektrolytickej rafinácie je všeobecne známa a prakticky sa využíva až do dnešných čias. V čase zavedenia v banskobystrickom medenom hámri to bola určite veľmi progresívna technológia. Principiálne sa jedná o rozpúšťanie medenej anódy v kyslom prostredí (zriedenom roztoku kyseliny sírovej) za pôsobenia elektrolytického prúdu, súčasne pri katódovom procese sa na katóde vylúči čistá meď a usadeniny sa usadia na dne elektrolyzéra.
Po rozpade Rakúsko-Uhorskej monarchie bol závod v B. Bystrici zaradený medzi banícke a hutnícke podniky, ktoré sa stali majetkom Československej republiky ako „Elektrolytický závod v Banskej Bystrici“. Organizačne patril spolu s inými (napr. Železiarne a oceliarne v Podbrezovej a Tisovci, Zlievárne a smaltovne v Hronci a pod.) pod ministerstvo pre správu Slovenska, od roku 1926 pod Slovenský banský revír a od roku 1940 pod Ministerstvo dopravy a verejných prác.
Po znárodnení československého priemyslu sa „Elektrolytický závod v Banskej Bystrici“ stal prevádzkou podniku Kovohuty Banská Štiavnica a slúžil na rafináciu medi dodávanej z Banskej Štiavnice. Kovohuty, n.p. Banská Štiavnica boli založené ako samostatný podnik 1.I.1951. Význam prevádzky v Banskej Bystrici vzrástol po II. svetovej vojne, lebo výroba medi v Krompachoch, bola následkom poškodenia v tejto vojne prerušená až do roku 1951.
Okrem elektrolytickej medi sa v Banskej Bystrici vyrábala aj modrá skalica (síran meďnatý).
Pre zaujímavosť niekoľko technologických parametrov. Meď sa vylučovala zo spomínaného roztoku CuSO4, ktorého teplota bola 20-25°C, prúdové zaťaženie 80-100A/m2 katódy, napätie na elektrolyzéri 0,2-0,35V. Anódy vážili 250-300 kg, sa vymieňali za 21-28 dní, katódy sa vymieňali po 8-14 dňoch. Špecialitou technológie bolo, že pracovala pri nižšej prúdovej hustote a teda mohla spracovávať aj anódy s vyšším obsahom niklu.
Samozrejme, že uvedením do chodu rekonštruovanej elektrolýzy medi v Krompachoch s rozšírenou kapacitou, navyše poklesom medi v rudách z banskobystrického a hodrušského regiónu sa ukazovala činnosť dvoch elektrolýz medi v Československu ako neefektívna a bolo to len otázkou času, kedy bude elektrolytická výroba medi v Banskej Bystrici zastavená. V roku 1958 došlo k zmene riadenie československého priemyslu. Rozhodnutím č. 5/58 ministra hutníckeho priemyslu a rudných baní zo dňa 18. marca 1958 o organizačných zmenách národných podnikov- odborne spracovania farebných kovov sa stáva Závod Slovenského národného povstania, n. p. Žiar nad Hronom centrum farebnej metalurgie na Slovensku. Týmto rozhodnutím boli zlúčené Kovohuty, n. p. Vajsková, Kovohuty n. p. Banská Štiavnica s národným podnikom ZSNP Žiar nad Hronom a Kovohuty, n. p. Krompachy boli podriadené ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom, ako vedúcemu podniku. Elektrolytická výroba medi Banská Bystrica patrila v tomto období ako prevádzka Kovohút Banská Štiavnica. Po organizačnej zmene bola táto prevádzka od Kovohút Banská Štiavnica odčlenená a bol z nej vytvorený samostatný závod Slov. nár. povstania Banská Bystrica. Zlúčené závody v Banskej Štiavnici a vo Vajskovej boli vymazané z podnikového registra a ich riadenie bolo presunuté do ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom. Táto zmena znamenala aj zrušenie elektrolytickej rafinácie medi v Banskej Bystrici. „Medený hámor“ v Banskej Bystrici stratil výrobný program a začali sa intenzívne práce na hľadaní náhradného výrobného programu.
Bol to definitívny koniec výroby medi v banskobystrickom medenom hámri. Skončila sa niekoľko storočná história výroby a zušľachťovania tohto kovu v Banskej Bystrici. Neskončila sa však tradícia výroby a zušľachťovania iných predovšetkým ťažkých kovov.

Výroba elektrolytického mangánu

Hneď po prevzatí „Medeného hámra“ Závodom SNP, n. p. Žiar nad Hronom sa rozhodlo, že v Banskej Bystrici sa bude zo slovenských mangánových rúd (Kišovce - Švábovce) vyrábať elektrolytickou cestou mangán.

Mangánové rudy z Kišoviec Šváboviec boli chudobné na mangán a v minulosti (I. Československá republika) sa spracovávali v oceliarni vo Vítkoviciach, alebo sa vyvážali do zahraničia. Samotná výroba bola roku 1958 prenesená z Prahy a v Banskej Bystrici bola nainštalovaná v poloprevádzkovom meradle. Realizácia poloprevádzky s kapacitou 400 ton mangánu ročne bola prípravnou fázou na osvojenie si tejto výroby a v ďalšej etape vývoj intenzifikácie na 1500 t mangánu za rok. Vedúcim riešiteľského kolektívu bol Ing. I. Habetín, ďalej túto výrobu zavádzali Ing. Alexa a I. Chládecký. Vedúcim riešiteľského kolektívu za ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom bol Ing. M. Viest. Výrobou čistého mangánu sa v tom období zaoberali len štyri štáty na svete a práve tu v Banskej Bystrici bol v priebehu niekoľkých rokov vyvinutý v tom čase najväčší elektrolyzér na svete, ktorý pracoval s prúdom 8000A.
Stručný technologický postup bol nasledovný: Karbonátová mangánová ruda z Kišoviec Šváboviec sa vylúhovala v zriedenej kyseline sírovej, pričom vznikal síran manganatý (MnSO4), pri samotnom lúhovaní poklesla kyslosť vyjadrená v pH na 2,5-3, táto sa ďalej neutralizovala prídavkom bohatej Mn rudy. Nasledovala filtrácia a rafinácia roztoku pomocou čpavkovej vody a fúkaním vzduchu došlo k vyzrážaniu železa, medi, olova, niklu, ortuti a po odfiltrovaní bol roztok pripravený na elektrolytické vylučovanie mangánu, ktoré prebiehalo pri nasledovných parametroch: prúdová hustota 5A/dm2 elektródy, napätie elektrolyzéra 5V, teplota elektrolytu 35°C, prúdová účinnosť procesu 57-62%. Elektrolýza prebiehala v plastových vaniach, elektródy boli oddelené diafragmou, anóda bola z oloveného plechu, legovaného 1% striebra a odľahčená dierovaním, katóda bola z nehrdzavejúceho plechu, ktorý okrem železa obsahoval 20% medi, 15-17% niklu, 2% molybdénu. Povrch katód mal vysokolesklý vzhľad.
Už v roku 1958 bolo vyrobené 8 ton mangánu, po zvládnutí technológie sa výroba ustálila na 200t/rok. maximálna výroba bola dosiahnutá v roku 1966, keď sa vyrobilo 293 ton. Súčasne však bolo v tomto období rozhodnuté o delimitácii tejto výroby do Kovohút, n.p. Krompachy a rok 1967 bol posledným rokom výroby elektrolytického mangánu v Banskej Bystrici. Celkove bolo za toto obdobie vyrobené 1725 ton elektrolytického mangánu.

Výroba pretavovaného a elektrolytického zinku a síranu zinočnatého


ZSNP, n. p. Žiar bol na túto situáciu pripravený už pred delimitáciou sa začal zaoberať výrobou ďalšieho kovu zinku, ktorý mal navyše v Československu aj dosť silné zázemie vo výskyte odpadov. A tak sa už v roku 1966 začala v objektoch banskobystrického medeného hámra výroba zinku spracovávaním rôznych odpadov.
V tejto etape to bola jednoduchá vycedzovacia technológia na zariadení (vycedzovacia pec) vlastnej konštrukcie. Roku 1966 bolo vyrobené 253 ton pretavovaného zinku. Toto však nebol cieľový program pre hámor pokiaľ išlo o výrobu kovového zinku. Cieľový program bola výroba elektrolytického zinku, ktorá sa začala realizovať začiatkom roku 1968. Počítalo sa s prácou 14 elektrolyzérov, teda doplnenie deviatich elektrolyzérov, v ktorých sa vyrábal mangán o päť nových. Zámer sa podaril a už 20 decembra 1968 bol vyrobený prvý elektrolytický zinok v Československu a normálna prevádzka sa začala roku 1969. Bol to v poradí už tretí kov, ktorého výroba bola v Banskej Bystrici zvládnutá.
Stručný technologický postup bol nasledovný: zinkové odpady s nízkym obsahom chlóru sa rozpúšťali v kyseline sírovej (H2SO4) namiesto ktorej bol používaný vratný elektrolyt pri teplote 75-80°C, nasledovala rafinácia od nečistôt- železa, kadmia, kobaltu a niklu, pri ktorej sa v prvom stupni používal rozptýlený vzduch a peroxid vodíka, v druhom stupni rafinácie sa používal práškový zinok, pričom došlo k odstráneniu medi aj olova. Nasledoval elektrolytický rozklad elektrolytu (síran zinočnatý) a vylučovanie zinku na katóde. Použité anódy boli vyrobené z oloveného a katódy z hliníkového plechu. Používal sa prúd 7800-8000A, napätie na elektrolyzéri bolo 3,3-3,62V, teplota elektrolytu 34-40°C. Prúdová účinnosť po stabilizácii technologického režimu dosahovala 80% pri prúdovej hustote na katóde 257 A/m2 a spotrebe el. energie 3800-4000 kWh/t. Kvalita vyrábaného elektrolytického zinku bola 99,88-99,93%. Začiatkom sedemdesiatich rokov tu bola vyvinutá a zavadená aj výroba kryštalického síranu zinočnatého.
Po ustálení technologických parametrov bola v roku 1979 dosiahnutá výroba (uvádzam ako príklad):
- elektrolytický zinok 660 ton,
- pretavovaný hutnícky zinok 300 ton,
- kryštalický síran zinočnatý 1500 ton.

- Hlavnými riešiteľmi tohto programu boli Ing. V. Košťál, CSc, Ing. E. Kuvik, Ing. L. Wagner, J. Barniak- pracovníci Výskumného ústavu ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom.
Výroba spomínaných výrobkov na báze zinku a elektrolytická rafinácia antimónu boli poslednými výrobnými programami v objektoch „banskobystrického medeného hámra“, pri jeho definitívnej likvidácii roku 1990.

Vývoj výroby elektrolytického niklu, ktorá bola realizovaná v niklovej hute Sereď


- Do dejín elektrolytickej výroby kovov sa však tento závod zapísal ďalšími významnými udalosťami. Roku 1959 tu bol v poloprevádzkovom merítku elektrolytickým spôsobom vyrobený prvý československý nikel ako príprava na jeho výrobu v tom čase budovanej Niklovej huty v Seredi.

Je celkom zaujímavé, že československí hutníci sa podujali vyriešiť náročnú výrobu niklu z chudobných albánskych rúd, ktoré obsahovali len 1 % niklu a neskôr sa, ale už v Seredi podarilo z tejto rudy vyťažiť aj kobalt.


Pyrometalurgickú časť riešil pre túto hutu Výskumný ústav kovov v Prahe, hydrometalurgická časť bola riešením pracovníkov výskumu ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom, Ing. V. Košťála, CSc, Ing. J. Hozlára, Ing. O. Gajdoša a ďalších. Skúšobné elektrolyzéry na výrobu niklu tu pracovali až do spustenia technológie v Seredi roku 1961 a predpokladám podľa fotografie zo Slov. banského archívu, že sa tu pracovníci zo Serede na elektrolytickú výrobu niklu aj fyzicky zapracovávali (K. Ištók, Ľ. Lukáč, Ing. Čižniar, A. Horňák, F. Jankulík).

Elektrolytická rafinácia antimónu


Jedným z ďalších opatrení pri hľadaní výrobnej náplne v Banskej Bystrici bola inštalácia desiatich pokusných elektrolyzérov na elektrolytickú rafináciu antimónu vyrábaného v pobočnom závode ZSNP vo Vajskovej. V tomto prípade sa jednalo o overenie tejto novo vyvinutej technológie, ktorá mala byť po vybudovaní vhodných priestorov prenesená do Vajskovej.

Anódy pre elektrolytickú rafináciu sa odlievali vo Vajskovej a v Banskej Bystrici sa elektrolyticky rafinovali v elektrolyzéroch s prúdom 10 000 Ampér v prostredí fluorosíranových vodných roztokov. Kapacita výroby bola 150 ton elektrolytického antimónu s kvalitou 99,9%, ktorý sa vo Vajskovej oxidoval na oxid antimonitý kvality “extra“.

Patentové riešenie na túto technológiu získali Ing. Š. Cempa CSc a Ing. V. Košťál CSc.

Ukončenie experimentov a výroby v banskobystrickom medenom hámri


Výroba rafinovaného antimónu bola tiež zrušená v roku 1990 . Všetky výrobné a výskumné činnosti boli delimitované pod Rudné bane, š.p. Banská Bystrica. Poslednou zrušenou výrobou bola výroba síranu zinočnatého, ktorá bola zrušená v roku 1991.

Záver a rekapitulácia celkom úspešné storočie


Pokiaľ sa jedná o hutnícku výrobnú činnosť v objektoch bývalého banskobystrického hámra je však treba povedať, že postupným vývojom sa dostal do občanmi osídlenej oblasti a prakticky akákoľvek činnosť tu bola nevhodná (exhaláty, hlučnosť).
V dvadsiatom storočí sa hutnícka výrobná činnosť v hámri definitívne skončila, posúďme však či to bolo pre hámor z hľadiska hutníckeho neúspešné storočie.

Skúsme vypočítavať prvenstvá:
- hneď na začiatku storočia jediná a najväčšia elektrolytická rafinácia medi v Uhorsku,
- dlhé obdobie potom (do roku 1937) jediná elektrolytická rafinácia medi na Slovensku a myslím, že aj v Československu,
- výroba mangánu, ktorý čistý v to čase vyrábali len 4 štáty sveta,
- najväčší elektrolyzér na výrobu mangánu na svete,
- prvý elektrolytický zinok v Československu,
- prvý elektrolytický nikel v Československu,
- prvý elektrolytický antimón v Československu.

Myslím si, že je tých prvenstiev dosť na jedno nie celé storočie.

Použitá literatúra


- Archív ZSNP Žiar nad Hronom
škatule č. 5,6,7, Príkazy podnikového riaditeľa (1952-1971)
- Kafka, R., Čambalová L.: Z dejín výroby hliníka na Slovensku, Neografia Martin. 2001
- Mazúrek J.: Baníctvo na Slovensku v rokoch 1854-1938, Vlastný náklad. Martin 2000
- Staš, M.: Výroba farebných kovov v Banskej Štiavnici, vo Vajskovej a Banskej Bystrici. Rukopis. 2000
- Viest, M: Výskum farebných kovov, stručná história. Rukopis.2000

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára