A Miskolci Egyetem Közleménye A sorozat. Bányászat, 60. kötet, (2001) p. 17-34 Perlit, a környezetbarát magyar ásványi nyersanyag" tudományos konferencia A KORSZERŰ PERLITBÁNYÁSZAT ÉS ELŐKÉSZÍTÉS KIALAKULÁSA ÉS A VÁRHATÓ FEJLŐDÉSE Dr. Farkas Géza ügyvezető igazgató Perlit-92 Bányászati és Feldolgozó Kft. Először is szeretném megköszönni a PERLIT-92 Bányászati és Feldolgozó Kft. tulajdonosai és dolgozói nevében, hogy megtisztelték jelenlétükkel a perlitkonferenciát és igen szép számban részt vesznek. a» m,, TÜV Köszönetemet szeretném kifejezni a szponzoroknak, a Duna-Dráva Cement Kft-nek mint főtulajdonosnak a jelentős segítségért, a szervezésért, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának, a Magyar Tudományos Akadémia Miskolci Bizottságának, hogy helyet adott a konferenciának és mindazoknak, akik részt vettek a szervezésben és segítették, hogy sikeresen fejezzük be a mai napot. ZERTIFIKAT Die TÜV CERT-Zertifizierungsstelle der TÜV Management Service GmbH bescheinigt gemäß TÜV CERT-Verfahren. daß das Unternehmen PERLIT-92 Bányászati és Feldolgozó Kft. H-3994 Pálháza Ipartelep út 22-24. für den Geltungsbereich Erforschung, Entwicklung, Verarbeitung und Vertrieb von Perlit ein Qualitätsmanagementsystem eingeführt hat und anwendet. D»*rr.n ein Audit. Bertcnt-Nr 24022284 wurde w Nachweis»»bracht, oafi PontenmgAn fim DIN EN ISO 9001 :1994 erfüllt sind D.öftes Zsrtifikdi <»t bis Owember 2002 Zertifikai -Rwyib.tr er-nr 12 100 7333 Í] KCl AC,!pon;i könyvtár TOV
Farkas Géza 1. BEVEZETŐ Még mindig kevesen tudják, hogy Magyarország perlitben nagyhatalomnak számit. Magyarország észak-keleti csücskén van egy kis falu, ahol nemzetközileg is jó hírű perlitbányászat és modem előkészítő mű működik. Termelése az elmúlt 10 évben évente 5-7 %-kal nőtt és jelenleg a világ termelésének kb. 5 %-át perlitőrlemény formájában állítjuk elő. Ha a cementipari perlitet és figyelembe vesszük, akkor 8 %-át. PERLIT-92 kft Bányászati és Feldolgozó Kft. 3994 PÁLHÁZA Ipartelep út 22-24. Telefon 47/370-024 Ügyv. ig. 47/570-012 Sz. gép 47I570-010 Titkárság 47/ 570-011 Tel/Fax. 47/ 370-515 E-mail: Derlil920matavnet.hu Mit is nevezünk perlitnek? "Perlitnek kell tekinteni minden olyan szilikáttartalmú üveges, vulkanikus eredetű kőzetet, amely gyors hevítéssel a lágyulási tartományban lévő megfelelő hőmérsékletre hevítve megduzzad és térfogata közel 10-15-szőrösére nő. A térfogatnövekedést a molekuláris szerkezetben lévő víz és gáz eredményezi, amelyek 760 C és 1200 C között távoznak." Egyes kutatók szerint 1822-ben már "perlit" kőzetelnevezést használtak. Ténylegesen 1888-ban találtak nagyobb mennyiségben perlitet az USA-ban a Yellowstone Nemzeti Park területén. Közlemények számolnak be a Japánban 1925-ben végzett perlit vizsgálatokról. 1925 körül Németországban habosították először a perlitet, és 1938-ban az arizónai Superiorban Lee Bayer szabadalmaztatott egy perlitduzzasztó eljárást. 1953-ban Európában Hollandiában és egy évvel később Nyugat-Németországban egy-egy modemnek számító duzzasztó létesült. 1958-ban egy időben Magyarországon (Pálházán) és Görögországban (Silver Barite Milos szigetén) kezdték meg a perlitbányászatot és duzzasztást. Ez utóbbi ma a világ legnagyobb perlitbányája. Ekkor kezdődött a Szovjetunió, Japán és Kína bekapcsolódása a perlit termelésbe. 18
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése 2. NEMZETKÖZI KITEKINTÉS Szeretnénk bemutatni a világ perlittermeléséről két táblázatot az első 1969-79. a második 1991-98., ezeket megbízható forrásból találtuk. Ipari ásványok és kőzetek A világ perlit termelése", 1969-1979. (Ezer metrikus tonna) Omág 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979«Esak-Amenka Egyesalt Államok' 471 456 432 343 344 535 512 553 597 641 660 Mexikó 12 14 12 14 15 13 21 16 5 27 28 O w n 4S3 470 444 539 939 368 333 369 622 668 668 Európa GöcOgország 1 108 118 10S 120 139 126 125 '140 163 148 150 Magyarország' «7 66 67 94 106 103 79 106 114 102 103 Olaszország* 80 90 *> 93 '103 110 100 105 100 100 100 Oius/unzlg' 125 150 200 230 300 320 340 360 380 400 400 Egyéb* 26 31 38 45 " 52 33 60 62 62 60 60 Ouzesn 406 435 500 604 702 714 704 T73 19 810 813 Ázsia Japán" 40 43 30 35 60 63 68 72 77 80 83 FQlflp Szigetek 13 1 1 1 1 1 2 2 2 2 Törökország 3 4 16 32 16 19 13 27 33 30 30 Egyéb" 33 33 33 30 28 28 28 30 30 Összesen 43 62 100 121 112 113 110 129 140 142 145 AÍHla: flsszooi' # # 1 1 # # # # 1 1 1 Óceánia: Atuzbália 1 1 2 2 3 2 2 4 2 2 3 UJ-Zéland 2 2 3 3 3 2 2 1 1 1 Összesen: 2 3 4 s 6 5 4 6 3 3 4 Világ Ossz. term.ll 934 990 1.049 1.290 1,379 1,400 1.331 r M77 1,383 1,624 1,651 Forrás: Meisinger, 1980. e Becsült. ' Módosított * Bányászat és/vagy feldolgozott perlit Feldolgozott érc, amelyet a termelök értékesítettek vagy használtak fel ' Feldolgozott érc 5 Bányászott érc * Kevesebb mint '/i egység 19
Farkas Géza World: Production of perlite by counhy, 1991 to 1998 (looot) Countrv Ml 199? 1994 1995 1996 1997 1998 Armenia 220.0 216.0 48.0 24.0 24.0 24.0 24.0 35.0 Argentína 25.2 16.5 9.4 21.2 20.1 21.5 27.6 25.0 Australia' 2.6 3.4 42 4.1 6.2 5.0 5.0 5.0 j Bulgaria 20.0 20.0 25.0 25.0 32.5 25.5 22.5 22.5 ; China 2 300.0 300.0 300.0 300.0 300.0 300.0 300.0 300.0 [Georgia 6.0 6.0 60 6.0 3.6 2.4 2.4 2.4 Greece' 655.9 505.3 548.6 4687 565.5 460.0 690.0 690.0 ihnngaiy 3 106.6 83.0 80.0 85.0 151.0 150.0 150.0 150.0 ; India 1 0.1 0.2 0.3 0.3 0.5 0.3 0.5 0.5 j Iran 1 6.3 5.0 5.0 0.4 1.3 2.0 2.0 2.0; Itak 70.0 65.0 65.0 65.0 60.0 60.0 60.0 60.0 ; jjapan 1 203.0 203.0 263.3 268.8 275.6 304.3 288 0 245.0, Mexico 3 48.9 42.6 34.6 31.9 33.5 37.4 51.8 55.0 j Morocco - 51.2 50.0 [New Zealand 1.7 2.0 0.8 1.0 1.8 1.9 2.0 2.0; jphitippines 2.9 2.8 19.8 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0! kussia 120.0 126.0 78.0 42.0 30.0 24.0 240 24.0 (Slovakia 4 40.7 40.0 22.0 18.9 18.2 25.2 25.0 25.0 pouth Africa 0.1 0.1 0.3 0.9 1.3 0.7 0.4 0.5 Thailand n.a n.a o.a n.a 1.1 1.2 0.7 1.0 [Turkey 4 133.9 192.5 178.0 186.0 223.3 206.0 280.0 280.0 bkraine 48.0 48.0 24.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 psa 5 514.0 541.0 569.0 644.0 700.0 684.0 706.0 685.0 [Total 2 526,0 2 418.0 2 281J 2 225.2 2 481.5 2 367.4 2 745.1 2 692.0 Europe 1421.0 1 302.0 1 074.6 932.6 1 120.1 989 1 1341.1 13510 pacificrim 1 105.0 1 117.0 1 206.7 1 292.6 1 361.4 1378 3 1 404.0 1341.0 Ezekből több alapvető megállapítást tehetünk: 20 1. 1969-98 között 29 év alatt 288 %-kal nőtt a termelés. 2. Voltak visszaesések is, de átlagosan 9 %-kal nőtt az évi termelés. 3. Legnagyobb termelők sorrendje: - USA, Görögország, Kína, Japán, Törökország, Magyarország, Olaszország
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése A világ legnagyobb termelőjéről, az US A-ról szeretnék 1-2 mondatot mondani és bemutatni. Tabla USA : Production of mined and processed perths,1*u to 19M (1.0001) Year Crude oca mined' Processed partita 1984 592 452 1885 815 470 1988 887 460 1987 706 484 1988 753 523 1989 855 545 1990 859 578 1991 711 514 1992 782 541 1993 891 569 1994 864 644 1995 13 700 199«811 684 1997 856 706 1998 832 885 Source US Geological Suivey Notes : 1) Crude ore minad and stockpiled for processing Az USA fő perlitlelőhelyei Új Mexikóban találhatók. Emellett kisebb készletek találhatók Arizóna, Nevada, Kalifornia, Utah, Coloradó államokban. Az USA-ban a Geological Survey a perlitkészletét 120-200 Mt-ra becsüli. 1984-1998 között a bányászott mennyiség 140 %-kal nőtt, azaz évi 10 %-kal. 21
Farkas Géza A feldolgozás pedig évi 10,5 %-kal nőtt. Ha a következő táblázatot nézzük, a perlitfelhasználást vizsgáljuk meg, látjuk hogy kiemelt a formázott termékek aránya 68,2 %. (Ez építőipari lapok és idomos termékek.) Jóval kisebb a kertészeti perlitfelhasználás, 10,2 % és kisebb jelentőségűnek kell tekinteni a szűrési segédanyagokat. Meglepő, hogy igen alacsony a vakolat, habarcs részaránya. Ez az amerikai építészeti stílust is jellemzi. Ezen az Európaiaknak el kellene gondolkodni. Nyugat-Európai perlitfelhasználásról szeretnék beszélni. Értékesített duzz. pariit felhasználásénak megoszlása IMS USA Felhasználás Mennyiség t Átlagár USD«Betonadalék Tőttöanyag Szűrési segédanyag Formázott termékek Kertészti adalékanyagok Alacsonytiömérsékletfl szigetelés Falazat és üvegkltöltfi Vakolat adalékok Egyéb Összesen 4 750 50 000 85 700 506 000 75 900 3820 8920 8 730 20100 741720 310 383 317 146 309 397 373 330 214 202 Értékesített duzz. partit felhasználásának megoszlása 1998 USA 2.7* Betonadalék Töltőanyag Szűrési segédanyag Formázott termékek Kertészti adalékanyagok Alacsonyhómérsékletú szigetelés Falazat és üvegkitötts Vakolat adalékok Egyéb 22
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése A habarcs, vakolat kiemelkedő 38 %, valamint a mennyezeti táblák gyártása 22 %. Európában gyorsan fejlődik a szűrőiparban és a kertészetben, 15-15 %-ban, a perlitfelhasználás. Sokat kellene tanulnunk az USA-tól, de ez elmondható Nyugat-Európáról is. Értékesített duzz. partit felhasználásának magoszlása IMI Nyugataurópa Falhasználás Mennyiség t Építőipari (vakolat,habarcs,egyéb adalék) 161 500 Menyezeti táblák 93 500 Szűrési segédanyag «3 750 Kriogén szigetelés 21250 Kertészti adalékanyagok 83 750 Egyéb 21 250 összesen 425 000 Értékesített duzz.pariit felhasználásának megoszlása 1998 NyugateurApa Építőipari (vakolat.habarcs, egyéb adalék) Menyezeti táblák Szűrési segédanyag Kriogén szigetelés Kertészti adalékanyagok Egyéb 23
Farkas Géza 3. MAGYARORSZÁG Az északkelet-magyarországi perlit-előfordulásokat üveggyártási alapanyagként már több száz évvel ezelőtt használták. 1958. szeptemberében a Pálházán I. őrlő és tároló helyén kezdődött a bányanyitás és az I. őrlő építészeti munkálatainak előkészítése. Pálházán az őrlő- és osztályozómű 1959-ben készült el. A termelés megindításával egyidőben folyamatos földtani kutatások pontosították a perlitvagyon mennyiségi és minőségi adatait. Az 1960-as évek elején, az ausztriai és németországi export mellett, Magyarországon is elkezdőtött a nagyüzemi perlitduzzasztás és annak felhasználása. Bui Ferenc és társa készítette el az első magyarországi duzzasztót. Bánya,Őrlő term.mellékmunka 1958-1968 160000 140000 120000 100000 80000 60000 -*- Bánya term.t. -»- Őrlő term.t Mellékmunka 40000 20000 0 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 24
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése Bánya.Örlő term.mellékmunka 1969-1978 - Bánya term.t. - őrlő term.t Mellékmunka 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 Bánya.Örlő term.mellékmunka 1979-1988 350000 300000 250000 200000 150000 - Bánya term.t - őrlő term.t Mellékmunka 100000 50000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ' 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 25
Farkas Géza Bánya,Őrlő term.mellékmunka 1989-1997 250000 200000 150000 100000 -*- Bánya term.t. - -Őrlő term.t. Mellékmunka -*- Köztes p. 50000 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 Az elmúlt 43 évet 6 fő szakaszra lehet bontani. 1964-ig gyors felfutás, majd 4-5 év visszaesés. 1970-től egyenletes javulás 1980-ig, amikor új előkészítő üzem építésére került sor. Ezután 1989-ig egyenletes fejlődés, igen sok ellentmondással, amely 15-20 %-os reklamációkat is jelentett időnként. Ezután 2 év alatt elvesztettük piacunk 35 %-át. Jugoszlávia, Csehszlovákia 90 %, Magyarország 60 %. Export 15-20 %-kal csökkent. Jelentős változás a privatizációval kezdődött el. A privatizáció több lépésben zajlott le. Az elmúlt 10 évben egyenletes fejlődés volt tapasztalható. Évi 5-8 % között volt a fejlődés üteme. Jelenleg kialakult arány az össz értékesítésben: 70 % export 30 % hazai 26
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése A képen a 2000. évi szállítás látható országonkénti megoszlásban. 27
Farkas Géza 4. A PERLITBÁNYÁSZAT Mikortól lehet modern perlitbányászatról beszélni? Kb. 10-12 évvel ezelőtt indult egy jelentős fejlődés. Mi volt az alapja? Egyértelműen a modemnek számító bányagépek megvásárlásával kezdődött. Milyen alapvető átalakítást végeztünk a bányaművelésben? 1. A meddő letakarításnál bevezettük a kőzetszaggatásos művelési rendszert. Ezzel 200 Em 3 /év teljesítményt tudtunk elérni. Sajnos a perlit előfordulás olyan, hogy az elkövetkező években ezt 3-400 EmVévre kell növelni, a meddőletakarítást. Kiemelt feladatként, évente 10-20 Em 2 terület rekultivációját végezzük el. 2. Elhittük, hogy a nyersperlitt termelésnél nem a t számit, hanem a szelektív minőségi termelés. Az a jó perlit, amivé} a vevő elégedett. Át kellett értékelni a kutatási eredményeket, szembe kellett állítani a piaci minőségi igényekkel. Bevezettük az ISO 9001 Nemzetközi Minőségbiztosítási Rendszert (kép a kezdő lapon). Ezután a szelektív termeléshez a fúrási és robbantási technológiát kellett kialakítani. m A I'HRLIT 92 KÍ W)4 Pálhá/a V P u ni/ k koiim:) i CKki,mi,.M híii ni am iih * 11 28
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése Tudomásul kellett venni, hogy a pálházai bányából több különböző paraméterű és színű perlitet kell termelni. Bevezetésre kerult a robbantás utáni kőzetvizsgálat: Három fő paramétert vizsgálunk: a.) duzzadóképesség, b.) nyomószilárdság, c.) meddőtartalom. Szeretnék bemutatni egy diagramot (nem szokásos derékszögű koordinátarendszerben értékeljük, hanem egy 3 vektoros sík ábrázolást javaslunk), - ahol a vízszintes tengelyen a duzzadóképesség 15-50 g/l között van (ez laboratóriumi duzzasztás). - a vízszintes tengelyt 60 -os szögben metszik a meddőtartalom 0-15 %-os értékei. - a harmadik, amely bezáija a háromszög oldalát a nyomószilárdság értékei 70-200 N között. WHUHM HMQUTvac PU7 ttsttmaiosao n-i UFOriÓTAHTAUIM 4 NYOMÓSIÜIAHUSAG 4U-;. fi l UFODÓTART.MOU-i NVOMUK/lÁroSAOMJ~~- 11 H 3w NUr. rttf Kréu Mdmmt 1803 'MMil.'Woi 17 * nruimcthiir.*) s nvumhittn^i N Ei pw«i i«m**m n*4*hé(t t*»<r 29
Farkas Géza iteninoa M-* 11 n Ennek a minősítési rendszernek kidolgozását az elmúlt két évben befejeztük és a jövő hónapban a Nemzetközi Perlit Intézet Európai közgyűlésen szeretnénk elfogadtatni és szabványosítási javaslatot készítettünk. 3. A harmadik fontos elem, hogy bevezettük a cementipari perlittermelést (trassz) a Hejőcsabai Cementgyárral (HOLCIM Rt.) 30
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése 5. ELŐKÉSZÍTŐMŰ A II.sz. őrlőüzem 1980-ban épült és talán még a mai napig is modemnek számit, különösen az osztályzás terén. Az elmúlt 10 évben jelentős változtatásokat hajtottunk végre. 1. A törési fokozatok szigorú betartására új középtörőt építettünk be. Az utántörő rendszerbe a kíméletes törés érdekében egy új számítógép vezérlésű hengerestörőt üzemeltettünk be azért, hogy a 250 mikron alatti szemnagyság minimális értékű legyen. Sajnos nem mindig voltunk sikeresek ebben a tekintetben (a 100 mikron alatti rész meddőnek számit, alig tudtunk eladni belőle.) 31
Farkas Géza 2. Az osztályozásnál több változtatást végeztünk. - a hibahatárok csökkentése, 5-7 %-ra - a szűk granulometriák kialakítása, 0,3-0,4 mm-es szemcsefrakciók gyártása. Ehhez természetesen csak különleges, nagyszilárdságú acélszitákat lehet alkalmazni. A feszítést és a szitatisztítást a több évi tapasztalat után sikerült véglegesen kialakítani. 3. A késztermék kezelés és tárolás legmodernebb módszerének bevezetése kiemelt feladat volt: szegregáció csökkentése, a végtermék aprózódásának minimális értékre történő kialakítása. 32
A korszerű perlitbányászat é.s előkészítés kialakulása és a várhaló fejlődése 6. SZÁLLÍTÁS A nagy volumenű termék eladásánál kiemelt feladat a logisztika. A perlitszállítás esetén a költségtényezők 50 %-át ez teszi ki, ezért fő feladatnak kell tekinteni. Sátoraljaújhelyen az elmúlt 15 évben kialakítottunk egy modern rakodóüzemet, ahol 62 t-ás TADGS vagonok töltését végezzük. A logisztikát német és osztrák szakértők közreműködésével bonyolítjuk le. 33
Farkas Géza 7. A JÖVŐ ALAPVETŐ FELADATAI 1. A nyersanyagkutatások fokozása, új bányaterületek megszerzése. 2. Szelektív bányászat további javítása, homogenizálás megoldása. 3. Szük, 0,2-0,25 mm-es szemcseosztályok előállítása és a keverés megoldása. Valószínű, hogy csak az új előkészítő mű fogja megoldani ezt a problémát. 4. A Nemzetközi Minőségbiztosítási Rendszerünk átalakítása az ISO 9001-2000 új szabványra. 5. A jelenleg folyamatban lévő környezetvédelmi beruházások befejezése. Kiemelt feladat, az 5-10 mikron g/nm 3 kibocsájtási határérték elérése minden pontforrásnál. A Duna-Dráva Cement Kft. 1999-ben megvásárolta a többségi tulajdont és az új tulajdonosok elhatározták, hogy az előzőekben felsorolt fejlesztéseket támogatják. 34