SPRACOVÁVANIE ANTIMÓNOVÝCH KONCENTRÁTOV Z PEZINKA V 20. STOROČÍ A HĽADANIE METALURGICKÝCH METÓD ICH EFEKTÍVNEJŠIEHO SPRACOVÁVANIA

Antimón sa na Slovensku v 19. storočí vyrábal najmä v roku 1892 v novozaloženej hute vo Vajskovej.. Známy podnikateľ z tých čias, Karol Jozef Demuth, získal od banskobystrického banského úradu zriaďovaciu listinu s dátumom 10. februára 1892 a súčasne mu bolo povolené ťažiť antimónovú rudu na novom banskom poli na Lome nad Rimavicou. V tomto období ešte do roku 1912 pracovala na Slovensku aj antimónová huta v Bystrom potoku, neďaleko obce Hubová pri Ružomberku.
Po smrti pôvodného majiteľa J. K. Demutha roku 1903 prešla vajskovská huta cez viacerých majiteľov a jej kapacita sa pohybovala od 350 do 750 ton antimónu za rok, ba roku 1925 vyrobila až 1056 ton.
Vývoj po II. svetovej vojne
Zaujímavým obdobím je obdobie II. svetovej vojny, keď úplne pochopiteľne závod výborne prosperoval, v tomto období začali vyrábať aj oxid antimonitý a bola zavedená aj výroba zliatkov zlata a striebra. Tomuto obdobiu sa venujem hlavne z toho dôvodu, že od roku 1941 začal produkovať antimónovú rudu aj banský závod v Pezinku a táto sa s veľkou pravdepodobnosťou spracovávala vo Vajskovej. Podľa údajov popredného odborníka na výrobu antimónu v druhej polovici 20. storočia sa v rokoch 1940–1943 vyrábalo ročne 1166–1458 ton kovového antimónu, 38–60 ton antimónu crudum (sírnik antimonitý), 25–236 ton oxidu antimonitého a 36–54 kg zlatých a 36–720 kg strieborných zliatkov.
Kovohuty Vajsková sa stali súčasťou ZSNP
Po skončení II. svetovej vojny a znárodňovacích dekrétoch naďalej prebiehali rôzne organizačné zmeny, až boli Kovohuty, n. p. Vajsková dňa 18. marca 1958 ako samostatný podnik zrušené a včlenené do Závodu Slovenského národného povstania, n. p. Žiar nad Hronom. Od týchto čias vystupovali Kovohuty ako Kovohuty Vajsková – ZSNP závod 03.
Ešte pred tým roku 1956 bola zrušená výroba zlatých a strieborných zliatkov následkom zastavenia ťažby rudy v Medzibrode, zlikvidovaním ťažby na Lome a poklese drahých kovov v koncetrátoch z Pezinka.
Antimónové koncentráty z Pezinka
Antimónové koncentráty z Pezinka sa stali v týchto rokoch významným surovinovým zdrojom pre výrobu antimónu v závode vo Vajskovej, ktorého ročná výroba pravidelne prevyšovala 1000 ton, ale výnimočná nebola napríklad ani ročná výroba 1824 ton v roku 1966 a rekordná bola dosiahnutá roku 1978, keď sa vyrobilo 2256 ton antimónu. Dodávkami Sb-koncentrátov z Pezinka bolo kryté napríklad roku 1960 420–450 ton vyrobeného antimónu, no neskôr tento podiel klesol na 320 ton najmä pravidelným poklesom kovnatosti, navyše so stúpajúcim obsahom arzénu, ktorý zvyšoval ekonomickú a ekologickú náročnosť spracovateľskej technológie. Len pre zaujímavosť budem citovať už spomínaného M. Staša. Pôvodné dodávky pezinských koncentrátov obsahovali 30-33 % antimónu, no v rokoch 1972-1990 už kolísali v rozmedzí 19-22 % Sb. Ostatné zložky tohto koncentrátu boli 5 % arzénu, 1 % olova, 28 % síry, 0,25 % medi, 18-20,5 % železa, 12 % oxidu kremičitého a 0,5 % oxidu vápenatého. F. Jusko uvádza, že v období osemdesiatych rokov obsahoval koncentrát z Pezinka 9-11 g/tonu zlata a 20-40 g/tonu striebra, ako sám hodnotil, „získanie týchto komponentov naznačuje možnosti zlepšenia ekonómie, no samostatným problémom je vývoj technologického procesu.“
Zavedenie novej technológie vo Vajskovej
Vráťme sa teda k technológii spracovávania pezinských Sb koncentrátov v druhej polovici 20. storočia. V čase pripojenia Kovohút Vajsková do ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom, bola vo Vajskovej zavedená oxidačno-redukčná technológia s nasledujúcimi operáciami:
- sušenie koncentrátu,
- oxidačné praženie,
- redukcia vzniknutých oxidov,
- rafinácia antimónu,
- spracovanie vratných trosiek.
Sušenie prebiehalo v rotačnej peci pri teplotách 40-150 ºC, oxidačné praženie pri teplotách 600-700 ºC v plamencových peciach, suchý koncentrát zmiešaný so vzduchom bol dýzou vháňaný do pracovného priestoru pece. Vznikajúci oxid antimonitý bol zachytávaný na tkanivových filtroch. Výkon zariadenia bol 16 t/hod.
Zachytený oxid antimonitý sa ďalej spracovával v redukčnej plamencovej peci pri teplote 900 ºC. Ako redukovadlo sa používalo mleté drevené uhlie, ako tavidlo sóda. V neskorších obdobiach sa táto technologická operácia realizovala v krátkobubnových peciach. Typu Lurgi. Vyredukovaný antimón sa musel ďalej rafinovať od nečistôt – železa, arzénu, medi a olova. Železo sa odstraňovalo pomocou sírnych prísad – vzniknutý sírnik železitý prechádzal do trosky. Súčasne sa čiastočne odstránili meď a olovo, ktoré prešli tiež do trosky, ako sírniky.
Arzén sa odstraňoval na tom istom pecnom agregáte pri teplote 850 ºC pomocou lúhu sodného a vzduchu vháňaného do kúpeľa pomocou oceľovej rúrky. Arzén prechádzal do trosky, ako arzeničňan sodný.
Trosky bohaté na antimón sa spracovávali v redukčných šachtových peciach. Vo Vajskovej boli vybudované dva takéto agregáty s priemerom 1,2 m a výškou 6,1 m. Ako prísada k spomínaným troskám sa pridával vápenec (množstvo podľa druhu trosky) a 10 % koksu.
Šachtové pece boli napojené na samostatný filter na zachytávanie úletov.


Obsluha šachtovej pece.


Modernizácia závodu vo Vajskovej
V rokoch 1974–1980 prebehla rozsiahla rekonštrukcia s modernizáciou s nákladom okolo 80 mil. Kčs. Modernizácia technológie bola vyvolaná zastavením dovozu kvalitnejších koncentrátov zo zahraničia, ale aj zhoršovaním kvality slovenských Sb koncentrátov najmä pezinských. Samozrejme, že sa očakávalo výrazné zlepšenie ekonomiky výroby.

Výrobná schéma spracovania pezinských koncentrátov


Modernizácia bola orientovaná hlavne na zavedenie cyklónového tavenia Sb koncentrátov, ktoré umožnilo nahradiť oxidačné pece pracujúce periodicky a činnosť šachtových pecí jediným kontinuálne pracujúcim agregátom (cyklónová pec), čím sa výrazne zjednodušil základný uzol výrobného procesu a súčasne to znamenalo realizáciu komplexného spracovania antimónových surovín. Cyklónová pec bola vo Vajskovej vybudovaná roku 1983. Pracovníci ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom na základe projektu Hutného projektu Bratislava uviedli roku 1975 v Orure Viato v Bolívii do prevádzky antimónovú hutu s cyklónovou pecou s kapacitou 4270 ton/rok kovového antimónu.


Bochníky kovového antimonu /regulusu/

Cyklónová pec vo Vajskovej mala vnútorný priemer 0,48 m, výška bola 0,7 m a vsádzkový výkon 2 t/m3 hod. Denne spracovávala 20 ton vsádzky. Pri spracovaní rôznych typov koncentrátov vznikali tri produkty – oxid antimonitý ako prašná frakcia, troska a kamienok. Množstvo a bohatosť týchto produktov bolo závislé od bohatosti koncentrátov, ale aj od vedenia technológie najmä prebytku vzduchu privádzaného do cyklónovej pece. Zaujímavá bola tvorba kamienka, najmä v tom prípade, keď koncentrát obsahoval meď. Na druhej strane bol tento kamienok výborným zberačom zlata a striebra.
Práve vo využití obsahu zlata a striebra v pezinských koncentrátoch sa hľadala možnosť ekonomického výsledku pri spracovávaní týchto koncentrátov. Už v sedemdesiatych rokoch sa zaviedla technológia spracovania Sb koncentrátov tak, aby sa znížil obsah antimónu v kamienku a ich prepracovania. Bol navrhnutý a priemyselne využitý spôsob spracovania pezinských koncentrátov priamym tavením v šachtovej peci. Získal sa kvalitný oxid antimonitý s obsahom 63 % antimónu, odvalová troska s obsahom 0,4 % antimónu a kamienok s obsahom 3 % antimónu a 40-50 g/t zlata, ktorý sa spracovával samostatne.
Pre nás je však zaujímavejšie chemické zloženie kamienka, ktorý vznikol pri cyklónovom tavení pezinského Sb-koncentrátu. Pri spracovaní 100kg koncentrátu tu vzniklo 20kg kamienka. Použitý koncentrát mal chemické zloženie: 19-20 % antimónu, 7 g/t zlata a 13 g/t striebra. Vzniknutý kamienok obsahoval 3,5-3,7 % antimónu 22-22 g/t zlata a 100-120 g/t striebra. V porovnaní s kamienkom z Liptovskej Dúbravy (9-10 g/t zlata a 107 g/t striebra), bol kamienok z pezinského koncentrátu hodnotený ako bohatý, hlavne na zlato a striebro.
Technológia na cyklónovej peci potvrdila možnosť vyrábať hutnícky, oveľa čistejší antimón a vznikal tu ďalej Sb-kamienok s výbornými koncentračnými vlastnosťami pre zlato a striebro. Praktické analýzy ukázali, že do kamienka sa koncentrovalo až 97 % zlata, 60 % striebra a 80 % medi s niklom, pričom obsah antimónu sa pohyboval v rozmedzí 3-14 % podľa druhu antimónového koncentrátu.
Snaha o získavanie drahých kovov
Okolo roku 1986 neboli ešte vyvinuté technológie na získanie drahých kovov a doporučené bolo dávať tento kamienok na evidovaný odval. Veľmi intenzívne sa však hľadala technológia na získanie uvedených drahých kovov aj jednou z alternatív bolo fluidné praženie, ktoré bolo poloprevádzkove odskúšané na modelovom zariadení vo Výskumnom ústave kovov v Panenských Brežanoch pri Prahe. Výsledky pokusov boli hodnotené pozitívne. Po rôznych možnostiach a použití rôznych prísad bol získaný kovový produkt s nasledovným zložením: 43-53 g/t zlata, 270-340 g/t striebra, 12,3-47 % železa, 1,2-2,7 % olova, 1,98-3,56 % medi, zbytok tvoril antimón.
Podľa názoru odborníkov bol vhodný na spracovanie technológiou vyvinutou vo Výskumnom a vývojovom ústave ZSNP Žiar nad Hronom.
Elektrolytická rafinácia
V rámci modernizácie výroby antimónu bola zavedená aj elektrolytická rafinácia antimónu v prvej etape na poloprevádzkovom zariadení v závode Banská Bystrica. Je pravdepodobné, že aj na týchto zariadeniach boli spracovávané produkty z pezinských antimónových koncentrátov. Nie je účelom tejto prednášky uvádzať podrobnosti tohto procesu, len pre zaujímavosť však treba uviesť k akej koncentrácii drahých kovov dochádzalo pri tejto technológii. Drahé kovy sa tu koncentrovali v periodicky odstraňujúcich sa anódových kaloch a ich koncentrácie boli nasledovné: 180-200 g/t zlata a 770-1350 g/t striebra. Za zmienku stojí aj návrh a jeho poloprevádzková realizácia na zvýšenie efektívnosti spracovávania pezinských antimónových koncentrátov a to tým, že zo sodno-arzeničnatých trosiek z rafinácie antimónu, by sa vyrábal arzeničňan sodný, ktorý nachádzal veľmi dobré uplatnenie v sklárskom priemysle. Poloprevádzka bola vybudovaná v ZSNP Žiar nad Hronom, no pre nereálnosť splnenia bezpečnostných opatrení pre prácu s jedmi, boli poloprevádzkové skúšky technológie zastavené.
Zastavenie výroby a ekologizácia
Koniec osemdesiatych rokov, ktorý znamenal zmenu spoločenského zriadenia a nového riadenia priemyslu priniesol také zmeny, že spracovávanie pezinských antimónových koncentrátov ani samotná výroba antimónu neodolali ekonomickým a ekologickým podmienkam. V poslednom roku, keď závod vo Vajskovej patril do ZSNP Žiar nad Hronom, bolo vyrobených 792 ton antimónu. Výroba bola deliminovaná do Rudných baní v Banskej Bystrici. Roku 1990 bola výroba antimónu z koncentrátov vo Vajskovej po 97 rokoch zastavená. V priebehu rokov 1991-1992 boli zlikvidované všetky zdroje surovín nachádzajúcich sa v závode.
Súčasne sa začala asanácia závodu. Vo februári 2002 už boli asanované komín, filtračná stanica, výrobná hala, hala šachtových pecí, sklady aj výrobňa oxidu antimonitého extra. Ekologicky boli asanované aj trosky arzeničňanu sodného.
Skončila sa viac, ako 100-ročná výroba antimónu na Slovensku.
Antimón vyrábaný v druhej polovici 20. storočia bol spracovávaný hlavne v Kovohutách Příbram, ako prísada do olova. Oxid antimonitý bol spracovávaný v československých sklárňach, keramických a gumárskych závodoch.



Odpich antimonu zo šachtovej pece.

Celkový pohľad na antimónovú hutu vo Vajskovej /okolo 1980/


POUŽITÁ LITERATÚRA:

1. Beránek, M.: 30-Rudné bane Banská Bystrica – pamätnica, Vydavateľstvo Osveta, n. p. Martin, 1977
2. Holý, V. – Košťál, V. – Šimko, J.: Možnosť intenzifikácie tavenia antimónových koncenrátov, Zborník-Konference o výrobe a zpracovaní neželezných kovu, Praha, 1985
3. Juska, F.: Súčasný stav zhodnocovania drahých kovov na ložiskách Rudné bane Banská Bystrica, Zborník 200 rokov zavedenia nepriamej amalgamácie... Donovaly, Sklené Teplice, Banská Štiavnica, 1986
4. Kafka, R. - Čambalová L.: Z dejín výroby hliníka na Slovensku, Neografia, a.s. Martin, 2001
5. Staš, M.: Výroba farebných kovov v Banskej Štiavnici, vo Vajskovej, v Banskej Bystrici, Rukopis 2000
6. Staš, M.: Perspektívy a možnosti výroby zlata z československých antimónových koncentrátov v ZSNP, n. p., závod Vajsková, Zborník 200 rokov zavedenia nepriamej amalgamácie...Donovaly, Sklené Teplice, Banská Štiavnica, 1986
7. Staš, M. - Hric J.: Elektrolytická rafinácia antimónu, Spektrum, príloha závodného časopisu Hutník (ZSNP, n. p. Žiar nad Hronom) z 19.7.1984
8. Wittgrúber, P. –Tuček, P. – Vitáloš, J.: Dejiny baníctva v Malých Karpatoch, ROAD Bratislava, 2001