13
TRKYE N NEML BR MADEN: BOR An Important Ore for Turkey: Boron
Hakan YTBAIOLU Ankara niversitesi, Dil ve Tarih-Corafya Fakltesi, Corafya Blm, 06100, Shhiye, Ankara
[email protected]
zet: Evaporasyon yoluyla oluan Bor mineralleri Sodyum, Kalsiyum veya Magnezyum iermektedirler. Doada 150 den fazla Bor minerali olmakla beraber ekonomik neme sahip olanlarnn balcalar Tinkal, Kolemanit ve leksittir. Tarih boyunca kullanlmasna ramen gelien teknoloji ile Borun nemi daha da artmtr. Deterjandan silah ve uzay sanayine kadar hemen hemen her alanda kullanlan Bor madeni bakmndan Trkiye byk bir neme sahiptir. Trkiye dnyadaki en byk Bor rezervlerine sahip bulunmaktadr. Gerek karlan Bor minerallerinin kalitesi gerekse karma koullarnn uygunluu nedeniyle Bor, Trkiye iin byk bir ekonomik kaynak zellii tamaktadr. Bu makalenin balca amac, Borun tantlmas ve Trkiye iin neminin irdelenmesidir. Anahtar kelimeler:Bor mineralleri, Bor rezervi, Borun kullanm alanlar, Stratejik maden, Bor iletmeleri.
Abstract: Boron minerals are contains Sodium, Calcium and Magnesium which they occurred by evaporation. Although there are more than 150 Boron minerals in nature, mainly economical Boron minerals are Tincal, Colemanite and Ulexit. Boron has used in historical ages but it gained more importance by development of technology. Turkey has great importance about Boron which it using in from detergent to weapon and space industry. Turkey has biggest Boron reserves in the world. In addition this, Turkeys Boron minerals have highest quality and production conditions are more economical from other productive countries. Boron has great importance for Turkey. Main aim of this article is explain of Borons features and to emphasis of importance of Boron for Turkey. Keywords: Boron minerals, Reserve of Boron, Boron using areas, strategically mine, Boron works.
Giri
Bor adnn Arapa Buraq veya Farsa Burah kelimesinden geldii dsnlmektedir. Tarihte Boru ilk kez Babilliler altn elde etmek iin kullanmlardr. Bunun iin, Tibet gllerinin s kesimlerinden karlarak Himalayalar zerinden Hindistana ve oradan da Mezopotamyaya uzanan yollar kullanlarak ithal edilen Boraksdan yararlanlmtr. Eski Yunanllar ve Romallar Bor bileiklerini temizlik maddesi olarak kullanmlardr. S 875 ylnda ila olarak Arap doktorlar tarafndan kullanlmtr. Borik asit 18. yzyl balarnda elde edilmi ve yine ayn yzylda G.Amerikada And Dalarnda bulunmutur. 19. yzyl balarnda ise elementer Bor bulunmutur (Moseman, 1994).
Teslim, Ekim 2004; dzeltme, Kasm 2004; kabul, Kasm 2004.
Initial submission, October 2004; revised submission, November 2004; Final acceptance; November 2004.
14
Bor ve Bor mineralleri
Kimyasal simgesi B olan Bor, ergime noktas 219020 C olan, metalle ametal arasnda, yar iletken zellikte bir elementtir. Topran Bor ierii ortalama 10 20 ppm olmakla beraber ABDnin bat blgeleri ve Akdenizden Kazakistana kadar uzanan bir alanda daha yksek konsantrasyonlarda bulunmaktadr. Deniz suyunda 0.5 9.6 ppm, tatl sularda ise 0.01 1.5 ppm aralndadr. Yksek konsantrasyonda ve ekonomik nemi olan Bor yataklar, Trkiye ve ABDnin kurak, volkanik ve hidrotermal etkinliin fazla olduu blgelerinde bulunmaktadr (DPT, 2001).
Doada Bor saf halde bulunmamaktadr. Ancak dier elementlerle yapt bileikler halinde rastlanmaktadr. Bor mineralleri ise buharlamann iddetli olduu alanlardaki sulardan kimyasal kelme yoluyla oluan Evaporitler snfna girerler (Sr, Sr, Yiitbaolu, 2001). lkemizde bulunan ekonomik mineraller yaplarnda bulunan Kalsiyum, Sodyum ve Magnezyum elementlerine gre snflandrlrlar. Sodyum kkenli olanlar Tinkal, Kalsiyum kkenli olanlar Kolemanit, Sodyum-Kalsiyum kkenli olanlar ise leksit olarak isimlendirilmektedir (www.maden.org.tr/ yeni3/ yayinlar/ raporlar/ Borraporu.htm). Doada Bor ieren 150 den fazla mineral vardr ancak burada sadece ekonomik neme sahip olanlarndan sz edilecektir.
Boraks (Tinkal) (Na2B4O7 .10H2O)
Doada genellikle renksiz ve saydam olarak bulunur. Ancak iindeki baz maddeler nedeniyle pembe, sarms, gri renklerde de olabilir. Kristal sistemi Monoklin, sertlii 2- 2.5, zgl arl 1.7 gr/cm3, B2O3 ierii % 36.6 dr. Borik asit elde edilmesinde kullanlr. Evaporasyonun yksek olduu kurak-yarkurak blgelerdeki tuzlu gllerde oluur. Boraks suyunu kaybederek kolaylkla Tinkalkonite dnebilir. Kille aratabakal olarak Tinkalkonit ve leksit ile birlikte bulunur. lkemizde Eskiehir-Krka yataklarndan retilmektedir.
Foto 1. Boraks (Tinkal) kristalleri Foto 2. Kernit (Razorit) minerali
(Kaynak: www.uam.es/cultura/museos/mineralogia) (Kaynak: www.asahi-net.or.jp/~ug7s-ktu/e_kernit.htm)
Kernit (Razorit) (Na2B4O7 .4H2O)
Doada renksiz, saydam, uzunlamasna ine eklinde kme kristaller eklinde bulunur. Sertlii 3, zgl arl 1.95 gr/cm3 ve B2O3 ierii %51'dir. Souk suda az znr. Eskiehir-Krka'da Na-Borat ktlesinin alt seviyelerinde yer alr. Trkiye dnda Arjantin ve A.B.D.'de bulunur.
leksit (NaCaB5O9 .8H2O)
Doada masif, yumrular, lifsi ve stun eklinde bulunur. Saf olan, beyaz renktedir. pek parlaklnda olanlar da vardr. Kristal sistemi Triklin, sertlii 2,5 (agregatlar halinde olduunda
15
sertlii bire kadar azalabilir) Genelde Kolemanit, Hidroboraksit ve Probertit ile birlikte olumutur. B2O3 ierii % 43'tr. Boraks depolarnda jeodlar ierisinde de grlr. lkemizde Krka, Bigadi ve Emet yrelerinde, dnyada ise Arjantin'de bulunmaktadr.
Foto 3. leksit minerali Foto 4. Probertit minerali (Daha ak renkli ve kk olan kristal kmesi)
(Kaynak: www.geo.auth.gr/courses) (Kaynak: http://is2.dal.ca/~dommelen/Cheverie.html)
Probertit (NaCaB509 .5H2O)
Kirli beyaz, ak sarms renklerde olup nsal ve lifsi ekilli kristaller eklinde bulunur. Kristal boyutlar 5 mm ile 5 cm arasnda deiir. B2O3 ierii % 49.6'dr. Trkiyede Kestelek yataklarnda ve Emet'te grlr.
Kolemanit (Ca2B6O11 .5H2O)
Monoklinik sistemde kristalleir. Sertlii 4-4.5, zgl arl 2.42'dir. B2O3 ierii % 50.8'dir. Suda yava, Hidroklorik asitte hzla znr. Bor bileikleri iinde en yaygn olandr. Oluumunda termal kaynaklarn etkisi vardr. Trkiye'de Emet, Bigadi ve Kestelekde, dnyada ise ABD, ili, Kazakistan ve Arjantinde bulunmaktadr.
Foto 5. Kolemanit kristalleri (Kaynak:www.a-m.de) Foto 6. Pandermit minerali (Kaynak:www.mta.gov.tr)
Pandermit (Priseit) (Ca4B10O19 .7H2O)
Scaksu kaynaklarnn evresinde olumutur, ounlukla Kil ve Jipsle beraber bulunur. Beyaz renkli ve 3-3.5 sertlie sahip bir mineraldir. lkemizde, Sultanayr ve Bigadi yataklarnda grlmektedir. B2O3 ierii % 49. 8'dir.
16
Hidroborasit (CaMgB6O11.6H2O)
Insal ve ine eklindeki kristaller eklinde bulunur. Lifsi bir dokuya sahiptir. B2O3 ierii % 50.5'tir. Beyaz renkte, bazen arsenik ieriine gre sar ve krmzms renklerde de grlr. Kolemanit, leksit ve Probertit ile birlikte bulunur. lkemizde en ok Emet, Doanlar, deky yrelerinde ve Kestelek'de bulunmaktadr.
Foto 7. Hidroborasit kristalleri (Kaynak: www.mta.gov.tr)
Bor rnlerinin Balca Kullanm Alanlar
Bor bileiklerini deiik endstriyel kullanmlara uygun hale getirmek iin gereken ilemlerin derecesi ok eitlilik gstermektedir. Baz sanayi dallar mineral konsantreleri kullanrken, dierleri rafine Bor rnleri kullanr. Baz durumlarda tketiciler bulunabilirlik ve fiyata gre mineral konsantrelerle veya rafine Borlar ile farkl rafine Borlar arasnda tercih yapabilmektedirler. leksit, Borik asit ve Boraks retiminde ayrca Sodyum'un bulunmas istenilmeyen eitli uygulamalarda kullanlmaktadr. Boraks pentahidrat, Boraks dekahidrat, Susuz Boraks, Borik asit, Bor oksit, zenginletirilmi Kolemanit ve zenginletirilmi leksit gibi Bor rnleri tketilen toplam Bor'un yksek bir orann oluturmaktadr. ok eitli sektrlerde kullanlan Bor mineralleri ve rnlerinin kullanm alanlar giderek artmaktadr (izelge 1). retilen Bor minerallerinin % 10'a yakn bir blm dorudan mineral olarak tketilirken geriye kalan ksm Bor rnleri elde etmek iin kullanlmaktadr.
Hafiflii, gerilmeye olan direnci ve kimyasal etkilere dayankll sebebiyle; plastiklerde, sanayi elyaf retiminde, lastik ve kat endstrisinde, tarmda, nkleer enerji santrallerinde, roket yaktlarnda da kullanlmaktadr. Camn scaklk ile genlemesini nemli lde indirgedii, cam asite ve izilmeye kar koruduu, titreim, yksek scaklk ve scaklk oklarna kar dayankll salad iin scakla dayankl cam gereler, elektronik ve uzay aratrmalarnda kullanlacak stn nitelikli camlarn retiminde de nemli yeri vardr. Baz Bor bileikleri yksek sertlik derecesine sahiptir. (Mohs cetveline gre 9). Bu nedenle, andrc ve kkran olarak, metalleri ve sper alamlar kesme, bileme ve cilalamada kullanlmaktadr. Bor bileikleri Tungsten karbre gre daha yksek kesme oranna ve srekli ar i grme yeteneine sahiptir ayrca soutuculara da gereksinim duymamaktadr (Garrett, D., 1998).
Japon bilim adamlarnca, 2001 yl ubat aynda, magnezyum diborid'in gelecein sper iletkeni olabilecei kefedilmitir. Sper iletkenlik, scakln belli bir noktann altna drlmesiyle (kritik scakln altna) her trl elektriksel direncin kaybolmas durumudur. Sper iletkenliin ounlukla -273 0C olan mutlak sfr noktasna yakn scaklkta gereklemesi ve bu derece dk bir scakl gerekletirmenin pahal oluu, ok daha yksek kritik scakla sahip olan magnezyum diborid'i ucuz ve verimli bir alternatif haline getirmektedir. Sper iletkenler, ok yksek akm younluklarn hibir enerji kaybna neden olmadan tayabildikleri iin enerji santrallerinden kentlere verimli enerji iletimi, gl mknatslar isteyen uygulamalar (Manyetik rezonans cihazlar, Maglev trenleri vb.), byk miktarlarda enerjinin manyetik alanda depolanmas veya mikro elektronikte istenmeyen snmann nlenmesi gibi bir ok uygulama alanna sahiptir (Ylmaz, A., 2002).
17
Dizst bilgisayarlar, cep telefonlar, avu ii bilgisayarlar ve dier mobil iletiim aralarnda
