Inovačný koncept výrobku na báze slovenských magnezitov

Pracovisko: Katedra keramiky, HF TUKE

Identifikácia  pilotého projektu: Inovačný koncept výrobku na báze slovenských magnezitov

Kontakt: prof. Ing. Pavel Raschman, CSc. (HF, FMMR), pavelraschman@tuke.sk

Pozadie: Výroba žiaruvzdorných materiálov je na území Slovenska historicky spojená s využívaním tunajších veľkých zásob magnezitu (SR je na 4. – 5. mieste vo svete). Trvalo klesajúca spotreba žiaruvzdorných výrobkov núti magnezitový priemysel hľadať stále nové aplikácie pre svoje výrobky. Pre koncepčný aplikovaný výskum a vývoj v predmetnej oblasti sa na TUKE v rámci projektu buduje integrované pracovisko, ktoré bude svojím zameraním jedinečné v SR.
Poslanie PP: Ciele pilotného projektu: Vytvoriť funkčný model spolupráce riešiteľského pracoviska Katedry keramiky (dnes Ústavu metalurgie) Hutníckej fakulty (dnes Fakulty materiálov, metalurgie a recyklácie) TUKE, v spolupráci s VRP ZaSS Fakulty BERG TUKE, akademickým sektorom aj priemyselnými podnikmi pre zrýchlenie procesov získavania a prenosu nových poznatkov a technológií v oblasti výroby a aplikácie žiaruvzdorných materiálov a komplexného využitia slovenského magnezitu.

Výstupy: Konečným cieľom je vytvorenie spoločného prístrojového a technologického laboratória pre komplexné využitie slovenských magnezitov s priemyselnými partnermi najmä v rámci Národnej technologickej platformy pre výskum, vývoj a inovácie v spracovaní surovín. Vecným výstupom riešenia je inovačný koncept nových high-tech výrobkov na báze slovenských magnezitov (technická špecifikácia výrobku + návrh a laboratórne overenie technologického postupu výroby, vrátane prípravy modelovej vzorky nového výrobku).

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax: Spolupráca podporí vývoj technologických a výrobkových inovácií, ktoré prispejú k lepšiemu uspokojovaniu potrieb významných priemyselných odvetí SR (hutníctvo, magnezitový priemysel), zvyšovaniu kvality života, zvýšeniu konkurencieschopnosti slovenského magnezitového priemyslu a udržateľnému rozvoju regiónu Gemer, východného Slovenska a celej spoločnosti.

Technické (prístrojové) vybavenie: Existujúce (pôvodné)  prístrojové vybavenie: Prvková analýza; Mikrovlnný rozklad vzoriek CEM MARS; Titrátor; pH metre; Spektrokolorimeter; Laboratórne váhy; Ortuťový porozimeter; Granulometer; Simultánny termický analyzátor; Dilatometer; Poloprevádzková linka pre chemické spracovanie nerastných surovín;  Sušiarne a laboratórne pece; Diamantové píly; Hydraulické lisy; Sitovacie zariadenia; Mlyny; Drviče.

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM: Termomechanický analyzátor; Štruktúrny a prvkový rýchloanalyzátor; Termofyzikálny dilatormetrický analyzátor.

Dosiahnuté výsledky riešenia: (1) Výsledky preukázali vhodnosť použitia slovenského magnezitu vo forme vhodne pripravenej kaustickej kalcinovanej magnézie (CCM) na odstraňovanie arzénu z kontaminovaných (podzemných) vôd. (2) Bol zostavený bilančný model hlavných technologických  uzlov navrhnutej novej technológie – flexibilnej malotonážnej výroby čistých horečnatých solí z magnezitu. (3) Bola laboratórne overená receptúra dusacej hmoty pre oceliarsky priemysel, ktorá vykázala hodnoty katalógových parametrov porovnateľné so svetovou špičkou.
Spôsob transferu výstupov riešenia do praxe: (1) Vyvinutý spôsob čistenia kontaminovaných vôd od arzénu a ťažkých kovov metódou priepustných reaktívnych bariér s použitím CCM ako reaktívneho materiálu je už aj patentovo chránený. (2) Čisté zlúčeniny horčíka sú výrobky s vysokou pridanou hodnotou nielen pre potreby priemyslu SR v súlade s prioritami RIS3, ale aj EÚ a sveta. Získané výsledky budú slúžiť ako podklady pre projektovú prípravu modelovej linky. (3) Boli vyrobené skúšobné šarže dusacej hmoty pre prevádzkové testy, ktorých cieľom je potvrdenie očakávaných úžitkových parametrov.