nedeľa, 23. januára 2011

200 rokov od zavedenia nepriamej amalgamácie a založenia I. medzinárodnej vedeckej spoločnosti v Sklených Tepliciach


Príspevok bol publikovaný v Hutníckych listoch č. 8 roku 1986 /odborný časopis Hutního prumyslu-SNTL Praha.

Určite bolo šťastím pre hutu v Sklených Tepliciach, že na ňu padla voľba na priemyselné vyskúšanie nepriamej amalgamačnej metódy, ktorá bola v poloprevádzkovom merítku úspešne odskúšaná v roku 1785 Ignácom Bornom vo Viedni.

V stredoslovenskom regióne boli v tom čase huty v Banskej Štiavnici, Kremnici, Hodruši, Kozelníku, Železnej Breznici , Banskej Bystrici a Žarnovici. Huta v Sklených Tepliciach patrila medzi najmenšie, no jej voľbu iste ovplyvnila blízkosť Banskej Štiavnice s Banskou akadémiou a čarovné prostredie vtedy veľmi známych kúpeľov.

Sklené Teplice z roku 1753. /Z diela: A. C. Woita Examen Physico-Madicum Tnermanum Selenensium/


Viedenské noviny z 9. 9. 1786 oznámili, že dňa 27. 8. 1786 bol Ignác Born v Banskej Štiavnici a Sklených Tepliciach osobne dohliadať na amalgamáciu a tiež viesť metalurgický kongres. Na Bornove pozvanie zišli sa do Sklených Teplíc zahraniční odborníci, aby sa osobne zoznámili s novou metódou spracovania strieborných a zlatých rúd. Len pre zaujímavosť treba uviesť, že sem prišli odborníci z Anglicka, Dánska, Francúzska, Švédska, kniežatstva Hannover, Španielska, Saska, Ruska, Poľska.

Samotná amalgamačná metóda bola známa pri výrobe zlata už starým Rimanom, no na výrobu striebra sa neuplatnila, pretože striebro má k ortuti horšiu zmáčateľnosť (ťažšie vytvára amalgám) a v prírode sa často vyskytuje vo viazanej forme, čím pri použití priamej amalgamácie vznikali vysoké straty. Preto bolo výhodnejšie spracovávať striebronosné rudy hutníckou cestou, pri ktorej sa vyredukované striebro koncentrovalo v olove a z tohto po násilnom okysličení (odháňanie olova) zostala zliatina zlata a striebra.

S touto technológiou sa neuspokojil I. Born (1742 – 1791) a od roku 1784 vo svojom súkromnom laboratóriu na predmestí Viedne skúmal metódu nepriamej amalgamácie – vynaložil na ňu 20 000 zlatých zo svojich prostriedkov.


I. v. Born podľa rytiny J. Balzra



V roku 1785 bola metóda vo Viedni úspešne predvedená a ukázalo sa, že prináša úsporu až 40 % nákladov, ďalej pri nej bola nižšia spotreba vtedy už nedostatkového dreva, ktoré sa stávalo limitujúcim faktorom pre klasickú hutnícku výrobu (stredoslovenské huty spotrebovali v tom čase na hutnícku výrobu 1,7 mil. m3 za rok dreva), zlepšil sa odbyt na ortuť a kuchynskú soľ, čo bolo pre monarchiu veľmi výhodné. Odpadlo tiež použitie drahého olova. Vo Viedni sa roku 1785 spracovalo 26 centov štiavnickej striebronosnej rudy a za 12 hodín sa získalo práve také množstvo zlata a striebra ako pri klasickom spôsobe za 6 týždňov.

V čom vlastne spočívala nepriama amalgamácia Ignáca Borna? Bol to úplne nový prístup pre hutnícku výrobu tých čias. Predovšetkým bolo nevyhnutné dokonalé rozomletie rúd na jemné frakcie, ktoré sa v ďalšej etape pražili s prídavkom kuchynskej soli. V tom prípade išlo o oxidačno-chloridačné praženie, pričom vznikal zo strieborných zlúčenín chlorid strieborný. Výpražky sa po vychladnutí znovu mleli, a tým bola ukončená príprava pre vlastnú amalgamáciu, ktorá sa konala v medených kotloch, do ktorých sa pridávala vypražená ruda, voda a ortuť.

Amalgamačné zariadenie

Pri vlastnej amalgamácii sa z chloridu strieborného uvoľňovalo /redukovalo/ striebro účinkom ortuti. Vzniknuté striebro sa viazalo s prebytočnou ortuťou na amalgám. Neskôr túto amalgamáciu vylepšil Charpentier z Halsbrücke, ktorý vytesňoval striebro prídavkom železa, a tým znížil spotrebu ortuti. Zmes sa premiešavala drevenými ramenami, ktoré sa točili v oboch smeroch a boli poháňané vodným kolesom. Vlastná amalgamácia trvala 8 – 15 hodín podľa kvality výpražkov a rudy. V ďalšej etape sa obsah amalgamačných kotlov prepieral tak, aby sa z amalgámu odstránili mechanické nečistoty. Prepieranie sa robilo vo veľkom drevenom sude, do ktorého vošlo 10 amalgamačných kotlov (viď obr. 2). Na obrázku vidieť preklápanie amalgamačného kotla do prepieracieho suda. Obsah suda sa ručne premiešaval pomocou miešadla, a tak dochádzalo k oddeľovaniu ortuti. V hornej časti suda boli otvory na vypustenie rmutu na odkalište. Po ukončení tejto operácie sa ortuť a amalgám vypustili do špeciálnej nádoby. Z amalgámu sa v prvej etape ručne vylisovávala cez ľanové plátno ortuť, zo zbytku sa vytvorili gule amalgámu o hmotnosti 1 až 1,5 kg, ktoré na vzduchu stvrdli.

Pec na vypaľovanie amalg. gúľ

Tieto gule sa v ďalšej etape vydestilovávali vo zvláštnych peciach (viď obr. 3). Jednalo sa o akési kelímky, ktoré boli v spodnej časti chladené vodou a v hornej časti ohrievané dreveným uhlím. V kelímku bol umiestnený stojan, ktorý mal na troch poschodiach z dierovaného plechu uložené amalgamové gule (asi 60 kg na jednom poschodí). Vrch kelímku bol utesnený a odparená ortuť kondenzovala v spodnej časti, odkiaľ odchádzala na opätovné využitie.


Po ukončení operácie zostalo na dierovanom plechu hubovité striebro s kolísavým obsahom zlata, medi a olova. Tento produkt sa ďalej spracoval rafináciou v tom čase klasickou metódou – pretavením s olovom a jeho odháňaním. Takto bol celý cyklus ukončený.

Zo stručného popisu metódy vidieť, že metóda bola veľmi dobre prepracovaná a skutočne predstavovala začiatok moderného hutníctva. V čase svojho zavedenia znamenala aj významný ekologický prínos, pretože pri nej odpadli pyrometalurgické procesy. Metóda sa vo svete stala známou ako Európska amalgamácia strieborných rúd.

Už dávnejšie bola položená otázka, na ktorom mieste bola huta, do ktorej bolo zabudované amalgamačné zariadenie. Zo stručného popisu amalgamácie vidieť, že samotná technológia nenechávala odpady, na základe ktorých by sa dalo určiť miesto huty, na druhej strane bolo treba nájsť odpady z pyrometalurgických pochodov predchádzajúcej huty. Tejto otázke pomohla náhoda – pri výkope vodovodu v r. 1982 v severnej časti obce Sklené Teplice bolo vykopané väčšie množstvo trosiek, ktorých chemické zloženie a popis je nasledovný: Strusky vytvárajú homogénne nepriesvitné zliatky o veľkosti až 20 x 20 cm nádychom farby modrej, sivej a hnedej. Na zliatkoch je vidieť, že boli drvené menšie kusy. Typické chemické zloženie je nasledovné:


SIO2 - 40,0 %

FeO - 41,5 %

CaO - 4,5 %

MnO - 4,3 %

ZnO - 0,7 %

Al2O3 - nestanovené

MgO - nestanovené

Cu - 0,1 %

Pb - 0,1 %

S - nestanovené


V struskách, ktoré boli zafarbené do modra bol stanovený vyšší obsah Pb (okolo 0,25 %).

Z uvedeného chemického zloženia sa dá usudzovať, že sa jedná o strusky z pyritového tavenia, pri ktorom bol ako struskotvorná prísada pridávaný kremeň. Ostatné prísady ako vápenec a iné sa pridávali len v malých množstvách, aby teplo získané horením pyritov stačilo na roztavenie vsádzky. V niektorých vzorkách bol obsah SiO2 stanovený v rozmedzí 60 až 70 % a FeO okolo 24 %. Takéto rozdiely v chemickom zložení sú možné, pretože huty pracujúce v tom období mali problémy s tvorbou trosky.

Týmto bolo lokalizované pravdepodobné miesto starej huty v Sklených Tepliciach a neskôr a našli ďalšie indície, medzi ktoré patria:

- ešte nezbúrané objekty (viď obr. 4) majú charakter priemyselnej budovy.

Posledná budova amalgamačnej huty /foto 1985/


V okolí sú zbytky ďalších rozpadajúcich sa budov.

-

Zostatky vodného náhonu k amalg. hute


K uvedeným objektom nutne musel viesť vodný náhon, ako zdroj energie, a pri podrobnejšom skúmaní sa takáto možnosť ukázala (viď obr. 5). Od predpokladaných objektov huty vidieť po vrstevnici zárez až k potoku Teplá a dá sa predpokladať, že sa jedná o zasypaný vodný náhon.

- Vŕšok nad uvedenou lokalitou nazývajú pamätníci „Nad hutou“.

- Už nežijúci pamätníci hovorili, že v týchto priestoroch bola vo výkopoch pre nové objekty nájdená ortuť.

Na základe týchto skutočností by sa dalo predpokladať, že na týchto miestach a v ešte stojacich objektoch bola huta, do ktorej bolo v roku 1786 inštalované amalgamačné zariadenie. V súčasnej dobe bolo zrúcanie tejto budovy zakázané.

Prvé pokusy nepriamej amalgamácie v Sklených Tepliciach sa konali pod vedením profesora Banskej akadémie v Banskej Štiavnici – chemika Antona Ruprechta so štiavnickými a hodrušskými rudami. No pozvaní účastníci pokusu z 10 štátov si mohli doniesť svoje rudy, svoje suroviny a na týchto si overiť už uvedené výhody amalgamačnej metódy. A tak napr. F. W. Trebra, banský komisár zo Zellerfeldu v kniežatstve Hannover zostal v huti 3 mesiace a všetko si s úspechom vyskúšal. J. D. Weber z Falcka zostal v huti 7 mesiacov. Celkove sa pokusu zúčastnilo 27 vedcov z 10 krajín, no a to už bol iba malý krok k tomu, aby tu bolo poukázané na potrebu organizácie výskumnej činnosti v medzinárodnom merítku a z podnetu zúčastnených bola založená v septembri 1786 v Sklených Tepliciach prvá medzinárodná banská spoločnosť „Spoločnosť pre banské vedy“ (Societät der Bergbaukunde).

Podľa zoznamu mala spoločnosť 148 členov z celého sveta. K už spomínaným štátom sa ďalej priradili Taliansko, Nórsko, Mexiko. Medzi členov tejto spoločnosti patrili také osobnosti, ako bol J. Watt, A. L. Lavoisier, J. W. Goethe. Ústredné riaditeľstvo bolo najskôr v Sklených Tepliciach, potom sa presťahovalo do Zellerfeldu v Harzi. Spoločnosť mala veľmi progresívne stanovy. Cieľom spoločnosti bolo zhromažďovať nové poznatky, ktoré by boli užitočné pre baníctvo. Tieto poznatky boli v minulosti utajované. Členovia boli povinní včas a presne informovať ústredné riaditeľstvo o všetkých výskumoch. Žiadali sa aj negatívne výsledky. Každý člen bol povinný k Veľkej noci zaplatiť členské 2 dukáty. Členovia, ktorí boli vo výskumnej časti neaktívni, mohli byť podľa článku IX. zo spoločnosti vylúčení. Povinnosťou spoločnosti bolo všetky príspevky od členov publikovať v zborníku „Bergbaukunde“. Členom spoločnosti boli mali ďalej možnosť získať naj rôznejšie informácie, modely a plány.

Spoločnosť v roku 1791 zanikla, jednak smrťou Ignáca Borna, ale aj tým, že vplyvom francúzskej revolúcie vznikli v Európe vojny, a tým zanikli podmienky pre prácu spoločnosti.

Bol to Ignác Born, ktorý preslávil Sklené Teplice vo svete, jeho nezlomný elán, ktorým všade, kde len zasiahol, dokázal v krátkom čase zorganizovať veľké veci. Aj keď sa vplyvom svojho podlomeného zdravia z experimentov dožil len 49 rokov, všade nechával geniálne pamätníky. Snáď na koniec z diela českého historika Jozefa Kočího (1978): „Šťastnou náhodou sa v roku 1769 prisťahoval do Prahy geológ a banský odborník Ignác, rytier Born, osvietenský učenec s mimoriadnymi organizátorskými a spoločenskými schopnosťami. Aj keď jeho pobyt v Čechách netrval dlhšie ako sedem rokov, dielo, ktoré vykonal, vydalo za desaťročia práce. Zhromaždil okolo seba osvietenských historikov – Dobnera, Voigta, Pelcla, učencov z odboru prírodných vied – Steplinga, Strnada, Tesánka, a osvietensky zmýšľajúcich šľachticov vedecky a kultúrne činných – Kinského a podnietil ich k založeniu Súkromnej spoločnosti vied v Čechách, ktorá od roku 1775 začala vydávať Pojednanie Súkromnej spoločnosti vied v Čechách. Súkromná spoločnosť si dokázala už v čase vlády Jozefa II. zaistiť atribúty verejnosti a ako „Kráľovská česká spoločnosť vied“ sa stala vlastne našou prvou vedeckou akadémiou, ktorej pokrokové tradície patria k tým, na ktoré sa právom odvoláva naša súčasná Československá akadémia vied.

Použitá literatúra

- Renée Gicklhorn: Die Bergexpeditiondes Freiherrn von Nordeflycht und die deutschen Bergleute in Peru. Leipzig, 1963

- Ignaz von Born: Über das Anquicken der gold und silberhaltigen Erze, Rohsteine, Schwarzkupfer und Hüttenspeise. Wien, 1786

- Albert Pražák: Ingác šl. Born v Sklenném na Slovensku r. 1786. Bratislava I, 1924

- Janh, J. – Jahn, Z.: Chemické vzdělávaní surovín. Praha, 1879

- Polák, S.: Počiatky Bornovej nepriamej amalgamácie zlatých a strieborných rúd na Slovensku v r. 1786. Banský obzor, 1950, č. 9 – 12 - Zlatá kniha banícka. Bratislava, 1783

- Kočí, J.: České národní obrození. Praha, 1978

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára