Endüstriyel Hammaddelerin Kullanım Alanları
[B][I]
BOR [/I][/B]
Çok geniş ve çeşitli alanlarda ticari olarak kullanılan bor mineralleri ve ürünlerinin kullanım alanları giderek artmaktadır. Üretilen bor minerallerinin % 10'a yakın bir bölümü doğrudan mineral olarak tüketilirken geriye kalan kısmı bor ürünleri elde etmek için kullanılmaktadır.
Bor mineralleri ve ürünlerinin kullanıldiği sanayi dallarına aşağıdaki gruplarda toplamak mümkündür.
-Cam sanayii
-Seramik sanayii
-Temizleme ve beyazlatma sanayii
-Yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler
-Tarım
-Metalurji
-Nükleer uygulamalar
-Diğer kullanım alanları
Borun cam sanayi ve diğer endüstrilerdeki kullanımına ilişkin bazı bilgiler asağıda özetlenmistir.
Cam Sanayii
Bor, pencere camı, şişe camı v.b. sanayilerde ender hallerde kullanılmaktadır. Özel camlarda ise borik asit vazgeçilemeyen bir unsur olup, rafine sulu/susuz boraks, borik asit veya kolemanit/boraks gibi doğal haliyle kullanılmaktadır. Çok özel durumlarda potasyum pentaborat ve bor oksitler kullanılmaktadır. Bor, ergimiş haldeki cam ara mamulüne katıldiğinda onun viskozitesini arttırıp, yüzey sertliğini ve dayanıklılıgını yükselttiğinden ısıya karşi izolasyonunun gerekli görüldüğü cam mamüllerine katılmaktadır.
Seramik Sanayii
Emayelerin vizkozitesini ve doygunlaşma ısısını azaltan borik oksit % 20'ye kadar kullanılabilmektedir. Özellikle emayeye katılan hammaddelerin % 17-32'si borik oksit olup, sulu boraks tercih edilir. Bazı hallerde borik oksit veya susuz boraks da kullanılır. Metalle kaplanan emaye onun paslanmasını önler ve görünüşüne güzellik katar. Çelik, aluminyum, bakır, altın ve gümüş emaye ile kaplanabilir. Emaye asite karsi dayanıklılıgıi arttırır. Mutfak aletlerinin çoğu emaye kaplamalıdır. Banyolar, kimya sanayi teçhizati, su tanklari, silahlar v.b. de kaplanır. Seramiği çizilmeye karşı dayanıklı kılan bor % 3-24 miktarinda kolemanit halinde sırlara katılır.
Temizleme ve Beyazlatma Sanayii
Sabun ve deterjanlara mikrop öldürücü (jermisit) ve su yumusaıcı etkisi nedeniyle % 10 boraks dekahidrat ve beyazlatıcı etkisini artırmak için toz deterjanlara % 10-20 oraninda sodyum perborat katılmaktadır.Çamaşır yıkamada kullanılan deterjanlara katılan sodyum perborat (NaBO2H2O2.3H2O) aktif bir oksijen kaynağı oldugundan etkili bir ağartıcıdır.
Yanmayı Önleyici (Geciktirici) Maddeler
Borik asit ve boratlar selülozik maddelere, ateşe karşi dayanıklılık sağlarlar. Tutuşma sıcaklığına gelmeden selülozdaki su moleküllerini uzaklastırırlar ve oluşan kömürün yüzeyini kaplayarak daha ileri bir yanmayı engellerler. Bor bileşikleri plastiklerde yanmayı önleyici olarak giderek artan oranlarda kullanılmaktadır. Bu amaç için kullanilan bor bileşiklerinin başinda çinko borat, baryum metaborat, borfosfatlar ve amonyum fluoborat gelir.
Tarım
Bor mineralleri bitki örtüsünün gelişmesini artırmak veya önlemek maksadıyla kullanılmaktadir. Bor, değişken ölçülerde, birçok bitkinin temel besin maddesidir. Bor eksikligi görülen bitkiler arasinda yumru köklü bitkiler (özellikle şeker pancarı) kaba yoncalar, alfaalfalar, meyva agaçları, üzüm, zeytin, kahve, tütün ve pamuk sayılmaktadır. Bu gibi hallerde susuz boraks ve boraks pentahidrat içeren karışık bir gübre kullanılmaktadır. Bu da, suda çok eriyebilen sodyum pentaborat (NaB5O8.5H2O) veya disodyum oktaboratin (Na2B8O13) mahsulün üzerine püskürtülmesi suretiyle uygulanmaktadır.Bor, sodyum klorat ve bromosol gibi bileşiklerle birlikte otların temizlenmesi veya toprağın sterilleştirilmesi gereken durumlarda da kullanilmaktadır.
Metalurji
Boratlar yüksek sıcaklaklarda düzgün, yapışkan, koruyucu ve temiz, çapaksız bir sıvı oluşturma özelligi nedeniyle demir dışı metal sanayiinde koruyucu bir cüruf oluşturucu ve ergitmeyi hızlandırıcı madde olarak kullanılmaktadır.Bor bilesikleri, elektrolit kaplama sanayiinde, elektrolit elde edilmesinde sarf edilmektedir. Borik asit nikel kaplamada, fluoboratlar ve fluoborik asitler ise; kalay kursun, bakır, nikel gibi demir dişi metaller için elektrolit olarak kullanılmaktadır.Alaşımlarda, özellikle çeliğin sertliğini artırıcı olarak kullanılmaktadir. Bu konuda ferrobor oldukça önem kazanmistır. Çelik üretiminde 50 ppm bor ilavesi çeliğin sertleştirilebilme niteliğini geliştirmektedir.
Nükleer Uygulamalar
Atom reaktörlerinde borlu çelikler, bor karbürler ve titanbor alasşmları kullanılır.Paslanmaz borlu çelik, nötron absorbani olarak tercih edilmektedir. Yaklasık her bir bor atomu bir nötron absorbe etmektedir.
Atom reaktörlerinin kontrol sistemleri ile soğutma havuzlarında ve reaktörün alarm ile kapatılmasında (B10) bor kullanılır.
Diğer Kullanım Alanları
Ahşap, malzeme prezervasyonu için sodyum oktaborat kullanilir. % 30'luk sodyum oktaborat çözeltisi ile muamele görmüs tahta malzeme yavaş yavaş kurutulursa bozunmadan ve küllenmeden uzun süre kullanılabilir. Silisyum üretiminde bor triklorür, polimer sanayiinde, esterleme ve alkilleme islemlerinde ve etil benzen üretiminde bor trifluorür katalizör olarak kullanılmaktadır.Bor karbür ve bor nitrür; döküm çeperlerinde yüksek sıcakliğa dayanıklı (refrakter) malzeme püskürtme memelerinde de aşinmaya dayanıklı (abrasif) malzeme olarak kullanılan önemli bileşiklerdir.Araçların soğutma sistemlerinde korozyonu önlemek üzere boraks, antifiriz karışımına katkı maddesi olarak da kullanılır.Tekstil sanayiinde, nisastalı yapistırıcıların viskozitlerinin ayarlanmasinda, kazeinli yapıstırıcıların çözücülerinde, proteinlerin ayrıştırılmasında yardımcı madde boru ve tel çekmede akılcılığı sağlayıcı madde, dericilikte kireç çöktürücü madde olarak boraks kullanılmaktadır.
[B][I]TRONA [/I][/B]
Soda külünün pek çok kullanım alanı mevcut olmakla beraber en fazla cam sanayiinde hammadde olarak kullanılmaktadır.
Diger kullanım alanları şunlardır.
Kimya sanayiinde çesitli maddelerin üretiminde;
Sodyum tripolyphosphate , Sodyum Silikat , Sodyum kromit ve sodyum dikromat , Sodyum bikarbonat , Sodyum karbonat peroxhdydrate. Sodyum seskikarbonat , Sodyum hexacyanoferrate , Chlorine monoxide,Deterjan sanayiinde, Su tasfiyesinde, Baca gazı desülfürizasyonunda, Selüloz ve kağıt sanayiinde, Alümina üretiminde,
Sondaj çamurlarında, Galvaniz kaplama banyolarında, Kurşun rafinasyonunda,Bakır flotasyon konsantrelerinden telleryum'un geri kazanılmasında, Rafine edilmiş diatomit'in üretiminde, Fotografçılıkta, Bromine'in üretiminde, Tar'ın distilasyonunda, Hidrojen sülfitin geri kazanılmasında, Döküm kumlarında, Tekstil sanayiinde.
Cam endüstrisi dünya soda külü tüketiminde % 46'lık bir payla en önemli kullanım alanı durumundadır. Bunu % 21 gibi bir payla kimya sanayii takip etmektedir.
[B][I]SODYUM SÜLFAT [/I][/B]
Sodyum sülfat kağıt, cam, deterjan ve tekstil sayilerinde kullanılmaktadır.
[B][I] TUZ [/I][/B]
Tuzun kullanıldığı önemli yerler
.Insan gıdası
.Hayvan beslenmesi
.Kimya ve diğer sanayiler
.Karayollarının kara ve buza karsı tuzlanmasıdır.
[B][I]STRONSİYUM MİNERALLERİ [/I][/B]
Baryum karbonat düşük derecelerde erimiş camın akışkanlığı ile camın kırılma endeksini artırarak ekranın parlakliğını geliştirdiğinden ve röntgen ışınlarına karşı bir engel olusturduğundan uzun zamandir siyah-beyaz TV tüplerinde kullanılmaktadır. 1960'ların sonunda renkli TV yapımı yüksek miktarlara ulaşmış ve kullanılan yüksek voltaj daha yüksek seviyede X-ışını yayılımına sebep olduğundan bunun nötralize edilmesi gerekmiştir. Ba ve Sr elementlerinin atom çaplari geniş olduğundan yüksek oranda X-ışını emicidirler. Belirli bir frekansta yayilan X-ışınları için stronsiyumun daha koruyucu olduğu düşünülmektedir. Renkli TV tüplerinde daha yüksek voltajlar kullanıldığından Sr kullanılmaktadır. Diğer bir kullanım alanı ile ferritlerdir. Ferritler seramik olarak otomotiv sanayinde, demir cevheri seperatörlerinde, fotokopi makinalarında ve özel alaşımlarda kullanılmaktadır.
Ayrıca aleve verdiği kırmızı renk dolayısıyla havai fişekler ve sinyal maddeleri üretiminde; cam, boya, ilaç sanayiinde; çinko elektrolizinde; kuru firin ve uçak motoru gibi makinelerde kullanılan mil yataklarını yağlayıcı olarak kullanılmaktadır.
Genelde stronsiyum tüketimi stronsiyum karbonat şeklinde olmaktadır. Stronsiyum karbonatın son kullanım alanlarına göre tüketimi asağidaki gibidir.
Stronsiyum karbonatın son kullanım alanlarına göre tüketimi
Kullanim alanı % (X1000 t)
Renkli TV tübü
Elektroseramik
Çinko rafinasyonu
Piroteknik
Seramik ve cam
Havayi fişek v.s
Diğer 69,1
15,2
2,9
4,8
0,8
2,7
4,5 75,9
16,7
3,2
5,3
0,8
3,0
5,0
TOPLAM 100,0 109,9
Kaynak: Roskill Information Services Ltd., The Economics of Strontium, 1989.
[B][I]ZIMPARA [/I][/B]
Sentetik aşındırıcıların devreye girmesi ile doğal zımparaya olan talep azalmıstır. Ancak aşındırıcıların pahalı olması, doğal zımparaya olan talebin bazı özel uygulama alanlarında halen devam etmesine neden olmaktadır. Bu alanlar ticari ve halka açık bina, anayol ve kaldırımların,, aşınmaya dirençli kısımları kaymayan yüzeyleri olup yüksek alüminali çimento sanayidir.
Doğal zımparanın geleneksel olarak kullanılabildiği alanlar aşağıda verilmektedir.
A- Inşaat Sektöründe;
1- Ticari ve halka açık binalarda aşınmaya dirençli ve kaymaz yüzeylerde,
2- Anayol ve kaldırımlarda,
B- Nakil Vasıtalarında;
1- Otomobil parçalarında ve aksesuarlarında,
2- Çiftlik makinalarinda ve donanımlarında,
C- Makinalarda (Elektrikli aletler hariç), optik alanda yüzeylerin parlatılması cilalanması için,
D. Ateş tuğlası yapımında.
[B][I]KÜKÜRT [/I][/B]
Kükürt başta gübre sanayii için gerekli sülfirik asit üretiminde olmak üzere, kimya, lastik, boya, kagit, demir-çelik, petrol sanayileri ile tarım ilaçları, barut, kibrit üretiminde kullanılmaktadır. Petrol, dogalgaz ve bacagazlarından yan ürün olarak elde edilen ucuz elementler kükürt üretimi artmakta ve, kükürt tüketiminin % 88'i sülfirik asit üretiminde kullanılmaktadır. Kükürt ve sülfirik asit direkt veya indrekt olarak günlük hayatimiza esas olan hemen, hemen herseyde kulllanilmaktadir. Çesitli endüstriyel, akademik ve kamu araştırma gurupları, artan rafine kükürt yan üretimini sarfetmek amaciyla kükürt için yeni kullanım alanları araştırmaktadır. Büyük hacimli potansiyel pazarlara sahip yeni kullanım alanları
olarak şunları sayabiliriz.
1. Kaldırım döşemelerinde dayanıklılık sağlayan, eriticilere karşi dirençli, kükürt asfalt bileşimleri.
2. Yüksek basınç gücüne ve yalıtkan özelliklere sahip kükürt köpüğü.
3. Gücünü, su ve aşındıricıya karsı direncini artirmak için çeşitli materyallerle yapılan alaşımlar.
4. Kükürt içeren betonlar, inşaat harçları ve argegatlar.
[B][I]POTAS [/I][/B]
Gübreler, modern ziraat için çok elzemdir. Çünkü ziraat, bir mineral tüketme işlemidir. Potas tüketiminin yaklasik % 94'ü zirai gübrelemede, kalan % 6'si endüstriyel sektörde kullanılır. Zirai olmayan alanlarda potasin en önemli kullanım sahası kostik potas ve klorin imalindedir. Diğer kullanım alanları kimya, gıda ve seramik endüstrisindedir. Son kullanımı ise sabunlar ve deterjanlar, cam ve seramikler, kimyasal boyalar ve ilaçlar, likit gübreler ve diger çesitli alanlarda olmaktadır.
Potasin kullanım alanlarına göre pazarlanabilir ürün türleri şunlardır: Potasyum klorür, langbeinit, potasyum sülfat, potasyum nitrat (güherçile) ve gübre tuzları.
Dünya nüfusunun giderek artması, beslenmeye olan talepin de giderek artmasına neden olmaktadır. Bu ise daha fazla ziraat demektir. Ziraat, topraktaki mineralleri azaltan bir mineral tüketim işlemi olduguna göre, toprakta fakirleşen minerallerin yerine konabilmesi gübrelere ve dolayısıyla potasyumlu gübrelere olan ihtiyacin da giderek artması anlamını taşır. Bu nedenle bazı bitkilerin yetiştirilmesinde o yöre toprağının potasyum içeriğine ve yapılan tarımsal işlemin cinsine bağlı olarak potaslı gübreler kullanılmaktadır.
Potas, bütün bitkilerde, nişasta ve şekerin sentezine devamlı katkıda bulunur. Kök hücrelerinde topraktan karbonhidratlardan ve inorganik nitrojenlerden amino asitlerin sentezini ve diş duvarlarının kalınlaşmasını sağlar. Bu, hububatlarda sapların sağlamlaşması anlamına gelir. Potas, keza bitkilerin diş etkenlere karşı, hastalıklar ve iklim şartları gibi direncini de artırır.
Potasyum sülfatlar ise bazı sebzelerde ve keza birçok meyvalarda, özellikle narenciye ve üzümde, klorürün yol açtığı yanmayı önlemek amacıyla kullanılır. Çünkü bunların kökleri çok derin olup, uzun seneler boyunca depolanan klorürü atma imkanı sağlar. Sülfatlar, patates, üzüm ve tütünde, daha iyi lezzet temini için kullanılır.
Son senelerde, az miktarda potas, düşük veya hiç soda içermeyen diyet izleyen kişilerce, direkt olarak tuz şeklinde de kullanılmaktadır.
[B][I]FOSFAT [/I][/B]
Fosfat kayasinin % 85’I gübre olarak kullanılmaktadır. % 15’lik bölümü ise yem, gıda, deterjan, alaşım metalurjisi, kağıt, kibrit, su tasfiyesi, harp sanayi ve kimya sanayiinde kullanılmaktadır.
[B][I]KAOLEN [/I][/B]
Kaolin tüketiminde parasal ve tonaj değerleri bakımından, birinci sırayı kağıt sanayii almaktadır. Avrupa pazarında kağıt, dolgu maddesi olarak toplam tüketimin % % 40'ı, Amerika pazarında ise bu amaçla toplam tüketimin % % 80'i kullanılmaktadır.Özellikle kağıt dolguda Avrupa kaolinle birlikte kalsit te kullanmaktadır. Kuşe-kaplama kağıtta da benzer durum söz konusu olup, özellikle kuşe kağıtta kaolinin kalite bakımından avantaj ve üstünlüğü vardır.Dünya kağıt tüketiminde, kaolin ve kalsite ikame olarak, TiO2,, talk vb. de kullanılmaktadır. Bunların toplam tüketimleri, belirli yıllarda kaolin tüketimini azaltmakla beraber, bu oran çok büyük boyutlarda olmamaktadır. Ancak dünya kalsit tüketimi, kaolin tüketimini etkileyen en önemli unsurdur.
Seramikte kaolin tüketimi, en çok sıhhı tesisat, porselen ve izalatör sanayiinde olmaktadır. Fayansta tüketim maksimum % % 20 dolayındadır.
Son yıllarda seramik sektörü dışında, kaolinin en büyük tüketimi çimento sanayiinde olup, kaolin tüketim oranı tüvenan üretimin % % 30'u mertebesine ulaşmaktadır.
Seramik sektörü dışında kaolinin en büyük tüketimi, boya, lastik ve plastik sanayiinde dolgu maddesi olarak kullanılmasıdır.
Kaolin cam elyafı, kimya sanayi, ilaç sanayi gibi sektörlerde de kullanılmaktadır. Ancak kullanım oranlarının düşüklüğüne rağmen mali portresi yüksek tüketimlerdir.
[B][I]SERAMİK KİLLERİ [/I][/B]
Mineralojik özelliklerine göre sınıflandırılan killer, çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre, kaba seramik kili, ince seramik kili, refrakter kil, bağlayıcı kil, şiferton gibi fiziksel özelliklerine göre de sınıflandırılır.
Seramikte kullanılan killerin kuruma ve çekme özellikleri, plastiklik, kuru mukavemet, pişme rengi gibi özellikleri, kullanım amacına göre bazen kimyasal bileşimden önce gelen bir özellik olarak da kabul edilebilir.
Geology of Industrial Rock and Minerals, 1969 (Robert Bates)'de verilen, killerin kullanım alanları sınıflandırması aşağıda sunulmuştur.
A- Pişirilen Kil Ürünleri (% % 35)
- Tuğla, kiremit
- Drenaj boruları
- Yapısal karo
- Pis su borusu
B- Fayans, yerkarosu, cam, çini, çanak, çömlek, porselen, sıhhi tesisat, elektro porselen (% 40)
C- Diğer Tüketim (% 25)
- Refrakter sanayii
- Çimento
- Sondaj Çamuru
- Dolgu maddesi
- Kaplama malzemesi
[B][I]REFRAKTER KİLLER [/I][/B]
Refrakter killerin tüketim alanı olarak:
1. Şekilli Tuğlalar-Refrakterler
A. Yoğun Tuğlalar
a.Şamot ve Yüksek Alüminalı Tuğlalar
. Ağır Hizmet Tuğlaları
. Genel Hizmet Tuğlaları
. Hafif Hizmet Tuğlaları
b. Diğer Tuğlalar (Silika, Porsil)
B. Hafif Tuğlalar (Izole Tuğlalar)
a. Şamot Izole Tuğlaları
b. Kizelgur Izole Tuğlaları
2. Şekilsiz Refrakterler (Harçlar)
A. Örgü Harçları
a.Yoğun Tuğla Örgü Harçları (Şamot ve Yüksek alumina örgü harçları)
b. Hafif Tuğla Örgü Harçları (Izole örgü harçları)
B. Monolitik Harçlar (Uygulama şekline göre; döküm,dövme,püskürtme ve plastik)
a. Yoğun Monolitikler (Şamot ve yüksek alümina monolitler)
b. Hafif Monolitikler (Izole monolitler)
Yoğun tuğlalarda % 46 aluminaya sahip olanlar şamot, % 46 ve daha yüksek aluminaya sahip olanlar ise yüksek aluminalı tuğlalar olarak adlandırılır. Demir çelik sanayiinde yüksek hacim ağırlıklı, sürtünme, kırılma ve curuf atağı mukavemetine sahip olan dolayısıyle ağır şartlarda kullanılacak tuğlalara Ağır Hizmet Tuğlaları, kullanım yeri şartlarının daha hafif olduğu yerlerde Genel Hizmet Tuğlaları, kullanım yeri hafif olan yerlerde Hafif Hizmet Tuğlası adı verilir. Izolasyon tuğlaları izolasyon amaçlıdır ve esas çalışma tuğlaların arkasında kullanılır. Harçlar tuğlaları birbirine bağlayan toz malzemelerdir.
Çalışma şartlarının ağır olduğu demir-çelik, çimento, petrokimya sanayiinde ağır hizmet tuğlaları, cam sanayiinde ve kok fırınlarında silika asidik ortamlarda asit tuğlaları diğer çalışma ortamlarında genel hizmet ve hafif hizmet tuğlaları kullanılır.
Killer homojenlik, plastiklik, nem ve kuru mukavemet ile diğer teknolojik özelliklerinin farklılığından dolayı çeşitli kullanım alanlarına sahiptir. Dünya kil üretiminin yaklaşık % 75'i pişirilen ve şekillendirilen seramik ürünlerinin imalatında kullanılmaktadır. Dünya kil üretiminin geriye kalan % 25'i ise killerin özelliklerine göre refrakter sanayiinde, çimento, sondaj çamuru, dolgu ve kaplama malzemesi olarak, temizlik, deterjan, gıda ve ilaç sanayiinde kullanılmaktadır.Refrakter killer refrakter sanayiinin ana hammaddesini teşkil eder. Kullanımı gittikçe artmakta buna bağlı olarak özellik arzeden yeni kullanım alanları genişlemektedir.
[B][I]FELDSPAT [/I][/B]
Feldspat’ın başlıca kullanım alanları aşağıda özetlenmiştir:
1. Cam Sanayi: Cam sanayii halen en büyük feldspat ve nefelinli siyenit tüketicisi olma durumunu muhafaza etmektedir. Feldspatik mineraller, cam reçetesinde esas olarak alümina kaynağı şeklinde yer alırlar. Bununla birlikte eritici (flaks) özellikleri de faydalıdır. Feldspat bünyesindeki alkaliler, erime sıcaklığını düşürecek flaks görevi yaparlar: alümina ise duyarlılık temin eder ve çarpma, bükülme ve termal şoklara karşı mukavemet kazandırır. Geniş anlamda bir genelleme yapmak gerekirse, yukarıdaki yararlarına ilaveten camın saydamlığını kaybetmesini engelleyen imalat sırasında viskozitesini de arttıran alümina içeriği, konteyner (cam, şişe) ve düz cam mamullerde % 1,5-2 oranında mevcuttur. Cam elyafında ise, kullanım amacına bağlı olarak % 15'e kadar çıkabilen oranda mevcut olabilir.
Nefelinli siyenit, önemli bir silika (% 59-60), alümina (% 23-24 Al2O3) ve alkali (% 9,8-10,2 K2O) kaynağıdır. Cam yapımında nefelinli siyenit, cam hamurunun eritilmesinde flaks olarak kullanılır ve konteyner (kap) camında hamurun % 5 ile 15'ini teşkil eder.Nefelinli siyenit en büyük ölçüde yiyecek, içeçek, kimyasal madde, ilaç şişeleri ve kavanoz gibi muhafaza cam üretiminde, daha tali oranda ise düz cam, preslenmiş ve şişirilmiş cam mamuller yapımında tüketilmektedir.
2.Seramik Sanayi: Feldspatik mineraller, yüzyıllardan beri seramik endüstrisinde reçete formülayonlarında önemli rol oynamışlardır. Yakın gelecekte de, feldspat ve nefelinli siyenit için nihai kullanım alanı olarak en önemli pazarlardan biri olma özelliğini devam ettireceğine hiç şüphe yoktur.
Seramik reçetesine flakslar (eriticiler), bünye pişirildiğinde sıvı oluşumunu sağlayacak sıcaklığın düşürülmesi amacıyla katılır.. Eritici (flaks), pişirme sırasında seramik bünyenin camlaşma derecesini kontrol eder ve ürün fırından istenen camlaşma derecesinde çıkar. Farklı seramik bünyeler değişik camlaşma derecesi gerektirdiğinden belirli bünyelerde kullanılacak flaks miktarı da değişkendir. Yumuşak porselenlerde (düşük ısıda pişirilmiş) feldspat reçete bileşiminin % 25-40'ını: sofra eşyasında % 18-30'unu, elektroporselende % 20-28'ini ve kimyasal -teknik porselende % 17-30'unu teşkil eder. Sodyum ve potasyum feldspat, ya da nefelinli siyenit gibi flakslardan hangisinin ne miktarda kullanılacağına, çok sayıda teknik kriter etki eder ve bu kriterler belirli bir flaksın ilavesiyle kazanılacak özellikleri de kapsar. Bunlara örnek olarak, nihai üründe aranan beyazlık derecesi, kopma mukavemeti, sır tutma veya reddetme, sır dekorasyonları üzerine metal işleme etkisi ve imalatçının geleneksel alışkanlığı gösterilebilir.
Seramik sanayiinde potasyum feldspat daha yaygındır. Potasyum feldspatın avantajı, yüksek viskoziteye sahip bir eriyik oluşturmasıdır ve bu eriyiğin sonucu olarak, pişirme sırasında seramiğin şekil bozulmalarına karşı mukavemet temin eder.
Seramik kaplar ve sıralarda esas olarak feldspat kullanılmakla birlikte, sıhhi tesisat ve karo imalinde flaks olarak nefelinli siyenit tercih edilmeye başlanmıştır.
3. Kaynak Elektrotları Üretimi: Kaynak elektrodları, feldspatlar için geleneksel son kullanım alanlarıdır, çünkü bunların eritici özellikleri, elektrod kaplama malzemesi yapımında ideal bir bileşen olma özelliği kazandırır.Karışıma ilave edilen feldspatın iki önemli fonksiyonu vardır: ark stabilizörü olarak davranır ve kaynak çukuru korur. Ark stabilizörü olarak kullanılan materyaller, feldspat yanında potasyum ve sodyum silikat, kil, talk, nikel ve demir tozları gibi metalik katkı maddelerini içerir. Bunlar, düşük iyonlaşma potansiyelleine sahip elementler oluşturarak arkı stabilize ederler. Kaynak çukuru doldurulması durumunda ise, feldspat gibi erimiş katı bariyerden curuf oluşturucular kaynak çukurunu ve yeni kaynatılmış metali korurlar.
4. Boya Sanayi: Boyalar genellikle bir pigment (renk verici), bir ortam (bağlayıcı) ve bir salvent (inceltici) ten oluşur. Pigmentlere katkı olarak, birçok boyaya, boya üretim maliyetini düşürmek veya daha pahalı pigmentleri kısmen ikame etmek üzere dolgu maddeleri veya ekstenderler ilave edilir. Bunun ötesinde söz konusu katkılar, boyaya parklık ve akma özelliği gibi çeşitli fonksiyonel özelliklerde kazandırılabilir. Ekstender olarak feldspat veya nefelinli siyenit kullanılmaktadır.
Feldspatlar, barit ve kalsiyum karbonat gibi geleneksel boya dolguları ve ekstenderleri karşısında daha yaygın olarak kullanılan alternatif durumuna geçmektedir. Özellikle dış cephe boyaları, anti-korozif boyalar, sıva ve plaster gibi asite dirençli mamullerde kalsiyum karbonat yerine ikame edilir. Dış etkenlere karşı renk stabilitesinde avantaj sağlar.
Nefelinli siyenit de bazı ülkelerde gittikçe artan oranda dolgu maddesi olarak tüketilmektedir.. Mikronize nefelinli siyenit esas olarak serbest akışlı, toksik olmayan düşük yağ emmeli beyaz ekstender pigmenttir.
5. Plastik Sanayi: Plastik üretimi, endüstriyel mineraller için katkı maddesi olarak kullandıkları büyük bir pazar teşkil eder ki bunlar, dolgu ve ekstender, renk verici ve yanmayı geçiktirici olarak uygulanırlar. Kalsiyum karbonat gibi geleneksel dolgu maddelerinin aksine, feldspat ve nefelinli siyenit daha az miktalarda kullanılır.
--------------------------------------------------------------------------------
WOLLASTONİT
Wollastonitin başlıca kullanım alanları aşağıda özetlenmiştir:
1. Seramik Sanayi : Wollastonitin ana kullanım alanı seramik sanayiidir. Seramik malzemeler üretimde feldspat, kalsit, kuvars, dolomit, talk gibi hammaddeler yerine veya seramik mamülün belirli özelliklerinin düzenlenebilmesinde wollastonit kullanılmaktadır. Bu sanayiide wollastonit sıhhi tesisat ve çinilerde çatlamayı, sıkıştırmayı, kırılmayı ve mamüller üzerindeki ısı genleşmesini önlemesi bakımından aranan bir katkı maddesidir.Wollastonit kullanıldığında seramik ürünün gerek plastik halde, gerekse kurutulmuş halde iken dayanımı çok yüksektir. wollastonit ayrıca kurumayı hızlandırır, nemlilik genişlemelerini asgariye indirir. Hamurdaki miktarı arttıkça fırınlama sürecinde kısalma söz konusu olduğundan yakıtta da tasarruf sağlar.
2. Boya Sanayi : Wollastonit, boya endüstrisinde katkı maddesi olarak kullanılır. Seramik sanayiiden sonra en çok bu alanda tüketilmektedir. Bu endüstri dalında genellikle binaların kaplama boyasında; astar, emisyon boyaları ile yağlı ve sulu boyalarda da kullanılmaktadır. Bu sanayiide kullanılması rengi, çubuksu özelliği ve düşük yağ absorbisyonu gibi özelliklerindendir. Çok parlak beyazlığı dolayısıyla beyaz ve renkli boyaların elde edilmesinde kullanılır. Wollastonit boyalar, asidik ortamlar için uygun değildir. wollastonit katkılı boyalar düzgün bir yüzey sağlar ve küflenmeye karşı dayanıklıdır.
3. Plastik Sanayi : Wollastonit, plastik ve kauçuk sanayiinde yarı mukavim katkı maddesidir. Sentetik wollastonit bu alanda daha çok kullanılır. Fakat doğal wollastonit genellikle sakız, lastik, suni kösele (poliüretan) ve ayrıca siyah olmayan değişik lastiklerin (kauçukların) elde edilmesinde kullanılır. Wollastonit katkılı plastikler daha az absorbisyonu, daha düşük dielektrik katsayısı ve daha düşük viskozite gösterir. Wollastonit ısı ile sertleşen, nemsiz emici, astara ve yine ısı ile yumuşayan kalıba şekil vermeyi şiddetlendirici özelliği nedeniyle plastikte kullanılmaktadır.
4. Aşıdırıcı olarak : Wollastonit, aşındırıcı özelliği olan seramikler ve disk şeklindeki bileme taşlarının imalinde, çabuk aşınıp tükenmeyi engellemek için kullanılır.
5. Mineral yünü eldesinde : Wollastonit mineral yünü eldesinde de kullanılır. Bu kullanım için hammadde öğütülür, sonra macun haline gelene kadar suda karıştırılarak 1500 C'deki fırınlara gönderilir. Bu fırınlarda viskoz kütleler yerine gayet ince fiberler elde edilir. Bu fiberler bir başka bölümde tabakalanır, sarılır, ambalajlanır ve ses ve ısı izolasyonlarında çok geniş bir uygulama alanı bulur.
6. Kaplama işlerinde : Wollastonit ayrıca kaplama ve kağıt endüstrisinde katkı maddesi olarak da kullanılır.
7. Cam sanayii : Wollastonit mineral özelliği nedeniyle cam sanayiinde, parlaklığı ve sağlamlığı ile naylon sanayiinde kalıplama işlerinde kullanılabilir.
8. Diğer kullanım alanları : Wollastonit ayrıca yer ve duvar karolarında, elektrik izolatörleri ile abrazif disk imalinde, ateşe dayanıklı (refrakter) mamul üretiminde, yapışkanlarda, sulayıcılarda kullanılır.
--------------------------------------------------------------------------------
PROFİLLİT
Profillit refrakter ve seramik ürünlerin imalinde, lastik, boya, kozmetik, sabun v.b ürünlerde dolgu maddesi olarak kullanıldığı gibi DDT ve benzeri insektisitler için de dağılım ve dolgu elemanı olarak kullanılır.
Seramik Ürünleri: Elektrik izolatörlerinde oldukça fazla kullanılmaktadır.Profillit içeren ürünler mekanik ve fiziksel özellikler açısından normal porselen ile benzer özellikler göstermekle beraber sıfıra yakın porozite ve yüksek "puncture" değerlerinin önemli olduğu durumlarda uygun olmaktadır. Pirofillit ve talk karışımı fayans ve yarı vitröz sofra takımları imalinde kullanılmaktadır. Pirofillit karışımıyla yapılan sofra eşyaları yüksek mekanik dayanıklılık ile beraber mamul madde yüzeyinde zamanla meydana gelebilecek kılcal çatlakları tamamen ortadan kaldırmaktadır. Öte yandan fayans yapımında feldispat yerine pirofillit kullanımı ile termal şok, ateşte pişirme, küçültme ile oluşabilecek kılcal çatlaklar ortadan kalkar ve kolay pişirim imkanı sağlanır.
Refrakter Ürünleri : Pirofillit kalsinasyona gerek duymaksızın refrakter hammadde olarak kullanılabilir. Bu nedenle çekicidir. Mullitleşme reaksiyonları 1400-1450oC civarında da sürdüğü için çelik potalardaki genleşme özelliği tuğla derzlerini kapadığı için eşdeğeri (Şamot v.b) hammaddelere oranla daha iyi performans verir. Ancak Demir-Çelik sanayiinde potalarda şu anda kısıtlı kullanım imkanı vardır. Ikincil Metalurji proseslerinde, pota ocağı bulunan demir-çelik potalarında kesinlikle yetersizdir.
Pirofillit'in genel hizmet malzemesi olarak üretilen seramik ve refrakter ürünlerin imalinde kullanılmasının önemli avantajları şunlardır.
-Düşük sıcaklıkta pişirme olanağı,
-Düşük rutubetle hazırlanabilen çatlama riski az olan karışımları yapabilme olanağı,
-Çekme, büzülme v.b özellikleri kontrol olanağı,
-Pirofillitin yüksek ısı iletim özelliği ve düşük ısıl genleşme katsayısı, termal şok direnci arttırması,
-Vitröz malzemelerin mukavemetini arttırması.
Insektisitler : Ince öğütülmüş (-230 mesh) pirofillit DDT gibi insektisitler veya rotenone gibi fungusidler için taşıyıcı olarakgeniş olarak kullanılmaktadır. Akıcılığı çok iyi olduğundan ve insektisitlerin fonksiyonel maddesi ile bir etkileşmeye girmediğinden bu alanda kullanılan en ideal malzemelerden biridir.
Beyaz Çimento Üretimi: Pirofillit beyaz çimento üretiminde de tercih edilen hammaddelerden biridir. Bu tür kullanımda pirofillitin fiziksel ve kimyasal özellikleri itibari ile en düşük niteliklisi bile yeterli olması fiyat avantajı getirmektedir.
Dolgu Malzemesi Olarak Diğer Kullanım Alanları: Kaliteli kağıt imalinde yüzey düzgünleştirme amacı ile kullanılmaktadır. Krem, deterjan, sert ve yumuşak lastik, temizlik malzemelerinde, tekstil ve kord finisajında, melamin, fenol formaldehid ve üre-formaldehid reçine bağlayıcı kalıp tozlarında, boya sanayiinde önemli oranlarda kullanılmaktadır.
--------------------------------------------------------------------------------
MAGNEZİT
Sinter magnezit, magnezitin 1400 oC nin üzerinde kalsinasyonuyla elde edilir. Dünyada sinter magnezitin % 75'i magnezit mineralinden üretilmektedir. Sinter magnezit üretiminin hemen hemen tamamına yakın kısmı refrakter endüstrisinde bazik refrakter tuğla ve monolitik malzeme olarak tüketilir. Bazik refrakter tuğla metal rafine endüstrisindeki fırınlar, potalar ile çimento döner fırınları ve çelik endüstrisinde toplam üretimin en az % 70'i oranında tüketilmektedir. Monolitik harçlar ise fırın ve potalarda dövme, dökme tamir malzemesi olarak kullanılmaktadır.
Kostik kalsine magnezit 900 oC civarında kalsinasyon işlemiyle elde edilir. Hayvan yeminden uranyum karbonat liçing sistemlerine kadar geniş bir tüketim alanı vardır.
Kullanım alanları aşağıda sıralanmıştır.
1. Tarım endüstrisinde, ince tarım şeklinde hayvan yemine katılarak: iri taneliler gübre endüstrisinde kok oluşturmayan ince tozlar pastorize tossuzlaştırma malzemesi olarak.
2. Inşaat endüstrisinde; askı taban, izolasyon inşaat blokları ve hafif yapı elemanı olarak.
3. Ilaç endüstrisi ve tıpta.
4. Genel kimya endüstrisinde; magnezyum bileşiklerinin üretimini başlangıç malzemesi olarak.
5. Lastik ve plastik endüstrisinde; stabilizatör madde vulkanizör madde olarak.
6. Kağıt endüstrisinde.
7. Otomotiv yağlama yağlarında; hızlı çalışan motorlar için etkin olarak asitlerin nötrleştirilmesinde katkı maddesi olarak.
8. Uranyum cevherlerinden uranyum oksit eldesindeki karbonat devrelerinde absorbent ve katalizör olarak kullanılmaktadır.
--------------------------------------------------------------------------------
DİSTEN- ANDALUZİT- SİLLİMANİT
Sillimanit, andaluzit ve disten susuz aluminyum silikat polimorflarını içerirler ve genel olarak sillimanit grubu mineralleri olarak bilinirler. Bu mineraller, yüksek sıcaklıkta oluşan yüksek refrakter performanslı mullit fazlarını oluşturdukları için çoğunlukla refrakter endüstrisinde tüketilirler. Bu faz yüksek sıcaklık dayanımı ile kimyasal ve fiziksel aşınma direnci gösterir. Bu özellikler yüksek sıcaklık ve kimyasal aşınma direnci refrakter sanayiinde istenen özelliklerdir. Refrakter tuğla, monolitik uygulamaları, çelik ve cam endüstrisinde uygulamaları yaygındır. Çimento fırınlarında, demir çelik fırınlarında, petrokimya endüstrisinde ve seramik endüstrisinde kullanımı genişlemektedir.
Disten ısıtıldığında önemli derecede genleşir. Bu özelliği hem avantaj hem de dezavantaj olabilir. Bağlama kili kullanılan refrakterlerde yüksek sıcaklıklarda küçülme olur, bu küçülmeyi dengelemek üzere ham disten katkısı ile stabilite sağlanmış olur. Genişleme istenmeyen yerlerde ise disten kullanılmadan önce kalsine edilmesi gereklidir.
Refrakter kullanımlarında, alumina malzemenin ana performans kriteri, ısıtma esnasında malzeme içinde oluşan mullit'in bağıl yüzdesidir. Sillimanit grubu mineraller mullit üreten hammadde olarak bilinmektedir.
Mullit üretiminin yarısı demir-çelik endüstrisinde, yüksek fırınlarda, büyük kapasiteli potalarda, brülör gövdeleri, çimento fırınlarında, bakır tavlama fırınlarında, cam fırınlarda, seramik üreten fırınlarda kullanılmaktadır. Distenin monolitik malzeme üretiminde yaygın olarak kullanımı bulunmaktadır. Andaluzit mükemmel mekanik dayanımı ve sürtünme dayanımı yanısıra refrakter tuğla imalinde daha az enerji maliyeti, hacimsel kararlılık, curufa ve ısıl şoka karşı iyi direnç gösteren özelliklere sahiptir.
--------------------------------------------------------------------------------
OLİVİN
Olivinin tüketim alanları aşağıdaki şekilde sıralanabilir.
1. Demir-Çelik Sanayii : Günümüzde olivinin en çok kullanıldığı alan demir-çelik endüstrisidir. Bu endüstri dalında olivin yüksek fırınlarda eritici ve curuf düzenleyici olarak kullanılmaktadır. Yüksek fırınlarda çelik üretimi için demir cevheri ve kok kömürü kullanılmaktadır. Ancak bu hammaddeler yeteri derecede saf değillerdir. Bu nedenle yüksek fırına giren hammaddelerin yeteri derecede erimesi ve cürufa karışması gerekir. Işte ilk planda gerekli olan ergimede olivinin eritici olarak büyük rolü olmaktadır. Olivinin konması ile cürufun MgO değeri artar ve dolayısiyle akışkanlığıda artmış olur. Olivindeki yüksek MgO değerlerinin, cüruf vizkositesinin yüksek fırındaki malzemelerin kompozisyonuna bağlı kalmaksızın hareket etmesini sağlaması diğer bir avantajdır. Ayrıca olivinin sinterleşme hadisesine oldukça büyük katkıları olmaktadır. Şöyleki olivin sinter tesislerinde kullanıldığında sinterleşme derecesini düşürmekte, böylece enerji kaynağı olarak kullanılan kok tüketimi azalmakta ve sinterin sertliğinin artmasıyla kapasitenin artması sağlanmış olacaktır. Bu proses ayrıca, demir minerallerinin fırında homojen bir şekilde dağılmasını sağlamış olacak ve böylece impuritelerin ortamdan uzaklaşmasında daha kolay olacaktır. Olivinin diğer bir özelliği de fırındaki alkalilerin bir araya toplanmasına mani olmaktır. Çelik sanayinde olivin içeren pelletlerin kullanıldığı da bilinmektedir.
2. Refrakter Sanayi : Yüksek ergime derecesinden dolayı olivinden forsterit tuğla yapımı 1930 yılından beri sürdürülmektedir. Forsterit tuğlanın refrakterlik derecesi 1890oC civarında olup başta demir-çelik sanayinde yüksek fırınlarda, çimento sektöründe ve yüksek ısının gerektirdiği birçok fırında iç tuğla ve refrakter birçok malzeme yapımında kullanılmaktadır. Potaların iç kısmının kaplanmasında da olivin kullanılır. Ancak olivinin yüksek fırınlardaki cürufa (yüksek CaO içeren fırınlarda) karşı fazla mukavemet göstermemesi nedeniyle genellikle yüksek fırınların nisbeten daha az sıcak kesimlerinde ve taban kısımlarında kullanılmaktadır. Olivinin kullanılmasındaki diğer bir avantaj da, içerisinde bulunan çelik malzemeyi daha çabuk soğutmasıdır.
Devamlı döküm elde etmede kullanılan tundişlerin (tundish) imalinde de önemli miktarlarda olivin kullanılmaktadır. Tundişlerden geçen eriyik cevher potalarda son şeklini alarak piyasaya sürülür Özellikle tundişlerin astar şeklinde kaplanmasında çok miktarda olivin püskürtülerek kullanılır.
Refrakter sanayisinde değişik oranlarda olivin içeren tuğlalar da kullanılmaktadır. Bu tuğlalar, değişik oranlardaki olivinle fosfat, karbon, krom gibi minerallerin inorganik maddeler veya reçine ile bağlanmaları sonucu oluşturulmaktadır. Bunlara kimyasal bağlayıcılı tuğlalar denir.
3. Döküm Sanayi : 1970'li yıllarda Avrupa'da döküm sanayisinde çok miktarda kullanılmakta olan zirkon ve kromitteki yüksek fiyat artışları, olivinin bu sanayi dalında pazar bulmasına neden olmuştur. Esasen döküm sanayinde en fazla kuvars kumu kullanılmaktadır. Ancak döküm sırasında dökülen metalik malzemelerle kalıp arasında, problemli durumlarda olivinden yapılmış kalıplar tercih sebebidir. Kuvars kumları, döküm sırasında metal ile reaksiyona girmekte, olivin kalıp ise metalin bünyesine girmesine müseade etmemektedir. Özellikle manganez çelik dökümünde sadece olivinden yapılmış kalıplar kullanılmaktadır. Zira silis kumu döküm sırasında düşük ergime sıcaklığına sebep olmakta, bu da çeliğin kum üzerinde sinterleşmesine neden olmaktadır. Bu nedenle önce çelik üzerinde yanmalar olacak, sonrada çelik yüzeyinde delikler meydana gelecektir. Olivin ise manganez çelik ile düşük ergime fazı oluşturmaz. Döküm imalinde, olivin kumuna zaman zaman düşük oranlarda krom ve zirkon katılabilir.
Döküm sanayinde olivinin silis kumuna göre avantajlı yönleri aşağıdaki şekilde sıralanmıştır.
-Isı karşısında oldukça düşük ve yeknesak genleşme göstermektedir. Bu durumda genleşmeden dolayı meydana gelebilecek olan hatalarda azalma olur.
-Düşük ısı genleşmesine sahip olması nedeniyle bağlayıcı olarak sadece bentonit ve suyun % 3 miktarlarında olması yeterli olacaktır.
-Termal şoka karşı sürekli mukavemet göstermekte.
-Daha kolay şekillendirilebilmekte.
-Kısmen köşeli parçalardan oluşması daha fazla Kuru Kırılma Dayanımı (Green Strength) göstermesine neden olmakta.
-Silis kumları silikosis denen hastalığa neden olmakta, olivinle çalıştığında böyle bir sorun ortaya çıkmamakta.
-Olivin işlem sırasında oldukça iyi kalsine olduğundan, bünyelerine oldukça az miktarda su kabul etmekte ve bunun sonucu olarakta yeniden kullanımı da kolay olacaktır.
Genel olarak döküm kalıbı ve onun iç kısmında un halinde (200-300 mesh'lik yani 74-50 mikron arası) olivin kullanılmaktadır. Bu durumda refrakter özellikte olan kaplama, dökümün kalıptan kolayca çıkmasını sağlamış olacaktır.
4. Aşındırıcı (Abrasiv) olarak kullanımı : Yoğunluklarının 3,3-3,5 gr/cm3, sertliklerin 6,5-7 ve genellikle köşeli tanelere sahip olmaları, olivinlere belirgin aşındırıcı özellikler kazandırılmıştır. Birçok ülkede bina ve köprüler gibi yapıtların yüzeylerinin temizlenmesinde olivin kullanılmaktadır. Kullanılan yüzeye göre 0,09 mm-1,7 mm boyutlarında olan olivinler basınçlı hava ile temizlenecek yüzey üzerine püskürtülmek suretiyle kir, pas ve benzeri istenmeyen materyaller kolayca uzaklaştırılarak yüzey temizlenir. Temizleme işlemine ilaveten düzgün yüzey veya girintili çıkıntılı yüzey elde etmek veya herhangi bir yapının veya dekorun bir kesiminin alınması (koparılması) için de hava basınçlı toz olivinler kullanılmaktadır. Bu amaç için 1988 yılından önce zaman zaman silis kumu kullanılmaktaydı. Silis kumunun sağlığa zararlı olması nedeniyle bu tarihten itibaren kullanımı yasaklanmış, yerine serbest silis içermemesinden dolayı olivin kullanılmaya başlanmıştır.
5. Elektrikli Isıtıcı (Radyatör) olarak kullanımı : Bu ısıtıcılara "Gece ısıyı depo eden ısıtıcılar (Night Storage Heaters)" denmektedir. Bir elektrikli materyalden ısıyı absorbe eden ve depolayan radyatör şeklinde dizayn edilmiş olivinden yapılmış tuğlalar, belirli bir süre sonra özellikle gündüzleri bu ısıyı yayarak konutları ısıtmaktadır. Bu depolama işlemi elektrik enerjisi fiyatlarının % 50-60 iskontolu olduğu gece dönemlerinde olduğu için bunlara Nıght Storage Heater ismi verilmiştir. Ancak 1977 yılından sonra elektrik fiyatlarında görülen artış, bu radyatörlere olan ilgiyi azaltmıştır.
6. Ballast (Denge) Malzemesi olarak kullanımı : Olivin, büyük yoğunluğundan dolayı, bazı denge işlevlerinin esas olduğu alanlarda kullanılmaktadır. Özellikle Kuzey Denizi'ndeki petrol platformlarını dengede tutmak için olivin kullanılmaktadır. Olivin, bu platformlardaki betonların gözeneklerini gayet iyi bir şekilde doldurarak, ağırlığından dolayı denge işlevine yardımcı olmaktadır.
Tren yollarında sağlam ve dengeli bir temel sağlamak için de olivin çakılları kullanılmaktadır. Nisbeten köşeli ve sağlam çakıllar burada iyi bir drenaj sağlayarak tren yolunun kaymasını önleyecektir.
--------------------------------------------------------------------------------
KUVARS
Düzgün ve temiz olan kuvars kristalleri optik ve elektronik sanayiilerinde kullanılmaktadır. Ayrıca süs taşı olarak da kullanılmaktadır. Kuvars kristalleri elektronik sanayiinde frekans kontrol asilatörerinde ve frekans filtrelerinde kullanılmaktadır. Süt kuvars ve camsı kuvars ise öğütülerek ve hazırlama işlemlerinden geçirilerek cam, deterjan, boya, seramik, zımpara, dolgu ve metalurji sanayiilerinde kullanılmaktadır.Cam sanayiinde kristal eşya ve züccaciye imalatında,seramik sanayiinde ise sır frit yapımında, yer ve duvar karosunda, izolatör, elektro-porselen, glazur, sofra eşyası ile vitrifiye seramik yapımında kullanılmaktadır.
--------------------------------------------------------------------------------
KUVARSİT
Kuvarsit; kuvars, kuvars kumu, ve kuvarslı grenin kullanıldığı tüm alanlarda kullanılabilir. Başlıca tüketim alanları, cam, seramik, boya, detarjan, dolgu, hafif gazbeton yapı elemanları (Ytong), silika tuğla ve ferrosilisyum üretiminde, hammadde olarak, ayrıca ferrokromun ara ürünü olan silika ferrokrom üretiminde ve demir çelik sanayiinde yüksek fırınlarda asit-baz dengesinin sağlanmasında tüketilmektedir.
--------------------------------------------------------------------------------
KUVARS KUMU
Cam, çimento, deterjan, seramik, boya metalurji sanayilerinde kullanılmaktadır. Dünyada mamul kuvars kumu rekabetinin fazla olması kuvars hazırlama çalışmalarını geliştirmektedir.
--------------------------------------------------------------------------------
DÖKÜM KUMU
Başlıca Demir-Çelik endüstrisi ile aüminyum ve bakır ağırlıklı alaşımların imalinde kullanılır.
--------------------------------------------------------------------------------
MERMER
Mermerin başlıca tüketim alanları; inşaat sektörü, güzel sanatlar alanı ve dekorasyondur. Engeniş kullanım alanını inşaat sektörü teşkil eder. Binaların iç ve dış kaplamaları, dekorasyon işleri, anıtlar, heykeller ile süs ve hediyelik eşya imalatı önemli tüketim alanlarını oluşturur. Bilh***a binaların iç kısımlarında yer döşemesi ve duvar kaplamaları, merdiven basamakları, sütunlar, şömine, mutfak ve banyolarda kullanılır. Iç dekorasyon malzemesi olarak masa, sehpa ve çeşitli mobilyalar yer alır. Hediyelik eşya ve el sanatları dalında ise; vazo, biblo, avize, şekerlik, kültablası vs. yapımında bilh***a güzel renkli mermerler kullanılmaktadır. Mezar ve mezar taşlarında da önemli miktarlarda mermer tüketilmektedir.
Bugün yapı taşından çok kaplamacılık, döşemecilik ve dekorasyonda kullanılan doğal taşların özelliklerine göre kullanım alanları az çok değişmektedir. Traverten dış yapıların kaplanmasında ve döşemelerinde, hakiki mermerler iç mekanlarda kullanılırken son yıllarda granitin üstünlüğünü her iki yönde de artmaktadır. Iyi cila alma, renk çekiciliği ve sağlamlığı nedeni ile granit, aynı zamanda figür işlemeciliğinde de kullanılmaktadır.
Mermer taşlarının kimyasal bileşimi kalsiyum karbonat olduğu için kimya, yem ve gübre alanlarında, karayolu, beton asfalt ve son kat dolgu malzemesi olarak da kullanılır. Parça kırıntılarından paledyen, mozayik ve suni mermer yapılmaktadır.
--------------------------------------------------------------------------------
ALÇI TAŞI
Alçı taşının günümüzde başlıca dört kullanım alanı vardır.
1. Ham jips, beyaz boya (mineral white=terra alba) ve dolgu maddesi olarak kağıt ve pamuklu tekstil maddelerine katılır. Kömür işletmelerinde kömür tozlarında kül oranını artırmak içinde kullanılır. Jips ham halde çimento sanayinde pirizlenmeyi geciktirmek iiçin hergün artan miktarlarda kullanılmaktadır. Nikel izabesinde eritmeyi kolaylaştırma ve bira sanayiinde mayalandırma için kullanılır.
2. Yarı mamul bir jips olan alçının kullanım yeri çok değişiktir. Son yıllarda alçı sıcak ve soğuk yalıtım maddesi olarak, çok büyük ölçülerde kullanılmaya başlanmıştır. Binalarda ses izolatörü ve rutubeti de ayarlayan bir düzenleyici olarak kullanılmaktadır. Bu maksatla konferans salonlarında büyük gürültüleri kesmek için kullanılmaktadır. Alçı döküm ve kalıp işleri için gerek izabe, gerekse seramik endüstrisinde de büyük ölçülerde kullanılır.Alçı, tıpta cerrahide, dişçilikte de kullanılır. Keza eski kullanım alanları olan sıva, kabartma, süsleme v.b. yerlerde, inşaatta her gün biraz daha artan miktarlarda kullanımına devam olunmaktadır.
3. Mamul alçı, prefabrik inşaat malzemelerinin başlıca girdisidir. Bugün alçı ile yapılan çeşitli prefabrike malzeme miktarı diğer bütün alanlardaki miktarı çok aşmış bulunmaktadır ve daha da artmaya aday görünmektedir. Bu maksatla alçı ile hazır bina bölme duvarları, panolar, blok, kiriş ve tavanlar yapılmaktadır. Iki kağıt levha arasına deterjanla köpük haline getirilmiş alçı püskürtme suretiyle çok ince yaprak halinde kalınlığa kadar her türlü imalat yapılmaktadır. Alçının ucuz, basit ve yerli malzeme olması bu alanda tüketimini çok arttırmaktadır.
4. Kimya sanayiinde alçıtaşının kullanılması, bundan 40 yıl kadar önce, pratik olarak hiç bir alanda kullanılmayan anhidritin, Ingiltere'de Imperial Chemical Industries Şirketinin bu hammeddeyi amonyum sülfata çevirmeyi başarması ile başlamıştır. Bu yöntemde havanın azotu yapay amonyağa dönüştürülerek anhidrat ile birleştirilmekte ve elde edilen amonyum sülfat tarımda gübre olarak kullanılmaktadır. Ayrıca anhidrat kokla indirgenerek, yönteme göre kükürt veya kükürt okside ile sülfat asidi elde etmek için kullanılmaktadır. Halen Iskoçya'da anhidrit ve alçıdan faydalanılarak sülfürük asid yapılmakta ve yan ürün olarak portland çimentosu elde edilmektedir.
--------------------------------------------------------------------------------
KİREÇ
Kirecin tüketim alanları aşağıda tablo halinde verilmiştir.
Kirecin tüketim alanları
KİMYASAL VE ENDÜSTRIYEL Metalurjik Eriyik, çelik üretimi, demir dışı metaller üretimi, flotasyon, ergime
Kimyasal üretim magnezya, alkaliler, karpit, beyazlatma, inorganikler, organikler
Sağlık, tortu ve kağıt Su arıtma, pis su, atık arıtma, ağartma, kostikleme
Seramik Cam, refrakterler, tuğlalar
Besinler Şeker prosesi, süt prosesi, turunçgil özü
Petrol Yağlama, rafineri, sondaj çamuru
Çeşitli Boyalar, pigmentler, deri temizleme, vernik
YAPI Bina yapımı, yollar hava alanları Sıva, alçı, harç, stabilize yol, asfalt, yol temelleri
ZIRAAT Orman, toprak kireçlenmesi, gübre
--------------------------------------------------------------------------------
PERLİT
Perlit en yaygın olarak kullanıldığı alan inşaat sektörüdür.
Perlitin tüketim alanları başlıklar halinde aşağıda verilmektedir.
1. Inşaat Sektörü.
a) Perlitli sıvalar
b) Perlit agregalı hafif yalıtım betonu (Çimento veya alçı bağlayıcılı)
c) Perlit agragalı hafif yapı elemanları
d) Isı ve ses yalıtıcı gevşek dolgu maddesi olarak perlit kullanımı
e) Yüzey döşemelerde ısı ve ses yalıtıcı olarak perlit kullanımı
f) Çimento ve alçı dışındaki bağlayıcılarla yapılan özel amaçlı perlit betonları
2. Tarım Sektörü :
Toprağın fiziksel özelliklerini artırıcı "substrat" maddesi olarak perlit kullanımı
a) Tarla tarımında
b) Bahçe tarımı ve seracılıkta (fide yetiştiricilik, kültür tarımı vb.)
c) Çimli spor alanlarında
3. Sanayi Sektörü:
A.Gıda, ilaç ve diğer kimyasal maddeler üretiminde süzme yardımcı maddesi olarak perlit kullanımı
a) Gıda sanayiinde
- Bira, şarap ve likörleri süzmede
- Bitkisel yemeklik yağları süzmede
- Meyve suları süzmede
- Şeker şerbeti süzmede
- Mısır şerbeti süzmede (glikoz/dekstroz üretiminde)
b) Ilaç ve kimya sanayiinde
- Antibiyotiklerin süzülmesinde
- Pektin süzmede
- Soda külü eriyiklerinin filtrasyonu
- Sitrik asit süzme
- Sodyum silikat (su cam) filtrasyonu
- Sülfürik asit filtrasyonu
- Uranyum şerbeti filtrasyonu
- Kağıt sanayiinde (beyaz su) filtrasyonu
- Flok süzmede (alüminyum hidroksit ve flokülasyon işlemlerinde)
- Boyaların süzülmesinde
- Fosforik asit süzme
c) Diğer Süzme işlemlerinde
- Makina yağı süzme (kullanılmış makina yağının rejenerasyonu)
- Içme suyu süzmede
- Yüzme havuzlarının suyunu süzmede
- Atık suları temizlemede süzme işleminde
B. Sanayide ısı yalıtımında perlit kullanımı
a) Sıvılaştırılmış gaz tanklarının ısı yalıtımında
- Sıvılaştırılmış petrol gazları (LPG)
- Sıvılaştırılmış doğal gazlar (LNG)
- Sıvı azot ve amonyak
- Sıvı progan, etan ve metan
- Sıvı oksijen
- Sıı soygazlar, itici gazlar (propellanlar), soğutucu gazlar (refri geranlar vb.)
b) Soğuk depoların yalıtımında.
c) 1000 oC kadar sıcaklıktaki reaktörlerin, potanların vb. yalıtımında.
C. Metalurjide perlit kullanımı
a) Dökümcülükte metalurjik flaks olarak
b) Döküm kumuna katkı maddesi olarak
c) Potadaki ergimiş metalin korunmasında
d) Dövmede veya haddeye giden sıcak metal ingotların ısı kayıplarını önlemede
e) Demir-çelik sanayiinde ergimiş metalin curuf kontrolunda
f) Perlitli yalıtıcı refrakterlerin üretiminde
- Seramik bağlayıcılı perlit refrakter tuğlalar
- Alüminyum fosfat bağlayıcılı perlit refrakter tuğla veya betonlar
- Perlitli refrakter harç
D. Seramik ve cam sanayiinde katkı maddesi olarak perlit kullanım
E. Ilaç ve kimya sanayiinde dolgu maddesi olarak perlit kullanımı
a) Ilaçlarda (insan sağlığı ilaçları-veteriner ilaçları)
b) Haşere ilaçlarında (bitki koruma vb.)
c) Temizleyici tozlarda
d) Gübrelerde
e) Dinamit üretiminde
f) Testüre (yüzeyi grenli) örtücülğü yüksek boyaların üretiminde
4. Diğer Uygulamalar
a) Sondajlarda, çimentolama işlemini kolaylaştırıcı katkı maddesi olarak,
b) Gemi dipleri kaplama ve yalıtımında,
c) Petrol artıklarından veya diğer yağlı atıklardan gelen su kirliliğini gidermede,
d) Baraj göllerinde, kentlerde, açık su rezervuarlarında buharlaşmayla su kaybını önleyici olarak,
e) Ambalajlama için dolgu maddesi,
f) Plastik köpüklere ve plakalara katkı dolgu maddesi,
g) Ucuz ve hafif plastik mobilya yapımında dolgu maddesi,
h) Titreşimli tesbitte
ı ) Yangına karşı özellikle çelik kontrüksiyonlarda yalıtım katı olarak.
Perlitin genleşmiş olarak kullanımının yanısıra ham olarak da bitmiş kullanım alanları vardır.
Ham perlit kimyasal bileşimi bakımından silisli ve alüminyumlu bileşikler içermesi nedeni ile kalsiyum esaslı bağlayıcılar ile kimyasal reaksiyona girerek hidrolik aktivite gösterdikleri için inşaat sektöründe geniş çapta kullanılmaktadır. Bu kullanımları, çimentodan ekonomi sağladığı gibi dayanıklılık da kazandırmaktadır. Bunun için ham perlit kayası kırılıp öğütüldüğü gibi, doğal olarak agrega halinde bulunan perlit kaynakları da kullanılmaktadır.
Ham perlitin, kırılmış, ögütülmüş ve tane boyutlarına ayrılmış olarak kullanım alanları şöyledir;
1. Asit ve bazlara karşı, dayanıklı olduğu için özellikle kanalizasyon borularının üretiminde kullanılır.
2. Iç ve dış inşaat sıvalarında,
a) Dona karşı dayanıklı olduğu için su alan inşaatlarda
b) Çatı ve teras su izolasyonlarında,
c) Yüzme havuzu yapımında,
d) Hafif yapı malzemesi karekterinde olduğu için ısı izolasyonunda sıva olarak veya briket gibi izolasyonlu hafif yapı elemanları üretiminde kullanılır.
3. Demiryollarında patinaj kumu olarak
4. Abrasif sanayiinde aşındırıcı olarak
5. Filtre kumu ve çakıllı olarak su arıtma tesislerinde TS 4081'e uygun olarak kullanılır.
6. Karayolu yapımında asfalt dolgu malzemesi olarak kullanılır.
--------------------------------------------------------------------------------
POMZA
Pomza başlıca 3 sektörde kullanılır.
1- Inşaat sektöründe
2- Çeşitli sanayii sektörlerinde aşındırıcı olarak
3- Tarım sektöründe
Pomza, ülkemizde ve dünyada geniş anlamda inşaat sanayiinde kullanılmaktadır. ülkemizde üretilen pomzanın % 90'ı yurt içinde inşaatlarda kullanılmaktadır. Pomza, perlitin kullanıldığı alanların genellikle tümünde kullanılır. Perlit gibi genleştirmek için enerji ve yatırım gerekmediğinden, inşaat sektöründeki kullanımı son yıllarda hızla artış göstermektedir.
Pomzanın sanayii sektöründeki kullanım alanlarının başında abrazif sanayii gelmektedir. Pomza çok kırılgan ve sertliği 5-6 civarındadır.Öğütme sırasında camsı, midye kabuğu şeklinde kırılır ki keskin kenarlı yapısı en ince boyutuna indirildiğinde bile kalmaktadır.Oldukça hafif aşındırıcı olarak sınıflandırılan pomza gerek doğal, gerek doğal olmayan madeni eşyaları ve yumuşak metalleri (gümüş gibi) cilalamakta kullanılır.
Abrazif sanayii dışında pomza aşağıda sıralanan sanayiilerde de kullanılır :
Boya sanayiinde : Pürüzlü kaplamada (Kaleterasit), ses izole edici duvar boyası, motifi boya için astar macunu düzeltmede ;
Kimya sanayiinde: Kimyasal taşıyıcı ve filtrasyon malzemesi olarak;
Metal ve plastik sanayiinde: Temizleme ve cilalama, titreşim özelliği olan malzemeler yapımında son ameliye için, elektriksel kaplama, taş basma kalıplarını temizlemede;
Cam sanayiinde: Televizyon tüpü düzeltme, cam cilalama, kesik cam tamamlama malzemesi olarak ;
Mobilya sanayiinde: Cilalama, piyano anahtarı ve resim çerçeveride motif vermede;
Elektronik sanayiinde: Devre plaketlerini temizlemede;
Seramikte: Asta malzemesi olarak; tekstilde de kot kumaşının ağartılmasında;
Tarım sektöründe: Toprağın özelliklerini ıslah etmek ve suni gübrenin topaklaşmasını önlemek amacı ile anti-kek olarak.
--------------------------------------------------------------------------------
VERMİKÜLİT
Genleştirilmiş vermikülitin en önemli kullanım alanları, yapılarda ve hafif yapı malzemeleri imalinde, ısı
yalıtım ve zirai uygulamalardır.Vermikülit içeren karışımlar ve alçılar, yapılarda ateşe dirençli muhafaza elemanı, ses yalıtkanı, nem ve su yoğunlaşmasına karşı koruyucu, panel duvar, beton duvar ve tavanlarda dekoratif malzeme olarak ta kullanılmaktadır.
Kaba taneli vermikülitler, ara duvar bölmeleri arasında ve dış cephelerde dolgu malzemesi olarak, kışın ısı kaybını önlemede kullanılırlar.Ayrıca akkor haldeki sıcak dökümlerin taşınmasında erimiş metalin örtülmesinde, kırılmayı önlemek amacıyla paketleme ve taşımacılıkta, buhar boru ve kazanlarının yalıtımında, döküm elemanları yapımında haddeleme işleminde kuru bağlayıcı olarak kullanılır.
Ziraatte ince taneli vermikülit, toprak düzenleyici malzeme olarak, bitki yetiştirme ortamı hazırlanmasında, tarımda, bahçecilikte ve ormancılıkta değişik uygulamalarda kullanım alanlarına sahiptir. Ateşe dayanıklı panel duvar imalinde ve gerektiğinde sondaj çamurlarında katkı malzemesi olarak kullanılır.
Tane boyuna göre kullanım alanları da şöyle sıralanabilir:
1. 1/2 inç-20 mesh: konutlarda izolasyon malzemesi, akustik sıvalar, tavan-kubbe kaplamaları, boru kaplamaları, tecrit edici çimentolar.
2. .20-40 mesh: Buzdolabı, otomobil ve uçaklarda izolasyon malzemesi, yangın söndürücüler, filtreler, soğutucu depolar.
3. 40-120 mesh: yer muşambaları, çatı kaplamaları, dielektrik komitatörler
4. 120-200 mesh: motor yağları, plastik ürünler
5. 200-270 mesh: Duvar kağıtları, dış cephe boyaları ve ateşe dayanıklı film yapımı.
--------------------------------------------------------------------------------
ALUNİT
Kuvars içeriğinden dolayı antik çağlarda değirmen taşı olarak kullanılan alunit cevherleri, 13. yüzyılda ilk kez Izmir-Foça'da şap üretimi için kullanılmıştır. Günümüzde ise, Al-sülfat (Al2(SO4)3) şapa tercih edilmektedir. Diğer taraftan alunit cevheri, değerli bir potasyum gübresi (K2SO4) kaynağı olarak kullanılmaktadır. Ayrıca amonyum sülfat veya fosfatla karışık gübre üretiminde kullanılmaktadır. Alunit ve aluminyum sülfatın kullanım alanları şunlardır :
- Gübre sanayii,
- Aluminyum üretimi,
- Çimento sanayii,
- Eczacılık ve tıp,
- Deri sanayii,
- Tekstil sanayii,
- Kağıt sanayii,
- Koku ve renk giderici olarak,
- Suların arıtılmasında,
- Alçı katkı maddesi olarak,
- Şeker sanayiinde,
- Yangın söndürücülerde katkı maddesi olarak,
- Boya, lak ve vernik imalatında.
[B][I]NADİR TOPRAK ELEMENTLERİ [/I][/B]
Nadir toprak elementlerinin çeşitli şekillerde (metal, oksit, tuz) tüketildiği alanlar başlıca 4 grupta toplanabilir.
1. Seramik ve cam sanayii,
2. Metalurji sanayii,
3. Petrol katalizörü,
4. Diğerleri.
Her gruptaki ayrıntılı kullanım alanları aşağıda verilmiştir.
Nadir toprak elementlerinin kullanım alanları:
Kullanım Alanı Karışık La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Y
METALURJI - - - - - - - - - - - - - - -
Y.D. Çelik X X - - - - - - - - - - - - -
Paslanmaz Ç X X - - - - - - - - - - - - X
Diğer " X X - - - - - - - - - - - - -
K.B.D.Demiri X - X - - - - - - - - - - - -
K.Erime Özelliği X - X - - - - - - - - - - - -
Diğ.Alaşımlar(Mg,Al,Ti,Cu) X X X - X - - - - - - - - - X
PETROL - - - - - - - - - - - - - - -
KATALİZÖRÜ - - - - - - - - - - - - - - -
Petrol Parç. X X X X X X - X - X - - - X -
Egz.Gz.Kont. X - X - - - - - - - - - - - -
Diğ.Katalitik Uy X X X - X X - X - X - - X - -
SERAMIK - - - - - - - - - - - - - - -
Kaplama X X X X X - - - - - - - - - X
Sırlama - - X X X - - - - - - - - - X
Refrakter - X X - - - - X - - - - - - X
CAM - - - - - - - - - - - - - - -
Parlaklık X - X X - - - - - - - - - - -
Optik cam - X - - - - - X - - - - - - X
Renk açma - X X X X X - - - - X X - - -
Boyama - - X X - - - - - - - X - - -
Radyas. Kontrol - X X X - - - - - - - - - - -
Kaplama - X X - X - - - - - - - - - -
Fluoresans - X X - X - - - - - - - - - -
KALICI MIKN X - - - X X - - - - - - - - -
FOSFR.MAD. - - - - - - - - - - - - - - -
Katod ışını tüpü X X X X X - X X - - - - - - X
x-Ray camları - X - - - - X X X - - - - - -
Floresans lamba - - X - - - X - - - - - - - X
Lazerler - - - - X - - X - - X X X - X
NÜKLR.KUL. - - - - - X X X - X - - - - -
DIĞERLERI - - - - - - - - - - - - - - -
Mücevher - - - - - - - - - - - - - - X
Tıp - - - - - - X - X - - - X - -
Güneş enerjisi - - - - - - - - - - - X - - X
Mikro dalga cihz. - - - - - - - X - - - - - - X
Kim.Lazer - X - - - - - - - - - - - - -
Soğutucular - - - - - - - X - - - - - - -
Mikroskop camı - X - - - - - - - - - - - - -
Tekstil - - X - - - - - - - - - - - -
[B][I] SEPİYOLİT [/I][/B]
Özgül yüzey alanı ve buna bağlı yüksek absorpsiyon özelliğinden dolayı sepiyolitin başlıca kullanım alanları şunlardır:
1. Koku giderici olarak çiftlik ve ahırlarda; evcil hayvanlar ve ahır hayvanlarının atıklarının emilmesi ve koku giderilmesi için zeminlerde (pet-litter),
2. Tarım ve böcek ilaçları taşıyıcısı olarak,
3. Madeni esaslı yağlar, nebati yağlar ve parafinlerin rafinasyonunda,
4. Atık su arıtma sistemlerinde,
5 Karbonsuz kopya kağıtları ve sigara filtrelerinde,
6. Gastrointestinal sistemle ilgili ilaçlarda toksin ve bakteri emici formülasyonlarda,
7. Deterjan ve temizlik maddelerinde.
Katalitik Özellik : Büyük yüzey alanı, mekanik dayanım ve termal duraylılığından dolayı son zamanlarda sepiyolit granülleri, katalizör taşıyıcı olarak smektit ve kaolin grubu minerallere tercih edilmektedir. Hidrojenasyon, desülfürizasyon, denitrojenasyon, demetilizasyon, etanolden butadien ve metanolden hidrokarbon eldesi gibi birçok katalitik proseste Co,Ni,Fe,Cu,Mo,W,Al,Mg'un katalitik destekleyicisi olarak sepiyolit kullanılmaktadır.
Sepiyolitin katalitik uygulamaları şunlardır :
1. Olefinlerde doygun olmayan C=C bağlarının hidrojenasyonu,
2. Otomobil ekzosları ve fabrika bacaları için katalitik seramik filtre imali,
3. Etanolden butadien üretimi,
4. Metanolden hidrokarbon üretimi,
5. Sıvı yakıtların hidrojenasyonu.
Reolojik Özellikler : Sepiyolit, su veya diğer sıvılarla, nispeten düşük konsantrasyonlarda yüksek viskoziteli (1000-40.000 cps/5 rpm, Brookfield viskozimetresi) ve duraylı süspansiyonlar oluşturur. Sepiyolitten yapılan süspansiyonlar tiksotropik özellik gösterdiğinden, kozmetik, yapıştırıcı ve gübre süspansiyonlarında kalınlaştırıcı (thickener) olarak kullanılır. Sepiyolit ayrıca, diğer killere göre tuzlu ortamlarda daha duraylıdır ve bu nedenle özellikle petrol sondajlarında çamur malzemesi olarak kullanılır. pH=8'e kadar faydalı özelliklerini muhafaza eder, ancak pH>9 olduğu koşullarda peptizasyon viskozitede ani bir düşüşe neden olur.
Reolojik özelliklerinden dolayı kullanıldığı alanlar şunlardır :
1. Çözelti kalınlaştırıcı ve tiksotropik özellikleri nedeniyle boya, asfalt kaplamaları, gres yağı ve kozmetik ürünlerde
2. Yüksek elektrolit konsantrasyonu ve sıcaklığa sahip derin sondajlarda çamur malzemesi olarak,
3. Tarımda toprak düzenleyicisi olarak; tohum kaplama ve gübre süspansiyonlarında, haşere ve böcek ilaçları taşıyıcısı olarak
4. Bağlayıcı özelliğinden dolayı eczacılıkta ve katalizör taşıyıcı pelet ve tablet olarak,
5. Kağıt, mukavva, filtre ve duvar kağıdı ve kauçuk sanayiilerinde dolgu maddesi olarak
6. Tuğla ve seramik ürünlerde (özellikle high-tech uygulamaları bulunan honeycomb seramikler),
7. Deterjan sanayiinde
Ayrıca besicilikte yemle karıştırıldığında verim artışı sağlamakta ve hayvanlarda amonyum dengesini kontrol etmektedir. Yine son zamanlarda, atık sulardan biyogaz üretiminde metanojenik bakteri taşıyıcısı ya da biyoreaktör olarak kullanımı geliştirilmiştir. Lifsi yapıda olması, buna karşılık kanserojen etkisinin asbeste kıyasla son derece düşük olması, asbest yerine kullanılmasını da gündeme getirmiştir.
[B][I]BARİT [/I][/B]
Öğütülmüş baritin en önemli kullanım alanı sondaj sektörüdür. Dünya barit üretiminin % 85-90'ı bu sektörde kullanılmaktadır. Baritin yoğunluğunun yüksek olması, aşındırıcılığının düşük olması, yüksek basınç ve ısıya karşı stabil olması, manyetik özelliğinin olmaması, çeşitli kaynaklardan kolay ve uygun maliyetle elde edilebilmesi sondaj sektöründe yaygın olarak tüketilmesini sağlamaktadır.
Cam endüstrisinde değişik baryum bileşikleri kullanılmaktadır. Özellikle preslenmiş camlarda, baryum oksit kurşun oksitten daha fazla parlaklık sağlamaktadır.
Boya sanayiinde badana tipi boyalarda, beyazlatıcı pigment olarak, yağlı boyalarda inceltici olarak kullanılmaktadır. Öğütülmüş baritin sentetik kauçukla karıştırılması ve sfalt ilavesiyle, havaalanı pistleri ve yüksek standartlı yol kaplamaları yapılır.
Baryumun X-ışınlarını zararsız hale getirme özelliğinden dolayı röntgen çekimlerinde, nötronları engelleme özelliğinden dolayı atom reaktörlerinde kullanılır.
Lastik sanayiinde dolgu malzemesi olarak kullanılan barit, seramik sanayiinde seramik cilası olarak kullanılır.
Baritin kimya sanayiinde de önemli bir kullanımı mevcuttur. Litofon, baryum hidroksit, baryum siyanat, baryum kromat, baryum nitrat vs. eldesinde kullanılır.
Cam endüstrisinde kullanılan barit, 16-20 mesh boyutlarında öğütülmelidir. % 98 BaSO4, en fazla % 1.5 SrO2, % 0.15 Al2O3, % 0.15 Fe2O3 değerlerine sahip olmalıdır.
Kimya sanayinde kullanılan baritin BaSO4 oranı % 95'den fazla ve tane boyu 4-20 mikron arasında olmalıdır.
[B][I]TALK [/I][/B]
Talk; seramikte, boya yapımında, çatı kaplamasında, haşarat ilacı üretiminde, kauçuk ve kağıt sanayiinde, kozmetik ve farmakolojide, asfalt dolgu maddesi yapımında, hayvan yemi ve gübre üretiminde kullanılır. Kullanım amacına göre, yumuşaklığı, yağ absorbsiyonu, nem oranı, erime noktası, özgül ağırlığı, ısı ve elektrik iletkenliği ve kimyasal analiz önemlidir.
1.Seramik Sanayiinde: Talkın ısı ile genleşme özelliğinin çok az olması nedeniyle banyo ve mutfak seramiklerinde ve elektrik sobalarının plakalarında kullanılmasını sağlamıştır. Seramik snayiinde kullanılacak talkta fiziksel ve kimyasal yapı bakımından homojenlik istenir. Ayrıca, tane iriliği ve dağılımı ile pişirme rengi de önemlidir. Bileşiminde manganez ve demir istenmeyen impuritelerdir. CaO % 0.5, demir oksit % 1.5 ve Al2O3 % 4' ten fazla olmamalıdır. Elektroseramik ve sırlamada kullanılan talk saf magnezyum silikattır. Ayrıca kloritsiz kompakt talk (steatit) kullanılabilir.
2.Boya Sanayiinde: Lif ve yaprak özelliğine sahip talklar, yağ absorblama özelliğinden dolayı boya ve benzeri yağ yapımında kullanılmaktadır. Boya sanayiinde kullanılan talk öğütüldüğünde son derece beyaz ve tenörü yüksek olmalı (% 98.5). Ayrıca 325 mesh' lik elekten geçebilmelidir. Talk lifi boya tabakacıklarının biribirine ve yüzeye kenetlenmesini sağlar. Ağır boya materyallerinin çökmesini önleyip, boyanın daha homojen olmasını sağlar.
3.Çatı Kaplamasında: Bu iş için genellikle kalitesiz talklar kullanılır. Bu yüzden hammaddede beyazlık ve saflık aranmamaktadır. Aranan özellikler tane boyu ve dağılımı ile yağ emme özelliğidir.
4.Haşarelere Karşı: Talk haşare öldürücü ilaç yapımında da kullanılmaktadır. Ilaca toksik etki, istenen yoğunluk ve az aşındırıcılık özelliklerini kazandırır.
5.Kauçuk Sanayiinde: Talk, bir çok sentetik lastik, plastik ve kauçuk üretiminde doldurucu olarak kullanılır. Maddeye sıkı bir doku kazandırır.
6.Kağıt Sanayiinde: Talk, yumuşaklığı, tane boyu, mürekkep emme özelliği ve suda erime özelliği nedeni ile kağıt sanayiinde rahatça kullanılabilmektedir. Ancak kullanılacak talkın CaCO3 oranı % 2-5' ten fazla olamamlı ve başka mineral içermemelidir.
7.Kozmetik ve Farmakolojide: Talkın istenilen tane boyutunun elde edilmesi mümkün olduğundan kimyasal saflığı ve kayganlığından dolayı kozmetik ürünleri ve ilaç üretiminde kullanılmaktadır. Bu sanayiide kullanılan talkta aranan özellikler, içerdiği lifsi ve sert minerallerin azlığı, arsenik ve demir miktarlarının düşük olmasıdır.
[B][I]ZEOLİT [/I][/B]
Zeolitlerin endüstriyel alanlarda kullanılabildiği 1940'lı yıllarda ortaya konulmasına rağmen tali mineral olarak volkanik kayaçların boşluk ve çatlaklarında bulunduğunun bilinmesi kullanımlarını sınırlamıştır. Ancak 1950'li yıllardan sonra denizel ve gölsel tüflerin de zeolit içerdiklerinin saptanmasıyla, doğal zeolitlerin kullanım alanları hızla genişlemiştir.
Zeolitlerin başlıca fiziksel ve kimyasal özellikleri olan; iyon değişikliği yapabilme adsorbsiyon ve buna bağlı moleküler elek yapısı, silis içeriği, ayrıca tortul zeolitlerde açık renkli olma, hafiflik, küçük kristallerin gözenek yapısı zeolitlerin çok çeşitli endüstriyel alanlarda kullanılmalarına neden olmuştur.
Son yıllarda önemli bir endüstriyel hammade durumuna gelen doğal zeolitlerin bu özelliklerinden biri veya birinden fazlasının istediği kullanım alanları: kirlilik kontrolü, enerji, tarım-hayvancılık, maden-metarlurji ve diğer alanlar olmak üzere 5 ana bölümde toplanabilir.
1.Kirlilik Kontrolü:Son yıllarda zeolit mineralleri iyon değiştirme ve adsorbsiyon özellikleri nedeniyle kirlilik kontrolünde gittikçe artarak kullanılmaktadır.
a- Radyoaktif Atıkların Temizlenmesi
Nükler santral atıklarında bulunan ve çevre sağlığı açısından tehlikeli olan Sr90, Cs137, Co60, Ca45 gibi izotoplar, zeolitlerle tutulabilmektedirler. Böylece atık sudan alınan radyoaktif atıklar, zeolitle birlikte gömülerek zararsız hale getirilmektedir. Bu alanda asitlere dayanıklılıkları nedeniyle klinoptilolit ve mordenit kullanılmaktadır.
b- Atık Suların Temizlenmesi
Şehir ve endüstri tesislerin atık sularında bulunan azot, balık ve diğer su faunasına toksik etki yapmanın yanısıra bu faunanın beslenmesi için gerekli alglerin üremesini de engellemektedir. Bu nedenle atık sularda bulunan azot ve istenmeyen bazı ağır metal katyonları (örneğin Pb++) zeolitler tarafından tutulmaktadır. Ayrıca sulama ve sel suları, azotlu gübreler ve hayvan dışkısı içeriğinden, nehir ve gölleri kirletmektedir. Bunu önlemek için doğal ve suni gübreler, klinoptilolitle karıştırılarak kullanıldığında azotun fazlası tutularak zararsız hale getirilmekte ve gübre kullanımında tasarruf sağlanmaktadır.
c- Baca Gazlarının Temizlenmesi
Petrol ve kömür kullanan tesislerin bacalarından çıkan CO2 ve diğer kirletici gazlar zeolitlerin adsorblayıcı özelliği ile ayrılabilmektedir. Mordenit ve klinoptilolitin bu alanda çok iyi sonuçlar verdiği yapılan çalışmalarla ortaya konmuştur.
d- Petrol Sızıntılarının Temizlenmesi
Kirlilik kontrolü uygulamalarında yeni gelişen bu alanda aktifleştirilmiş zeolit, genleştirilmiş perlit, sodyum karbonat, tartarik asit ve % 20 metilsiloksan içeren bir bağlayıcıyla peletlenmiş halde kullanmaktadır. Özgül ağırlığı 0.5 gr/cm3 ve yağ adsorblama kapasitesi 0.97 gr olan bu malzeme, 200 saat suda yüzebilmekte ve yüzeydeki petrolü adsorblamaktadır
e- Oksijen Üretimi
Yaşam için gerekli olan oksijenin azalmasına yüzyılımızın sorunlarından olan su ve hava kirliliği neden olmaktadır. Akarsu ve göllerdeki oksijen eksikliği, bu ortamlarda yaşayan balık ve bitkilerin yok olmasına neden olurken kapalı bir mekandaki oksijen azlığı insan sağlığını tehdit etmektedir. Bu durumlarda zeolitlerin azotu seçimli adsorblama özelliklerinden yararlanarak bu ortalamalara oksijence zenginleştirilmiş hava sağlanabilmektedir. Oksijen üretiminde, daha çok sentetik zeolitlerden yararlanılmakla birlikte, doğal zeolitlerden özellikle mordenit ve bazı klinoptilolitlerle şabazit de kullanılanıbilir görülmektedir.
2.Enerji:Dünyanın gittikçe büyüyen enerji ihtiyacı; kömür ve petrol yanında nükleer ve güneş enerjisi gibi kullanılan ve aynı zamanda da geliştirilmekte olan değişik kaynaklardan karşılanmaya çalışılmaktadır. Bu kaynakların enerjiye dönüştürülmesi esnasında sentetik ve doğal zeolitlerden faydalanmaktadır.
a- Kömür ihtiyacının gün geçtikçe artması kaliteli ve kolay işletilebilir rezervlerin azalması, çok derinde bulunan veya kükürtçe zengin kömür yataklarının işletilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu tür yataklarda, kömür yer altında yakılarak gazlaştırılır ve elektrik enerjisine çevrilir. Bu alanda zeolitler kömürün yer altında yakılabilmesi için gerekli oksijenin üretilmesinde ve yanma sırasında oluşan SO2'nin yanında patlayıcı özellikteki azotoksit ve hidrokarbonların temizlenmesinde kullanılabilmektedir. Ancak yaygın değildir.
b- Doğal Gazların Saflaştırılması
Zeolitler, 1969 yılından beri kirli veya saf olmayan doğal gazlarından CO2'in uzaklaştırılmasında kullanılır.
c- Güneş Enerjisinden Faydalanma
Zeolitlerin sıcaklığa bağlı olarak su verip alma özelliklerinden yararlanarak, klinoptilolit ve şabazit üzerinde yapılan uygulamalarda, küçük yapıların ısıtılması ve klimatize edilmesi, diğer bir deyişle, zeolitlerin güneş enerjisinin transferinde ısı değiştirici olarak kullanılması mümkün görülmektedir.
d- Petrol Ürünleri Üretimi
Burada genellikle, adsorbsiyon kapasiteleri ve etkin gözenek çapları doğal zeolitlere göre daha yüksek olan sentetik zeolitler kullanılmakla birlikte petrol ve gaz içeren alanların aranması ve paleoortam koşullarının belirlenmesinde önemli bilgiler veren doğal zeolitler, petrol ve gaz üretimi ile bunların rafinasyonunda bazı özel uygulamalarda kullanılabilmektedir. Tabii gazlardan su ve CO2 mordenit, şabazit ve klinoptilolit kullanılarak ayrılmaktadır. Ayrıca doğal zeolitlerden petrol rafinasyonunda yararlanılabilecek nitelikte katalizörler üretilmiştir.
3.Tarım ve Hayvancılık:Zeolitli tüfler, gübrelerin kötü kokusunu gidermek içeriğine kontrol etmek ve asit volkanik toprakların pH'nın yükseltilmesi amacıyla uzun yıllardan beri kullanılmaktadır.
a- Gübreleme ve Toprak Hazırlanması
Doğal zeolitler, yüksek iyon değiştirme ve su tutma özellikleri nedeniyle toprağın tarım için hazırlanmasında, çoğunlukla kil bakımından fakir topraklarda yaygın biçimde kullanılmaktadır. Ayrıca yüksek amonyum seçiciliği nedeniyle gübre hazırlanmasında taşıyıcı olarak klinoptilolit kullanılmasıyla amonyumun bitkiler tarafından daha etkin biçimde kullanılması ve gübre tasarrufu sağlanmaktadır. Klinoptilolit nem fazlasını adsorpladığı için gübrelerde depolama sırasında oluşan pişme ve sertleşmeyi de önlenmektedir.
b- Tarımsal Mücadele
Doğal zeolitlerden iyon değiştirme ve absorplama kapasitelerinin yüksekliğinden dolayı tarımsal mücadele ilaç taşıyıcı olarak yararlanılmaktadır.
c- Toprak Kirliliğinin Kontrolü
Doğal zeolitlerin katyon seçme ve değiştirme özelliklerinden sadece besleyici iyonların bitkiye aktarılmasında faydanılmayıp aynı zamanda beslenme zincirlerinde Pb-Cd-Zn-Cu gibi istenmeyen bazı ağır metal katyonlarının tutulmasında da yararlanılabilir. Bu alanda kullanılan klinoptilolitin radyoaktif kirlenmenin söz konusu olduğu topraklara ilave edilmesi ile bitki tarafından alınan S90 miktarının büyük ölçüde azaltıldığı da saptanmıştır.
d- Besicilik
Yemlerine zeolit ilave edilen tavuk, domuz ve geviş getiren hayvanların normal yemlerle beslenenlere oranla sağlıkları bozulmaksızın ağırlıklarının artığı belirlenmiştir. Bu alanda kullanılan zeolitlerin başlıcaları klnoptilolit ve modernittir.
e- Organik Atıkların Muamelesi
Bu alanda kullanılan doğal zeolitler dışkıların kötü kokusunun giderilmesini, nem içeriklerinin kontrolünü ve dışkılarının oksijensiz ortamda çürümesiyle oluşan metan gazının diğer gazlardan ayrılmasını sağlamaktadır. Koku giderimi ve nem içeriğinin kontrolü ile hayvan barınaklarında daha sağlıklı koşul yaratılmaktadır.
f- Su Kültürü
Göl ve göletlerde biyolojik artıkların neden olduğu kirliliğin temizlenmesinde doğal zeolitler özellikle klinoptilolit etkin olarak kullanılmaktadır. Ayrıca doğal zeolitlerden, canlı balık taşımacılığı ve su kültür ortamlarında ihtiyaç duyulan oksijence zengin hava akımının temininde de yararlanılmaktadır.
4.Madencilik ve Metalurji :
a- Maden Yataklarının Aranması
Volkanik malzemenin hidrolizi sonucu oluşan zeolitler cevher yataklarının oluşumlarının açıklanması yanında, aramalarında da kullanılabilir. Japonya'da tüflü kumtaşlarındaki uranyum cevherleşmesinin klinoptilolit-hölanditli seviyelere bağımlı olduğu belirlenmiştir. Ülkemizde ise zeolitli tüflerin borat oluşumları ile ilişkileri dikkat çekmektedir.
b- Metalurji
Çevre sağlığı açısından tehlike oluşturan bazı ağır metal katyonları içeren madencilik ve metalurjik faaliyetlerinden ortaya çıkan atıksular, doğal zeolitlerin katyon değiştirme özelliklerinden faydalanılarak arıtılabilmektedir. Ayrıca pirometalurji sanayinde CaCO3 ve doğal zeolit karışımı Cu-Pb alaşımlarının eritilmesinde ortaya çıkan zararlı dumanları % 90 oranında yok edebilmektedir.
5.Diğer Kullanım Alanları
a- Kağıt Endüstrisi
Yüksek parlaklığı olan zeolit cevherleri, kağıt endüstrisinde dolgu maddesi olarak gittikçe daha fazla kullanılmaktadır. Klinoptilolit katkılı kağıt, normal kil katkılı kağıtlara göre daha tok olup, kolay kesilebilmekte ve mürekkebi daha az dağıtmaktadır. Klinoptilolit -10 mikrona kadar öğütüldüğünde aşındırma endeksi % 3'den az, parlaklığı 80 civarında bir malzeme özelliği kazanır. % 28 zeolit tozu katılmış bir karışımdan klasik kağıda göre çok daha hafif kağıt üretimi mümkündür.
b- Inşaat Sektörü
Puzzolan çimento ve beton: Zeolitik tüf yatakları, birçok ülkede puzzolanik hammadde olarak kullanılmaktadır. Zeolit puzzolanlar, son beton ürününün daima yer altı su korozyonuna maruz kalacağı hidrolik çimentolarda önemli uygulamalar bulmaktadır. Zeolitlerin sulu altyapılarda kullanılacak puzzolan çimento üretiminde kullanılması, yüksek silis içermeleri nedeniyle betonun katılaşma sürecinde açığa çıkan kirecin nötrleşmesini sağlayabilmektedir.
Hafif Agregat: Perlit ve diğer volkanik camlar gibi doğal zeolitler de genleşmeye uygundur. Genleştirilmiş zeolitlerin sıkışma ve aşınmaya karşı dayanımı daha yüksek olup, genleştirilmiş hafif agregat üretilmektedir.
Boyutlandırılmış Taş: Zeolitik tüfler, düşük ağırlıklı, yüksek gözenekli, homojen, sıkı -sağlam yapılıdırlar. Kolayca kesilip işlenebilmeleri ve hafiflikleri ile yapı taşı olarak kullanılırlar. Birçok ülkede uzun yıllar bu amaçla kullanılan devitrifiye volkanik küller ve değişime uğramış tüflerin zeolit içerikli olduğu son yıllarda anlaşılmıştır.
c- Sağlık Sektörü
Doğal zeolitler bu alanda çeşitli şekillerde kullanılmakla birlikte, bunlar arasında en önemlisi klinoptilolitin flörürlü diş macunlarında parlatıcı katkı maddesi olarak kullanılmasıdır.
d- Deterjan Sektörü
Çevre kirlenmesi nedeniyle deterjanlarda fosfat kullanımı bazı ülkelerde kısıtlanmaktadır. Bu yüzden deterjan katkı maddesi olarak zeolitler fosfatlarının yerine kullanılmaktadır.
[B][I]GRAFİT [/I][/B]
Doğal grafit tek başına veya diğer bazı malzemelerle karıştırılıp, şekillendirilerek, sayılamayacak kadar çok geniş alanlarda kullanılmaktadır. Yağlayıcı olarak, elektrik sanayiinde, dökümcülükte, boyacılıkta, elektronik malzeme yapımında, izole tesislerinde, motorlarda, kurşun kalem yapımında ve daha birçok alanda grafitten yararlanır. En önemli kullanım alanı ise, çelik sanayii ve elektrometalurji sanayi'dir.
Grafitin kullanım alanına göre, genellikle şekli belirtilmez. Ancak, pota gibi şekillendirilmiş refrakterlerin yapımında, daha üstün özellikleri nedeniyle, pul şeklindeki grafit türü, diğer metalurji uygulamalarında ise daha ucuz olmasından dolayı, amorf grafit tercih edilmektedir.
1. Makina Parçalarında Yağlayıcı Olarak
Kayganlığı, yumuşaklığı ve makina parçaları üzerinde uzun müddet yapışabilmesi özelliği nedeni ile, makina yataklarında yağlama maddesi olarak kullanılabilir. Bu alan için kullanılabilecek grafitin çok saf olması (en az % 95 grafitleşmiş karbon) ve kuvars gibi sert mineralleri içermemesi gerekir. Bu alan için en uygun grafit türü, şüphesiz pul şeklinde olanıdır. Grafit 0,1 - 1 mikron boyutuna öğütüldükten sonra, yağ, su, alkol veya bunlara benzer taşıyıcı bir sıvı içerisinde kolloid hale getirildikten sonra, makina parçasının istenen yerine iletilir. Taşıyıcı sıvının türüne bağlı olarak, grafit burada kuru veya yaş bir tabaka oluşturur. Kuru tip, fırın zincir ve arabalarında, motor silindirlerinde, deniz araçlarında ve kimyasal tesislerde; yaş tabaka türü ise, yüksek basınç altında, bilyalı yataklarda kullanılır.
2. Ergitme - Pota Endüstrisinde
Grafitin, dünya üretiminin hemen hemen yarısına yakın miktarı, bu alanda kullanılmaktadır. Grafitin ergime derecesi çok yüksek olduğundan (yaklaşık 4 000 oC), ısıya dayanıklıdır. Genleşme sabitesi çok düşük; mekanik yüklenmeye, kimyasal etkilenmeye ve sıcaklık değişimlerine karşı dayanıklılığı çok iyidir. Isıyı çok iyi iletmesi ve dış yüzeylerinin bir sıvının metali kavrayıp - tutmayacağı şekilde kaygan olması gibi nedenler de, özellikle döküm potaları için tercih edilen özellikler arasındadır. Bağlayıcı özellik kazandırmak için, ağırlığının yarısı kadar ateş kili veya kömür katranı; istenen özellikleri kazandırmak ve maliyeti düşürmek amacıyla da kum, ateş tuğlası ve asbest gibi ilaveler yapılır. Karışıma giren maddelerin oranı, kullanılış amacına göre değişir.
Pota için elverişli grafit türü, ince taneli (ortalama tane boyu 0,3 mm.), yoğunluğu fazla, kül ve kükürt içermeyen, yüksek tenörlü (% 85 veya daha fazla) grafitleşmiş karbon içerendir. Kül içerdiği takdirde, külün ergime derecesinin yüksek olması (çoğunlukla Sri - Lanka tipi) istenir.
3. Döküm Sanayinde
% 40 - 60 grafitleşmiş karbon içeren grafit tozlarının, asıl kullanıldığı yerler dökümhanelerdir. Kil ve kumla karıştırmak suretiyle döküm kalıpları yapımında kullanılır. Bentonit veya olivin ile karıştırılıp, öğütülmüş kok kömürü tozu ve petrol koku, bu sanayii dalında grafiti ikame edebilmektedir.
4. Kurşun Kalem Ucu Yapımında
Kurşun kalem ucu, işlenmiş kaolen, bentonit ve grafit karışımından yapılır. Bu kullanıma en uygun grafit türü, ince taneli ve kompakt olanıdır. Yumuşaklığı nedeniyle, daha çok doğal grafit tercih edilir. Saflığının yüksekliği oranında, bu alandaki kıymeti artar. Düşük kaliteli kalem uçları için amorf grafit kullanılır. Her iki durumda da arzu edilen grafit türü, aşındırıcı madde (kuvars gibi) içermeyen ve % 96 oranında grafitleşmiş karbona sahip olandır.
5. Motor ve Jeneratör Fırçaları Imalinde
Bu malzemeler, yüksek sıcaklıktaki amorf veya damar türündeki doğal grafitten yapılır. Bu amaçla uygun grafitin grafitleşmiş karbon miktarı % 85'ten fazla olmalıdır. Grafit fırça yapımında, zift, katran veya reçine ile bağlanmış grafit ve metal tozları (bakır veya gümüş) kullanılır.
6. Grafitin Diğer Kullanım Alanları
Son senelerde kuru pil sanayiinde, bol miktarda grafit kullanılmaya başlanmıştır. Bunun için pul türü (levhamsı) ve grafit tozu en uygunu olup, en az % 85 grafitik karbon içermesi gereklidir.
Grafit ayrıca uçak sanayiinde, belirli jet motoru parçaları ve uçak parçalarında, büyük ölçüde ağırlık azaltılması için grafit flamanla kuvvetlendirilmiş kompozit malzemeler kullanılır. Bu tür malzemeler aynı zamanda, spor malzemelerinde de kullanılmakta olup, otomobillerde kullanılabilirliği konusunda da araştırmalar yapılmaktadır.
Grafit, atom reaktörlerinde, ilaç üretiminde, metalurji sanayiinin çeşitli dallarında çok yönlü olarak kullanılmaktadır. Toz metalurjisinde, grafit, yatak malzemesi yapımında ve çelik imalinde, çeliğe, karbon sağlayıcı olarak iki ayrı amaçla kullanılır. Grafit, toz harman malzemenin sıkıştırılmak suretiyle şekillendirilmesi sırasında yağlayıcı olarak; bu materyalin sinterlenmesi sırasında ise, metal oksitleri indirgeyici olarak görev yapar. Demir - çelik üretiminde kullanılan grafit çok saf olmalıdır. Diğer bazı metallerin üretimindeki gerekli grafitin aynı derecede saf olması o kadar önemli olmayabilir. Grafitin saflığı, tane boyutu, boyut dağılımı ve nem durumu gibi faktörlerin değişimine bağlı olarak; aşınma ve sürtünmesi istenilen düzeyde, kendinden yağlı yataklar imal edilebilir. Bu sahada kullanılan grafitin türü ve saflığı konusında bir sınırlama yoktur.Aşağıdaki tablo’da grafitin başlıca kullanım alanları verilmiştir.
Grafitin kullanım alanları:
Kullanma Amacı Kullanıldığı Alanlar
Refrakterlik(veya dayanıklılık) Refrakter Tuğlalar
Döküm Boyaları
Potalar
Yatay Mufl Fırınları
(Retort)
Soba Boyaları
Elektrodlar
Iletkenlik Motor ve Jeneratör Fırçaları
Pil Tozları
Fren Astarları
Elektrodlar
Basım (Electro - Typing)Isı Değiştiricileri
Karbon Verici Karbon Yükseltici
Izabe Işlemleri
Nükleer Moderatörler
(Nötron Yavaşlatıcılar)
Yağlayıcılık Yağlayıcılar
Motor ve Jeneratör Fırçaları
Barut Cilası
Lastikler
Kurşun Kalemler
Yataklar
Tohum ve Gübre Kaplama
Fren Astarları
Piston Halkaları (Segmanlar) Motor Gömlekleri
Kimyasal Asallık Contalar
Yapıştırıcılar
Boyalar
Refraktörler
Pil Karbonları
Döküm Boyaları
Pas Temizleyiciler(Kazanlar) Soba Boyaları
[B][I]DİATOMİT [/I][/B]
Diatomit ürünleri sanayide birçok işlemlerde ara ve yardımcı malzeme olarak kullanılmaktadır. Başlıca tüketim alanları önem sırasına göre şöyle sıralanabilir :
- Filtre-Yardımcı malzemesi (süzme),
- Dolgu malzemesi,
- Izolasyon malzemesi (ısı, ses, elektrik),
- Absorbent,
- Aşındırıcı ve yüzey temizleyici,
- Katalizör taşıyıcı,
- Hafif yapı malzemesi, refrakter imalatı,
- Birçok kimyasal maddelerin üretiminde silis kaynağı olarak,
- Gübrelerde taşıyıcı ve topraklanmayı önleyici olarak.
Diatomitin % 85-90 gözeneklilik derecesine sahip bir doku meydana getirebilecek özel yapısı, kimyasal inörtlüğü ve steril özelliği nedeniyle en çok tüketildiği ve ikame ürünlere göre hemen hemen rakipsiz olduğu kullanım alanı, süspansiyon halindeki katı tanecikleri sıvılardan ayırmak amacıyla uygulanan filtrasyon işlemleridir. Bu uygulamada filtre yardımcı malzemesi bez, elek gözenekli taş veya metalden yapılan destek yüzeyleri üzerine biriktirilerek filtrasyon keki oluşturmak suretiyle veya doğrudan doğruya süzülecek sıvıya ilave edilerek kullanılır. Filtrasyon işlemi sırasında süzülmekte olan sıvıya kontrollü olarak dozajlama şeklinde ilave edilmek suretiyle kekin gözenekliliği korunur. Böylece istenilen süzme hızı ve berraklık derecesini elde etmek mümkündür.
Yardımcı malzeme kullanılması süzme periyodunu uzatmakta, istenilen hız ve berraklıkta süzme yapılabilme imkanını sağlamakta ve işlemi kolaylaştırmaktadır. Bu sebeplerden dolayı işletme giderleri ve işçilikte önemli tasarruflar sağlanmaktadır. Diatomit filtre yardımcı malzemeleri ham şeker şerbeti, bira, viski, şarap, yüzme havuzu suları, kuru temizleme solventleri, eczacılık mamülleri, meyve ve sebze suları, endüstriyel atıklar, kimyasal maddeler, vernik ve lakeler, madeni ve nebati yağların filtrasyon işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Diatomit ürünlerinin ikinci büyük kullanım alanı fonksiyonel dolgu işlemleridir. Burada kullanılan dolgu malzemesi nihai mamülün özelliklerini geliştirerek performansını artırmaktadır. Bu amaç için diatomitin hafiflik, dayanıklılık, kimyasal inörtlük, ısı-ses-elektrik izolasyon kabiliyeti, yüksek gözeneklilik ve emicilik özelliklerinden yararlanılmaktadır.
Diatomitin fonksiyonel dolgu işlemi için kullanıldığı en önemli uygulamalar boya, plastik,
lastik, kağıt, ilaç, kozmetik, cila, kibrit, diş macunu ve kimya sanayileridir.
Bazı diatomit çeşitleri % 94'e ulaşan yüksek silis muhtevalarına sahiptirler. Bu sebeple kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğuna karşı ilgisizdirler. 1430 °C civarındaki yüksek ergime sıcaklığı ise aşırı sıcaklıklara karşı dayanıklılık sağlar. Bu sebeple diatomit ürünleri hem katalizör taşıyıcısı, hem de izolasyon elemanı olarak kullanılırlar. Katalizör taşıyıcı uygulamasının en önemli örnekleri hidrojenasyon prosesindeki nikel katalizörler ve sülfürik asit üretimindeki vanadyum katalizörlerdir. Ayrıca çimentoda su mutevası fazlalığını giderme ve homojeniteyi ıslah etmek amacıyla kullanılabilir. Betona % 3 oranında diatomit ilavesinin betonun basınç direncini % 20, çekme direncini ise % 10 oranında artırdığı gözlenmiştir.
[B][I]BENTONİT [/I][/B]
Çok geniş bir kullanım alanı olan bentonit başlıca aşağıdaki işlevleri için tüketilir.
-Sondajlarda sondaj çamurunu ağdalaşıp kırıntıların yukarı çıkmasını sağlar, su kaçaklarını önler;
-Döküm kumu bağlayıcısı olarak kalıpların hazırlanmasında (1600 °C'ye kadar dayanmaktadır);
-Demir tozlarının peletlenmesinde;
-Inşaat mühendisliğinde temel ve baraj yapılarında su ve sıvı sızdırmazlığı elde etmede,
-Hayvan yemi yapımında;
-Yemeklik sıvı yağların ağartılmasında;
-Şarap ve meyva sularının berraklaştırılmasında;
-Ilaç, kağıt, lastik sanayiinde dolgu maddesi olarak;
-Çimento sanayiinde, seramik sanayiinde katkı maddesi olarak;
-Evcil hayvanların altlarına yayılacak atıklarının kolay temizlenmesinde,
-Petrol rafinasyonunda;
-Atık suların temizlenmesinde,
-Boya sanayiinde ve yangın söndürücülerde,
-Gübre yapımı ve toprak ıslahında.
Kullanım Alanı % Oranı
Sondaj Çamuru
Döküm kumu bağlama
Yağ ağartma
Diğer alanlar 40
30
15
15
[B][I]FLORİT [/I][/B]
% 97'den daha çok kalsiyum florür ihtiva eden fluorit, asit sanayiinde hidrofluorikasit üretiminde kullanılır. Muhtevası % 85-95 CaF2 olan fluorit seramik, cam ve emaye üretiminde kullanılır. CaF2 içeriği % 60-85 olan fluorit ise çelik endüstrisinde akışkanlığı artırıcı madde olarak kullanılmaktadır.
Fluorit başlıca demir-çelik sanayiinde, alüminyum sanayiinde, kimya sanayiinde (HF asit ve türevleri yapımında) ve seramik sanayiinde olmak üzere cam, mobilya ve çimento sanayii dahil 30 dan fazla sanayi dalında kullanılmaktadır. Hidrofluorik asit (HF): Asit kalitesindeki fluoritin fırında H2SO4 ile reaksiyonundan elde edilir. HF asitten ise sentetik kriyolit elde edilir.
Kriyolit de, alüminyum sanayiinde alüminadan metal aluminyum elde edilmesinde elektrolit olarak kullanılır. HF asit ayrıca uçak ve otomobiller için yüksek oktanlı benzin imali ve çelik parlatılması dahil birçok kimya endüstrisinde kullanılmaktadır.
Demir-Çelik sanayiinde, yüksek fırınlarda demir ve elektrik fırınlarında çelik elde ederken cürufu akışkanlaştırıcı olarak fluorit kullanılmakta ve böylece demirdeki kükürt ve fosfor cürufa karışmış olmaktadır.
Fluorit seramik sanayiinde sır yapımında, cam sanayiinde beyaz ve renkli opal cam imalinde, portland çimentosu imalinde klinker elde etmek amacıyla, soba, buzdolabı ve pişirme araçlarının çelik kısımlarının kaplanmasında, suni kauçuk ve aerosol üretimi olmak üzere birçok sanayi dalında kullanıldığı gibi elektrod kaplamalarında rutil yerine ikame maddesi olarak da kullanılmaktadır.
[B][I]KIYMETLI TAŞLAR [/I][/B]
Mücevher taşları herşeyden önce süs malzemesi olarak, küçük heykelciklerin yapımında ve diğer sanatsal yapıtlarda ve sergilemek maksadıyla kolleksiyonculukta kullanılır. Düşük kaliteli elmaslar endüstriyel uygulamalarda kullanılabilir. Son derece kıymetli oluşunun yanında endüstriyel amaçla kullanımı çok önemli miktarlara ulaşmaktadır. Sertlik derecesinin 10 oluşu, yani dünyanın en sert malzemesi oluşu ona ayrıca bu avantajı sağlamıştır. Toz halinde dahi olsa çeşitli şekillerde endüstriyel maksatlarla kullanılmaktadır.
Kristal elmas her türlü malzemeyi kesme, delme ve düzlemede, yani aşındırıcı olarak kullanılır.
Kristal kuvars-renklileri kıymetli taş ve bazı çeşitleri telsizlerde tüketilirler.
Beril h***as terazilerde, yeşil turmalin; turmalin kaması ile diğer polarizasyon aletlerinde kullanılır. Çok sert oluşu ve asitlerin etki etmemesi nedeniyle muhtelif tür agatlar laboratuvarlar için havan imalatında, ayrıca terazi, bıçak ağızlarında, çeşitli süs ve ev eşyası yapımında, tekstil silindirlerinde ve spatül olarak kullanılabilir.
[B][I]ASBEST [/I][/B]
Asbest minerali, lifsi yapısından dolayı çimento ürünlerine katıldığında beton içindeki çelik kafese benzer şekilde özel bağlayıcılık niteliğine sahiptir ve bu nedenle betonun mukavemetini artırmaktadır. Elektriğe ve ısıya karşı yalıtkanlığı, diğer yandan ateşe dayanıklılığı asbestin tüketim alanlarını belirleyen başlıca teknolojik özellikleridir. Bütün bu özelliklerinden dolayı asbest, 3000 den fazla endüstriyel ürünün yapımında kullanılmaktadır. Basınca dayanıklı borular, iç-dış cephe ve tavan kaplama malzemeleri ve levhaları, fren balataları, çeşitli contalar, özel filtreler, kağıt ürünleri asbestin kullanıldığı başlıca ürünlerdir. Kimya, ilaç, lastik-plastik, boya, şeker, kağıt ve uzay sanayilerinde de asbest çeşitli ürünlerin imalinde kullanılmaktadır.
[B][I]TİTANYUM [/I][/B]
Titanyum kullanımını iki ayrı bölümde değerlendirmek gerekir:
A-Metal ve alaşımları
B-Oksit ve diğer bileşikleri
Metalik titanyum üstün fiziksel ve kimyasal özellikler gösterir. Bu nedenle; uzay aracı, uçak ve füze yapımında yeri doldurulamaz bir metaldir. Yüksek hız, titreşim ve yüksek ısının söz konusu olduğu araç kısımlarında, motor türbin kanatlarında ve benzeri aşırı yüklenen diğer araç bölümlerinde çok kullanılır. Kimyasal dayanıklılığı ise aşındırıcı kimyasal madde üreten fabrikalarda kullanılmasının nedenidir.
Titanyum oksit şu anda bilinen en beyaz boya maddesidir. Titanyum beyazı adı altında boya endüstrisinde geniş çapta kullanılır. Bunun dışında; kozmetik endüstrisi, linolyum (muşamba), yapay ipek, beyaz mürekkep, renkli cam, seramik sırı, deri ve kumaş boyanması, kaynak elektrotları yapımı ve kağıt endüstrisi gibi pekçok alanda da kullanılabilir. Bu kadar çok kullanım alanları olmasına karşın; üretilen tüm titan oksidin % 60 ı boya endüstrisi tarafından tüketilir.
Diğer bileşiklerinden titanklorit, kumaşların rengini ağartmada; tetraklorit yapay sis eldesinde; titanyum karpit aşındırıcı olarak kullanılır.
[B][I]ZİRKONYUM ve HAFNİYUM [/I][/B]
Zirkon, kum halinde, öğütülmüş ürün (-200, -300 Mesh ve benzeri) veya 1.5-10 mikron kadar küçültülmüş toz olarak kullanılır. Refrakterler hala en büyük kullanım alanıdır. Bunu seramik, döküm sanayii ve aşındırma uygulamaları izlemektedir. Zirkonun kaplama döküm, cam refrakterler ve TV/katot ışını tüplerinde kullanılması gelişirken kimyasallarda ve duraylı zirkonyalarda kullanımı da ilerleme göstermekedir.
Metal olarak zirkon, telsiz lambalarında, elektrodlarda, aydınlatma fişeklerinde, kesici aletler yapımında çelik endüstrisinde kullanılır. Aşınmaya dayanımı, yüksek erime noktası ve az da olsa ağır nötronları absorbe etme kabiliyeti nedeniyle zirkonyum, nükleer reaktör dizaynlarında aranılan bir materyal durumundadır. Atom sanayinde kullanılan zirkonyumun, tamamen hafniyumdan arınmış olması gerekir. Fırın astarlarında, laboratuvar kaplarında, yağlı boyalarda ve X-Ray' de soğutucu olarak kullanılır. En büyük kullanım alanı kaplama maddesi olarak kullanıldığı soğutmalı reaktörlerdir. Ayrıca zirkon kumları tuğla ve cam fırını bloklarında, emaye, boya, aşındırıcılar içinde, eczacılıkta ve yapı malzemelerinde de kullanılır. Son yıllarda yapı malzemesi olarak kullanımı düşüş göstermektedir.
Zirkon kimyasalları yapıştırıcılarda, terletmeyen maddelerde, sulu polimerlerde, katalizör olarak, seramik boyasında, elektro ve mühendislik seramiklerinde, optik camları parlatmada, deri tabaklamada, kurutucu ve pas önleyici olarak boyalarda, kağıt ve fotoğrafik jelatin sertleştiricisi olarak, refrakterlerde, sabun ve diş macunlarında, sentetik kıymetli taş yapımında, tekstil sanayinde su alıcı olarak, fotoğraf makinesi flaş lambalarında ve koruyucu titan kaplama olarak kullanılır. Zirkon kimyasalların toksik veya pahalı malzemenin yerini almada giderek artan bir çok yönlülüğü vardır.
Hafniyumun en büyük kullanım alanı, jet motorlarının ateşleme bölümündeki trübün fanlarında karışım toplayıcılığıdır. Motor verimini ve yüksek sıcaklık sürtünme dayanımını düzenler. Ikinci büyük kullanım alanı, nükleer reaktör kontrol çubuklarıdır. Mükemmel sıcak su aşınma daynımına sahip olduğu, kolay tel haline getirildiği ve termal nötron absorbsiyon kesiti büyük olduğu için bu alanda çok tüketilir. Son gelişmeler, nükleer yakıtı tekrar işleyen santrallerde, bakır elektrod başlıklarda ve kulaklık mıknatısı alanlarında kullanımını kapsamaktadır. Uygun bir şekilde kullanılmasza yüksek yüzey alanlarına sahip partiküller önemli yangın tehlikesine sahiptir.
Hafniyumoksit, reaktörlerde, yaklaşık 200°C de termobakır ayırmada kullanılmaktadır. Oksit kaplı püskürtücü hedefler boyamada ve elektronik uygulamalarda (ampüllerde) kullanılır. Düşük zirkonyum içerikli hafniyum, ayrıca spektrografik/kimyasal ürünlerde kullanılır. Borit, karpit, klorit, hidrit ve oksiklorit içeren diğer hafniyum bileşimleri özel reaktörlerde, kesici aletlerde ve kimyasal gereksinimler için kullanılır. Vakum tüplerinde gaz giderici olarakta kullanılabilir.
[B][I]LİTYUM [/I][/B]
Lityum tüketimini üç gurupta incelemek gerekir:
1-Cevher ve konsantre cevher
2-Metalik lityum
3-Lityum bileşikleri
Lityum cevheri ve konsantresi, en çok; cam, seramik ve porselen emayesi alanında kullanılır. Petalit, lepidolit ve ambilojenitin kullanılabilmesi için herhangi bir ön zenginleştirme gerekmez. Spodumen ise, içindeki demir nedeniyle, bir ön zengileştirmeden geçmek zorundadır.
Lityum, cam üretiminin ana bileşenlerinden değildir. Ancak yerini aldığı malzemelere göre daha fazla akışkanlık vericidir. Üretilen camın kalitesine göre değişik nitelikte spodumenler bu işte kullanılır.
Seramik üretiminde ise; eşdeğer maddeler içerisinde, daha az demir içerenler tercih edilir. Bu açıdan bakıldığında yüksek lityumlu, düşük demirli spodumen konsantresi aranan malzemedir. Uygun vizkozite ve erime ısısının düşmesi seramik üretiminde sağlanan yararlardır.
Fiber üretiminde lityum kullanıldığı zaman florun çevreye verdiği zarar azalmaktadır. Ayrıca vizkozite ve ısının düşmesi nedeniyle üretimde kullanılan platin eleklerin ömrü uzamaktadır.
Spodumen konsantresi ve petalit tekrenkli televizyon tüplerinin ana bileşenlerindendir. Bunların baryumla karışımı; radyasyon yayılımını azaltır,görüntüyü düzeltir ve cam yüzünü parlatır.
Piroseramik üretiminde spodumen, düşük fiyatlı bir dolgu olarak; düşük genleşmeli lityum alüminyum silikat fazının oluşmasına yardım eder. Sonuçta ısı şokuna dayanıklı bir malzeme elde edilir.
Sır yapımında kullanılan lityum mineralleri, akışkanlığı arttırdığı gibi daha düşük fırın sıcaklığı ve süresi sağlar.
Lityum minerallerinin gelecekte beklenen önemli bir kullanım alanı da metalurji endüstrisidir. Metalurjide cüruf akışkanlığını düzenleyici olarak kullanılabilmektedir. Erime ısısındaki değişikliklerin yanısıra, azalan vizkosite nedeniyle, metal kazanımı artmakta ve metal içindeki cüruf atıkları azalmaktadır.
Metalik lityum en çok butil lityum (eczacılık, yapay kauçuk ve roket yakıtı endüstrilerinin önemli bileşenlerinden) üretiminde kullanılır. Bundan başka; demir dışı metallerin metalurjisinde oksijen ve kükürdü tutmada, alüminyum ve mağnezyum alaşımlarında, kurşunla beraber kablo kaplamasında ve deoksidan olarak bakırda kullanılır.
Lityum bileşiklerinden lityum karbonat, alüminyum üretiminde geniş bir kullanım alanı bulur. Bunun yanısıra; seramik endüstrisi, diğer lityum bileşiklerinin üretimi ve tıpta manik depresyon tedavisi (bir ruh hastalıkları gurubu) karbonat olarak kullanıldığı diğer alanlardır. Lityum hidrür hidrojen gazı üretiminde, Lityum hidroksit motor yağı ve gres üretiminde, lityum klorür ve bromür soğutma sistemlerinde kullanım alanı bulur.
Lityum en çok lityum karbonat olarak kullanılır. Onun da en çok kullanıldığı alan alüminyum endüstrisidir. Lityumun ikinci büyük kullanım alanı cam endüstrisidir. Burada hem lityum karbonat hem de mineral olarak tüketilir. Özellikle kaliteli cam üretiminde lityum karbonat olarak kullanılır.
[B][I]MİKA [/I][/B]
Mikalar çok geniş alanda kullanılmaktadır. Kullnıldıkları endüstrilere göre sıralayacak olursak;
Elektrik-elektronik sanayii; En önemli uygulama alanları telefon santralları, dinamo ce motor gibi yüksek voltaj indüksiyon aletlerinin yapımı, vakum tüpleri ve kapasitör imalatıdır. Boya sanayi ; emülsiyon ve sentetik boyalar, korozyona karşı kullanılan boyalar, alüminyum boyalar, dahili ve harici boyaların imalinde kullanılmaktadır. Plastik endüstrisinde mika; otomobil, elektrik ve yapı endustrilerinde kullanılan sert plastiklerin imalinde dolgu maddesi olarak kuvvetlendirici etki yaratmaktadır. Kauçuk endüstrisinde de dolgu maddesi olarak kullanılan mika, cerrah eldivenlerinden oto lastik üretimine kadar değişen geniş bir kullanımalanına sahiptir.Yalıtkan sanayiinde düşük yoğunluklu ateşe dayanıklı ürünlerin kulanıldığı alanlarda yalıtkan olarak kullanılmaktadır. Petrol sondajlarında sondaj çamuruna karıştırılarak kuyuda karşılaşılan çatlakları kapatmak amacı ile kullanılmaktadır.Ayrıca kağıt, kozmetik, döküm, tekstil ve gübre sanayiinde, kaynak elektrodu imalinde, inci parlatma boya maddelerinde, yangın söndürme malzemesi imalinde, akustik ürünlerde yapıştırıcı, otomobilin içine gelen motor sesini önlemek amacıyla otomobil tabanına yerleştirilen malzemelerde katkı maddesi olmak üzere çok farklı alanlarda az da olsa kullanımı mevcuttur.
Kaynak : [url]www.mta.gov.tr[/url]
