KÄ°REÇTAÅžI
KÄ°REÇ
Kirecin hammaddesi olan kireçtaşı veya kalker, genellikle kalsiyum karbonat (CaCO3) dan oluÅŸur.
Ä°çindeki kalsiyum karbonat oranını baz olarak yapılan klasifikasyona göre kireçtaşı cinsleri ÅŸöyle sıralanır:
1.Çok yüksek kalsiyumlu kireçtaşı (KT) : CaCO3: min. % 97
2 Yüksek kalsiyumlu KT: CaCO3: min. % 95
3.Yüksek karbonatlı KT : (CaCO3+MgCO3) : min. % 95
4. Kalsitik KT: MgCO3:% 5
5. Magnezyumlu KT: MgCO3:% 5 - 20
6. Dolomitik KT (Dolomit) : MgCO3:% 20 - 40
7. Yüksek magnezyumlu dolomit: MgCO3:% 40 - 46
Kireç, en az % 90 CaCO3: içeren kireçtaşının kireç fırınlarında 900-1000 °C’ ın üzerinde kalsinasyonu sonucunda kalsiyum oksite dönüÅŸmesiyle elde edilir.
CaCO3+ ISI------> CaO + CO2
Kalsiyum oksidin ticari adı sönmemiÅŸ kireçtir (bazen piyasada parça veya kelle kireç tabiri de kullanılmaktadır).
Kalsiyum oksit, suyla reaksiyona sokulması sonucunda kalsiyum hidroksite veya ticari adıyla sönmüÅŸ kirece dönüÅŸür:
CaO + H2O----------> Ca(OH)2
Kireçtaşı, sönmemiÅŸ kireç ve sönmüÅŸ kireçten oluÅŸan ürün grubuna 'kireç ürünleri' adı verilir. Kirecin hammaddesi olan ve doÄŸada bol miktarda bulunan kireçtaşı, karbonatlı tortul kayaç ve fosiller için kullanılan genel bir deyim olup, yapısında prensip olarak kalsiyum karbonat veya kalsiyum karbonat/magnezyum karbonat bileÅŸikleri (CaCO3/ MgCO3) kombine halde bulunur.
Bunun yanı sıra içinde deÄŸiÅŸik oranlarda demir, alüminyum, silisyum, kükürt gibi safsızlıklara da rastlanabilir. Dünya’ da çok çeÅŸitli formasyon ve tiplerde kireçtaşı mevcuttur. Bunlar orijin, jeolojik formasyon, mineralojik yapı, kristal yapısı, kimyasal bileÅŸim, renk ve sertlik özelliklerine göre gruplandırılır (örneÄŸin TebeÅŸir, Marn, Traverten gibi).Ä°çindeki MgCO3 miktarının % 20-40 arasında olması durumunda ise kireçtaşı, rhombohedral yapıdaki dolomit: CaMg(CO3)2adını alır.
Kalsiyum karbonatın iki ayrı kristal ÅŸekli, doÄŸada hiç bir zaman saf halde bulunmayan Kalsit ve Aragonit’ dir. Teorik olarak % 56 CaO ve % 44 CO2ihtiva ederler. Kalsitin rhombohedral yapıda ve sertliÄŸinin 3 Mohs olmasına karşın, 400 °C’ de kalsite dönüÅŸen Aragonit’ in kristal yapısı orthorhombik ve sertliÄŸi 3.5-4 Mohs’ dur.
Kirecin:
* Birçok kimyasal prosesin (nötralizasyon, absorpsiyon, kostikleÅŸtirme , gibi) ana girdisi olması,
* Kimyasallarla çabuk reaksiyona girerek istenmeyen maddeleri bünyeden uzaklaÅŸtırması,
* Pahalı kimyasalların geri kazanılmasındaki rolü,
* Organik canlılar için besi maddesi olması,
* UcuzluÄŸu ve kolay bulunması gibi nedenler, bu malzemenin yaygın biçimde kullanılmasında önemli rol oynamıştır.
Kireç ürünleri:
* Portland çimento ve beton yapımında hammadde komponenti;
* Ä°nÅŸaat harç ve sıvalarında baÄŸlayıcı;
* Demir-çelik endüstrisinde safsızlaÅŸtırıcı
* Gaz beton endüstrisinde baÄŸlayıcı;
* Çevre denetiminde arıtma kimyasalı;
* Asitli toprakların rehabilitasyonunda pH dengeleyicisi;
* ÇeÅŸitli kimyasal maddelerin elde edilmesinde ara reaksiyon kimyasalı veya nihai ürün
komponenti;
* Yol zemin inÅŸaatlarında stabilizatör ve asfalt yapımında aşınmaya karşı katkı maddesi olarak pek çok alanlarda kullanılır.
Kireç, uluslararası standart sanayi tasnifinde (ISIC), 36 ana grup ve 3692 kod numarasıyla endüstride kullanılan esas kimyasal maddeler grubunda yer almakta olup GTIP kodu 25.22.0.00 ve 25.22.20.00’dır. Kireçtaşının doÄŸal, tuvenan ve ayıklanmış haldeki uluslararası sanayi tasnifindeki kodlaması aÅŸağıda verilmektedir.
Kireçtaşı Uluslararası Standart Sanayi sınıflaması (USS Rev 2)
(Madencilik ve Taş ocağı işletmeciliği)
Bölüm | Grup | Sınıf |
29 | 290 | 290107 Kireçtaşı (Limestone) |
29010701 Tuvenan (Burden) | ||
29010702Ayıklanmış (Separated) |
Rezervler
Yurdumuzda da bol miktarda bulunan çökel kayalar, dünyamız üzerindeki kara parçalarının
%66'lık bölümünü örtmektedir. Bu örtü tabakasının dağılımı aÅŸağıda verilmektedir:
Çamur taÅŸları, killer ve ÅŸeyller : %55-65
Kumtaşları ve konglomeralar : %20-25
Karbonatlı kayaçlar : %10-15
DiÄŸer çökeller : % 5
Kireçtaşı (CaCO3) ve dolomit CaMg(CO3)2ana karbonat çökelleri olup, bu çökellerin ancak küçük bir kısmı kireç endüstrisinde kullanılır. (Minimum %90 (CaCO3) içermek koÅŸuluyla)
Kullanım
Dünyada kireç ürünleri kadar çok çeÅŸitli kullanım amacı olan bir baÅŸka ürün mevcut deÄŸildir. Ä°nsanlığın kireçtaşını ne zaman fırınlarda yakıp sönmemiÅŸ kirece dönüÅŸtürdüÄŸü ve daha sonra suyla söndürüp harç yapımında kullandığı tam olarak bilinmemekle beraber, Türkiye’nin doÄŸusunda bulunan kireç harçlı kalıntılar tarih öncesine dayanmaktadır.
Kireçtaşı kullanım alanları : (Kaynak J.A.H.Oates-Lime and Limestone sayfa 64/65)
Bugün dünyada tüketilen kireçtaşı miktarının – yaklaşık olarak - yıllık 4,5 milyar ton mertebesinde olduÄŸu tahmin edilmektedir (1998 yılı ILA istatistiklerine göre – ABD: 870 milyon ton/yıl; Japonya: 190 milyon ton/yıl; Ä°ngiltere: 120 milyon ton/yıl; Türkiye: 234 milyon ton/yıl).
Ä°nÅŸaat ve Yapı: Birçok ülkede kireçtaşının ana kullanım sahası % 40 - 70 oranıyla inÅŸaat ve yapı sektörüdür. Kireçtaşı bu sektörde beton harcında agrega (= mıcır) olarak ve yol yapımında agrega / dolgu maddesi olarak kullanılır. Bu amaçla kullanılacak olan kireçtaşı; temiz, kuru, kübik formda, yüksek aşınma mukavemetine ve sertliÄŸe sahip olmalıdır.
Daha ince (75 mikron – 5 mm) gradasyonlu bazı kireçtaşı (kalker) kumları ise, beton ve inÅŸaat harcına katılır. Ä°nÅŸaat ve yapı endüstrisinde kullanılan yıllık mıcır miktarı, dünyada yaklaşık 1,5 milyar ton/yıl; Türkiye’de ise yaklaşık 180 milyon ton/yıl civarındadır. Bu deÄŸer, Türkiye’deki toplam kireçtaşı üretiminin % 74’ üne karşılık gelmektedir.
Çimento: Kireçtaşınınikinci büyük kullanım alanı Portland çimentosu (CaO + SiO2+ Al2O3 + Fe2O3) yapımıdır. Çimentonun ana hammadde girdisi % 80’ e varan oranlarla düÅŸük magnezyumlu (en fazla % 5) kireçtaşıdır. Bir ton çimento üretimi için yaklaşık bir ton kireçtaşına ihtiyaç vardır.
Dünyada Portland çimentosu üretimi yaklaşık 1,4 milyar ton/yıl olup Türkiye’de bu miktar 45 milyon ton/yıl civarındadır. DiÄŸer bir deyiÅŸle toplam kireçtaşı üretiminin % 21’ ü bu amaçla tüketilmektedir.
Kireç üretimi: SönmemiÅŸkireç üretimi için kullanılan yıllık kireçtaşı miktarının dünyada 750 milyon ton olduÄŸu tahmin edilmektedir. Türkiye’ de ise bu miktar kabaca 10 milyon ton/yıl civarında olup, toplam kireçtaşı üretiminin % 4 üne tekabül eder.
Metalürji: Bilhassayüksek fırınlarda demir rafinasyonu için cüruflaÅŸtırıcı olarak çok miktarda kireçtaşı kullanılır. Türkiye’ de bu amaçla tüketilen yıllık kireçtaşı miktarı 1 milyon ton/yıl civarındadır. Bu alandaki tüketimin toplam tüketim içindeki payı % 0.45 oranına ulaÅŸmaktadır.
Tarım: ÖÄŸütülmüÅŸkireçtaşı asidik toprakların pH deÄŸerini yükseltmekte yaygın olarak kullanılmakta olup ayrı yeten suni gübre ve hayvan yemi üretiminde de yeri vardır. Türkiye’ de tarımsal alanların ıslahında kullanılan toz kireçtaşı miktarı yılda yaklaşık 30 000 ton/yıl civarındadır.
Baca gazı arıtımı: Büyükölçekli desülfürizasyon tesislerinde (örneÄŸin kömür kullanan termik santraller) gittikçe artan miktarlarda öÄŸütülmüÅŸ kireçtaşı kullanılmaktadır. Türkiye’ de termik santrallerde kullanılan kireçtaşı miktarı ise çok düÅŸük olup, 145.000 ton/yıl mertebesindedir.
DiÄŸer endüstriyel kullanım alanları: Camsanayi, soda sanayi, ÅŸeker sanayi, kağıt sanayi, lastik – plastik - kauçuk sanayi; boya imalatı gibi sektörlerde de kireçtaşı kullanımı söz konusu olup, Türkiye’de bu sanayi dallarında tüketilen toplam kireçtaşı miktarı 1,4 milyon ton/yıl civarındadır.
ANA SEKTÖR | KULLANMA ALANI | KÄ°REÇ CÄ°NSÄ° | KULLANMA AMACI | Türkiye’de Kullanımı | |
MADEN | Flotasyon | SönmüÅŸ toz kireç | Bakır, kurÅŸun,çinko gibi cevherlerin flotasyonunda pH ayarlayıcı ve pirit bastırıcısı olarak | var | |
Aglomerasyon | SönmüÅŸ toz kireç | Demir cevheri konsantrelerinin peletlenmesinde baÄŸlayıcı olarak ve kendinden curuflu (self- fluxed) pelet üretiminde | yok | ||
Kömür biriketleme | SönmüÅŸ toz kireç | Melasın baÄŸlayıcı olarak kullanıldığı kömür biriketlerinde sertleÅŸtirici ve aynı zamanda kükürt sorbenti olarak | var | ||
METAL | Demir ve çelik | Parça, granül, ve yüksek kalsiyumlu kireç | Bazik oksijen ve elektrik ark ocaklarında curuf yapıcı ve kükürt, fosfor, silika giderici, ikincil rafinasyonda pota ocaklarında kükürt ve fosfor giderici | var | |
SönmemiÅŸ toz kireç -150 mikron | Bazik oksijen çelik üretiminde kükürt giderici olarak (metalik magnezyum ile birlikte | yok | |||
Parça, granül veya toz dolomitik kireç | BOF, EAO ve Pota ocaklarında bazik refrakteri korumak için | yok | |||
Çelik ürünleri | SönmüÅŸ toz kireç | Haddehanelerde kayganlaÅŸtırıcı olarak ve korrozyonu önlemek üzere nötralizasyon için | var | ||
Demir dışı metaller | SönmüÅŸ toz kireç | Altın ve gümüÅŸün siyanürleme yöntemi ile kazanımında pH ayarlayıcısı olarak | var | ||
SönmemiÅŸ kireç | Alumina üretiminde boksitten silisin uzaklaÅŸtırılmasında (Bayer prosesi) | var | |||
Dolomitik kireç | Metalik magnezyum üretiminde | yok | |||
SönmemiÅŸ kireç | DüÅŸük karbonlu ferrokrom üretiminde curuf yapıcı olarak | var | |||
Ä°NÅžAAT | yol | Kireç, sönmüÅŸ toz kireç, kireç sütü | Yol yapımında killi zeminlerin stabilizasyonunda | yok | |
SönmüÅŸ toz kireç | Sıcak asfaltta “antistripping” kimyasalı olarak asfaltın dayanımını arttırmada | yok | |||
Yapı malzemeleri | Toz sönmemiÅŸ kireç | Gazbeton üretiminde | var | ||
SönmüÅŸ veya sönmemiÅŸ toz kireç | Kalsiyum silikat tuÄŸla (sand-lime brick) üretiminde | yok | |||
SönmüÅŸ toz kireç | Beton blok ve elemanlar üretiminde ürünün saÄŸlamlığını arttırmada | yok | |||
SönmemiÅŸ toz kireç | Diatomit veya silisle birlikte yalıtım malzemeleri yapımında | yok | |||
SönmüÅŸ toz kireç, hamur kireç | Harç ve sıva yapımında baÄŸlayıcı ve sıvaya iÅŸlenebilirlik vermek için,. badana olarak | var | |||
KAÄžIT | Sulfat prosesi | SönmemiÅŸ kireç | Sulfat prosesinde sodyum hidroksitin rejenerasyonunda | var | |
Sulfit prosesi | SönmemiÅŸ kireç | Sulfit prosesinde kalsiyum bisulfitin üretiminde | var | ||
PCC | SönmemiÅŸ kireç | Dolgu ve kaplama maddesi olarak çöktürülmüÅŸ kalsiyum karbonat üretiminde | yok | ||
Beyazlatma | Kireç sütü | Kağıt beyazlatmada kullanılan kalsiyum hipokloritin üretiminde | var | ||
DiÄŸer | SönmüÅŸ kireç | Kağıt endüstrisi atık sularındaki katıların çöktürülmesinde, filtrasyon yardımcısı olarak, alkol, kalsiyum lignosulfanatın geri kazanımında | ? | ||
ÅžEKER | Åžeker kamışı | SönmüÅŸ kireç | PH düzenleyici ve empürite giderici olarak | yok | |
Åžeker pancarı | SönmüÅŸ kireç | PH düzenleyici ve empürite giderici olarak | var | ||
KÄ°MYA | Alkaliler (NaOH) | Kireç sütü | Tabii sodadan kostik soda üretiminde | yok | |
Karpit ve Cyanamide | SönmemiÅŸ kireç | Kok ve kirecin yüksek sıcaklıkta reaksiyonu ile karpit (CaC2) ve karpitin azot ile tepkimesinde azot gübresi Cynamide (CaCN2) üretimi | var | ||
MgO | Dolomitik kireç | Deniz suyundan MgO üretiminde | yok | ||
Kalsiyum hipo klorit | SönmüÅŸ kireç | SönmüÅŸ kireç ve klor gazının reaksiyonu ile kalsiyum hipo klorit üretiminde | var | ||
CMA | Dolomitik kireç | Yollarda buzlanmayı önleyen kalsiyum magnezyum asetat üretiminde | yok | ||
Sitrik asit | SönmüÅŸ kireç | Sitrik asitin rafinasyonunda | ? | ||
Kalsiyum tuzları | SönmüÅŸ veya sünmemiÅŸ kireç | Kirecin organik veya inorganik asitlerle reaksiyonu neticesinde çeÅŸitli kimyasalların üretiminde. Kalsiyum fosfat (mono,di,tri), florit, bromid, ferrosiyanit ve nitrit. Kalsiyum asetat, stearate, oleate,tartrate, lactate, citrate, benzoate ve glukonate | Kısmen | ||
DiÄŸer | SönmüÅŸ veya sünmemiÅŸ kireç | Krom kimyasalların üretiminde nötrleÅŸtirici olarak, etilen veya propilen glikolun üretiminde, glikoz ve dekstrinin konsentarsyonunda, adsorbent ve desikkant olarak çeÅŸitli kimyasal proseslerde | Kısmen | ||
ÇEVRE | Baca gazı arıtma | Kireç sütü, sönmüÅŸ toz kireç, dolomitik kireç | YaÅŸ veya kuru desülfirizasyon yöntemi ile baca gazındaki kükürt dioksitin temizlenmesinde | yok | |
Kireç sütü, sönmüÅŸ toz kireç | Evsel atıkların insinerasyonunda baca gazlarında bulunan HCl in temizlenmesinde | yok | |||
sönmüÅŸ toz kireç | Aktif karbonla birlikte baca gazlarındaki cıvanın temizlenmesinde | yok | |||
Ä°çme suyu arıtma | SönmüÅŸ kireç | Karbonat sertliÄŸinin giderilmesinde, kireç/soda prosesinde karbonat sertliÄŸi dışındaki sertliÄŸin giderilmesinde | var | ||
SönmüÅŸ kireç | Asidik suların nötrleÅŸtirilmesinde, aluminyum ve demir tuzları ile birlikte sudaki katı partiküllerinin çöktürülmesinde | var | |||
SönmüÅŸ kireç | Suyun PH deÄŸerini yükseltip sudaki bakteri ve bazı virüsleri yok etmekte “excess alkalinity treatment” | ? | |||
Dolomitik sönmüÅŸ kireç | Sudaki silisin, manganın, floridlerin ve organik taninin giderilmesinde | yok | |||
Atık su arıtma | SönmüÅŸ kireç | Evsel atık suların arıtmasında, aluminyum ve demir tuzları ile birlikte katı maddelerin çöktürülmesinde, Fosfor ve azotun giderilmesinde | var | ||
SönmüÅŸ kireç | Endüstride, asit ihtiva eden suların nötrleÅŸtirilmesinde, demir, krom gibi metal iyonlarının çöktürülmesinde, pancar ÅŸekeri fabriklarında proses suyunun berraklaÅŸtırılmasında; | var | |||
Atık çamur hazırlama | SönmüÅŸ veya sönmemiÅŸ kireç | Evsel atık su arıtma tesislerinden çıkan çamurun stabilizasyonun da ve gübreye dönüÅŸtürülmesinde, Hayvansal atıkların stabilizasyonunda | yok | ||
SönmüÅŸ veya sönmemiÅŸ kireç | Sulfit/sulfat çamurları, petrol atıkları gibi endüstriyel atıkların stabilizasyonunda | yok | |||
Zararlı atıklar | SönmüÅŸ kireç | Bakır, kurÅŸun, çinko, arsenik gibi metalleri ihtiva eden atıkların stabilizasyonunda | yok | ||
SERAMÄ°K | Refrakter Sinter | dolomit, sönmüÅŸ kireç | Dolomit tuÄŸla üretiminde, silisli tuÄŸla üretiminde | var | |
Cam | Dolomitik kireç | Cam üretiminde flux olarak | var | ||
DiÄŸer | SönmüÅŸ ve sönmemiÅŸ kireç | Emaye, porselen eÅŸya üretiminde | var | ||
TARIM, GIDA | Tarım | SönmüÅŸ veya SönmemiÅŸ kireç | Tarım topraklarında pH ayarlamada | var | |
Gıda ve gıda yan ürünleri | SönmüÅŸ kireç | Kemiklerden jelatin yapımında, tereyaÄŸ, sodyum kazeinat, laktik asit, kabartma tozu ,meyve endüstrisinde meyve atıklarının yeme dönüÅŸtürülmesinde, tartarik asit üretiminde ve meyvelerin tazeliÄŸini korumada | var | ||
SönmemiÅŸ kireç
SönmemiÅŸ parça kireç talebi genelde demir-çelik iÅŸletmelerinden gelmektedir. Büyük Entegre tesislerin ihtiyaçlarını kendi üretim tesislerinden temin etmelerine karşın hurdayla çalışan ark ocaklı özel sektör, sürekli ve büyük ölçekli alımlar yapmaktadır. Kirecin, ucuz bir kimyasal olması nedeniyle, uzak mesafelere nakli rantabl olmamaktadır. Bu husus; ark ocaklı demir çelik tesislerinin, kireç ihtiyaçlarını yakın çevredeki kireç fabrikalarından temin etmelerini zorunlu kılmakta ve bu nedenle sektörde yoÄŸun rekabet yaÅŸanmaktadır. SönmemiÅŸ kireç kullanan diÄŸer önemli sanayi dalları ise: ÅŸeker, soda, gaz beton ve karpit endüstrisi olmaktadır.
SönmüÅŸ kireç
SöndürülmüÅŸ, torbalanmış toz kireçte ise durum biraz farklıdır. Bu tür kireç talebi, arıtma tesislerinin yanı sıra genellikle inÅŸaat sektöründen gelmektedir. Yamaç ocakları veya çalı ocakları tabir edilen ocaklarla üretim yapan küçük kireç imalathaneleri, daha düÅŸük maliyetlerle çalışmaları nedeniyle fabrikasyon kireç üreten kuruluÅŸlarla rekabet edebilmekte ve hatta fiyatın belirlenmesinde etkili olmaktadırlar. Bu durum, inÅŸaat sektörüne dönük kireç üretiminin de, bir iÅŸletmeden diÄŸerine deÄŸiÅŸmekle beraber, genellikle kar marjını düÅŸürmektedir. Yabancı kaynak kullanan ve aşınma payı giderleri nispeten yüksek olan iÅŸletmeler ya baÅŸa baÅŸ ÅŸartlarında çalışmakta veya zarar etmektedirler.
SönmüÅŸ kirecin diÄŸer bir önemli kullanım alanı son yıllarda Dünyada ve yurdumuzda çok yaygınlaÅŸan çevre arıtımı endüstrisidir.
Kireç burada
* Kullanılan şehir sularının ıslahı;
* Evsel ve endüstriyel atık suların arıtımı;
* Atık çamur muamelesi;
* Baca gazı desülfürizasyonu;
* Katı çöp ıslahı
gibi pek çok alanda kullanılmaktadır
Üretim
Kireçtaşı Üretimi
Kireçtaşı üretimi sırasında takip edilen kademeler aÅŸağıdaki gibidir:
* ocak aynasının tespiti,
* delik delme,
* patlatma,
* kırıcılara nakil,
* kırma, eleme, yıkama,
* klasifikasyon ve stoklama,
Kireçtaşı kırma ünitelerinde çeneli, konik, darbeli ve silindir kırıcılar kullanılır.
Teknoloji
Kireç üretim prosesi; kireçtaşı hazırlama, kalsinasyon, söndürme ve paketlemeden oluÅŸur. Hammadde ocaklarından delme, patlatma yöntemiyle çıkarılan kireçtaşı, kırıcılarda kırılıp, (gerektiÄŸinde yıkanarak) elenir. Fırınlara beslenecek boyuttakiler (10-200 mm) kalsinasyon için; daha küçük boyuttakiler ise agrega olarak sınıflandırılır.
SönmemiÅŸ kireç çeÅŸitli sektörlerin ihtiyacı olarak piyasaya arz edilebildiÄŸi gibi, 0-5 mm boyutlarına öÄŸütülüp söndürme ünitelerinde söndürülmek suretiyle < 0.090 mm partikül büyüklüÄŸünde sönmüÅŸ toz kireç olarak kullanımı da yaygındır.
Kireç üretiminde ana ünite fırınlardır. Fırın tiplerine, proses koÅŸullarına ve elde edilecek kirecin özelliklerine göre kireçtaşı hazırlanır. Kireçtaşının; kimyasal yapısı, mukavemeti ve aşınma direnci, isi karşısında ufalanma özelliÄŸi, saflıgı, boyutları ve ÅŸekli kalsinasyonu doÄŸrudan etkileyen özellikleridir.
Kireçtaşının fırınlarda kalsinasyonu sırasında dekompozisyon kinetiÄŸini belirleyen faktörler aÅŸağıdaki gibidir:
1)Fırının ön ısıtma bölgesine giren kireçtaşı, yükselen yanma gazları ile 800 °C' ye kadar ısınır (bu ısı; taÅŸ nemine, yüzey kirliliklerine ve fırın kayıplarına karşı ek enerji ihtiyacını da kapsamaktadır). Bu sıcaklıkta taÅŸtan çıkan CO2 basıncı, fırın atmosferinde bulunan CO2'nin kısmi basıncına eÅŸittir.
2)Sıcaklık yükseldikçe taÅŸ yüzeyinin dekompozisyonu baÅŸlar ve 900 °C' a gelindiÄŸinde yüzeydeki CaO’ e dönüÅŸmüÅŸ kireçtaşı tabakası örneÄŸin 0.5 mm’ ye ulaşır (25 mm ebadındaki bir taşın ağırlıkça yak. % 5’ i).
3)Kalsinasyon sıcaklığı olan 900 °C geçildiÄŸinde kısmi basınç 1 atmosferi geçer ve kireçleÅŸen tabakanın kalınlığı artar ve kalsinasyon tamamlanır. CaO oluÅŸumu CO2'nin, taÅŸta çıkmak için izlediÄŸi yollarda gözenekler meydana getirerek dışarı çıkmasıyla gerçekleÅŸmektedir.
Dünya’ da kireçtaşının yapısına,kalsinasyon ekonomisine, pazar ÅŸartlarına vb.. baÄŸlı olarak çok çeÅŸitli tiplerde kireç fırınları geliÅŸtirilmiÅŸtir. Bunların en modern ve en ekonomik üretim yapanı ise Maerz tipi paralel akışlı kireç fırınlarıdır
Modern kireç (kalsinasyon) fırınlarını dikey ÅŸaftlı, döner ve karışık olmak üzere 3 ana gruba ayırabiliriz Kireçtaşının karakteristiÄŸi, elde edilecek kirecin kalitesi, yakıt cinsi ve maliyeti, yerleÅŸim durumu, çevre saÄŸlığı, iÅŸ güvenliÄŸi, üretim kapasitesi ve yatırım maliyeti, fırın teknolojisi seçimini etkileyen ana faktörlerdir.
Fırınlarda genel olarak kullanılan yakıtlar fuel-oil, kömür (linyit, kok, petrol koku vs..) ve doÄŸal gaz ve LPG dir. Yukarıdaki tabloda görüldüÄŸü gibi, kalsinasyon için gerekli ısı ihtiyacı 860-1800 kkal/kg sönmemiÅŸ kireçtir. Bu kadar geniÅŸ aralıktaki yakıt tüketim deÄŸerleri ve yakıt birim fiyatlarındaki ciddi farklılıkların üretim maliyetine etkisi, fırın yakma sistemi ve yakıt seçiminin önemini arttırmaktadır.
Ülkemizde modern fırınların yanı sıra çok eski yıllara ait teknolojide, basit fırınlarda da üretim yapılmaktadır. Bu fırınlarda odun, kömür, bazen denetimsiz olarak lastik ve deri gibi saÄŸlığa aykırı maddeler de yakılmaktadır. DoÄŸal olarak bu ÅŸekilde çalışan fırınların yakıt tüketimleri çok fazla olmaktadır. Enerji tüketimi ve maliyeti dikkate alındığında sektörün çevreye zarar vermeyecek, standart bir kalitede, düzenli üretim yapabilecek modern fırınlara yönelmesi zorunlu hale gelmektedir. Yasal düzenlemeler ve sürekli denetimler sayesinde gerçekleÅŸtirilebilecek bu modernizasyon, geliÅŸmiÅŸ ülkelerde olduÄŸu gibi, ülkemizde de kireç tüketiminin ağırlıklı olarak inÅŸaat sektöründen, endüstriye kayması durumunda büyük yarar saÄŸlayacaktır.
Modern fırınlara en iyi örneklerden miri Maerz fırınlarıdır. Dikey ÅŸaft tipi bu fırınlarda katı, sıvı ve gaz yakıtlar kullanılmakta olup, iyi bir yanma saÄŸlanabilmesi için yakıt ön hazırlık gerektirmektedir. Özellikle katı yakıtlar (linyit, taÅŸ kömürü, petrol koku vs..) hazırlanma ünitelerinde pulverize hale getirildikten sonra, diÄŸer yakıt cinslerinde olduÄŸu gibi yanma bölgesine kireç taşının doÄŸrudan üzerine püskürtülerek yakılır. Ä°ki veya üç ÅŸaftlı olan bu fırınlarda, ÅŸaftlardan birinde yanma gerçekleÅŸirken, diÄŸer ÅŸaftlara yönlendirilen yanma gazlarından ön ısıtma saÄŸlanır. Fırın, yanma sırasında sürekli basınç altındadır. (250-300 mbar) Yakma havası yakıtla birlikte, yakıt besleme yönüne paralel olarak verilir. Homojen bir
kalsinasyon iÅŸlemi için yakıt verme lansları yanma yüzeyine eÅŸit aralıklarla dağıtılmıştır.
DoÄŸrudan yakıtla ve sıcak yanma gazlarıyla temas eden kireçtaşında kalsinasyon, yüzeyden
baÅŸlayarak iç bölgelere doÄŸru gerçekleÅŸir. KireçleÅŸmiÅŸ fraksiyonlar fırını terk ederken aÅŸağıdan ters yönde verilen soÄŸuk hava, kirecin soÄŸumasını saÄŸlarken kendi ısınarak, sekonder hava olarak fırın yanma bölgesine girer.
Kireçtaşı ÅŸaftlara sıra ile beslenir. Bir yanma programında gerekli yakıt, yakma ve soÄŸutma havası miktarı set edilerek program baÅŸlatılır. Otomatik olarak tekrarlanan bu programların süresi ve sayısı kapasiteye baÄŸlı olarak deÄŸiÅŸir.
Katı yakıtlarda bile pulverize ve homojen yakıt besleme nedeniyle teorik yakma havası ihtiyacının %20 fazlası ile yanma sonucu, baca gazlarında yasalarda belirlenen emisyon deÄŸerleri rahatlıkla saÄŸlanabilmektedir. Yakıt bünyesindeki kükürdün yanması sonucu oluÅŸan kükürtdioksidin büyük bölümü, kalsinasyon ortamında kireç tarafından absorbe edilir.
Yanma gazlarının bacayı terk ettiÄŸi noktada fırından sürüklenen toz partiküllerinin de tutulduÄŸu, özel toz tutucu filtreler bulunmaktadır. Bu filtreler sayesinde, normal rejimde çalışan bir fırında bacadan toz çıkışı gözlenmez.
Enerji tüketimi, kireç kalitesi ve çevre açısından son derece geliÅŸtirilmiÅŸ bu tip fırınlarda katı
yakıt dışında, fuel-oil veya doÄŸal gaz kullanımı ile daha yüksek verimde yanma saÄŸladığı için
çok mükemmel baca gazı emisyon deÄŸerlerine, üstün kireç kalitesine ulaÅŸmak mümkün olmaktadır. Bu nedenlerden dolayı, bu tip fırınların ülkemizde sektörün geliÅŸmesine özellikle gaz yakıt maliyetinin daha düÅŸük saÄŸlanabilmesinin büyük katkısı olacaktır. SönmüÅŸ toz kireç ,açık yüklenerek veya paketleme ünitelerinde torbalanarak satışa sunulur SönmemiÅŸ kirecin belli miktardaki suyla söndürülmesiyle sönmüÅŸ kireç elde edilir:
Kireç Ürünlerinin Kullanıldığı Önemli Bazı Potansiyel Alanlar
Kirecin killi topraklarla fizikokimyasal reaksiyona girerek zaman içinde onun özelliklerini çokbüyük ölçüde etkilediÄŸi bilinmektedir. Kireçle muamele edilen killi zemin toprağının aglomerasyon ve pozzolonik reaksiyonlar sonucunda mukavemeti gittikçe artan oranlarda yükselir ve örneÄŸin 10 yıl sonra 20 katına çıkar. Bu ÅŸekilde ıslah edilen karayolu zemin toprağının üzerine kaplanan diÄŸer katmanlar uzun süre hasara uÄŸramadan kalırlar ve böylece
karayolunda yol bakım masrafları da çok büyük ölçüde azalır. Yurdumuzda henüz uygulanmayan kireçle yol stabilizasyonu Amerika BirleÅŸik Devletlerinde rutin bir uygulama haline gelmiÅŸ olup ülkede 1998 yılında bu amaçla 1,5 milyon ton kireç kullanılmıştır (toplam tüketimin % 8,6’si).
Kireçtaşının çok ince öÄŸütülmesi (%98’i 100 mikrondan daha küçük: NCC) veya sönmüÅŸ kireç üzerinden karbon di oksit geçirilerek elde edilen yapay kalsiyum karbonatın (PCC) çeÅŸitli sanayi mamullerinde kullanımı son yıllarda hızla yaygınlaÅŸmaktadır. Bu ürünler kağıt endüstrisinde dolgu ve kaplama malzemesi olarak kullanılmakta ve böylece hem kağıt kalitesi yükselmekte, hem mürekkep sarfiyatı çok düÅŸmekte, hem de kağıt üretimi için daha az aÄŸaç lifine ihtiyaç duyulmaktadır. NCC ve PCC’ nin kullanıldığı baÅŸka alanlar boya,plastik,kauçuk,zamk,gıda v.b.endüstrisileri gibidir.
Kireç ürünleri için diÄŸer potansiyel kullanım alanları arasında
* Kireç-silikat tuÄŸla üretimi
* Atık su çamurlarının gübre olarak kullanımı
* Atık suda fosfat giderimi
* Kirlenmiş deniz koylarının ıslahı
* Katı çöplerin ıslahı ve briketlenerek yakıta dönüÅŸtürülmesi sayılabilir.
Yüksek Kükürtlü Kömürlerin Kireç ile Islahı
Yüksek kükürtlü kömürlerin kireç ile islah edilerek yakılması mümkündür. Bu konuda Çevre Bakanlığı nın Çevre il müdürlükleri aracılığı ile yürüttüÄŸü yürüttüÄŸü çalışmalar sonucunda ciddi bir yol alınmıştır. Bu sonuçlara göre kireçle islah edilen kömürlerde en basit yöntem kullanıldığında bile kükürt emisyon deÄŸerlerinde % 50 bir azalma saÄŸlandığı görülür. Baca gazlarında kükürt arıtımı için kullanılabilecek en önemli malzemede Kireçtir.
Çevreye ve ülke ekonomisine yararlı olduÄŸu bilimsel çalışmalarla desteklenmiÅŸ bulunan bu uygulama, yüksek kükürtlü kömürlerin kireç ile ıslahı çevre uygulamaları açısından önemli bir konudur.
Yerli kömürlerin kullanılması konusunda kirecin yarar saÄŸlayabileceÄŸi çeÅŸitli uygulamalar vardır (Kireç katkılı kömürler, briketleme, akışkan yatakta yakma, desox destekli merkezi ısıtma sistemleri vb). Toplantının konusu olan kireç katkılı katkılı kömürler, her hangi bir önemli yatırım gerektirmeden kolayca baÅŸlatılabilecek olan bir uygulamadır ve hiç bir ÅŸey yapılamadığı için yerli kömürlerin yakılamadığı mevcut duruma bir alternatif olarak sunulmuÅŸtur. Kireç katkılı kömürler daha iyi yöntemlere karşı bir alternatif olarak düÅŸünülmemeli; ancak daha iyi bir yöntemin uygulanmadığı durumlarda ise, kesinlikle göz ardı edilmemelidir.
Yöntemin saÄŸlıklı uygulanması için karışımı teÅŸkil eden kömürlerin tartılı olarak paketlenmesi ve kirecin dozajına uygun olarak pulverize formda püskürtülerek beslenmesi önemlidir. Kullanılacak kireçte Ca(OH)2 oranının en az % 90 olması, istenen desox verimlerinin saÄŸlanması bakımından gereklidir.
Bu yöntem, ülke ekonomisine doÄŸrudan yarar saÄŸlamaktadır. Mevcut durumda ithal kömüre ayrılan kaynak, kireç katkılı kömür uygulamasıyla halka ve yerli sektörlere (kömür ve kireç üretimi) geri dönmektedir.
Gerek kamu kurumlarından ve gerekse üniversite temsilcileri ve uzmanlar tarafından desteklenen bu yöntem, T.C. BaÅŸbakanlık Personel ve Prensipler Genel MüdürlüÄŸünün 17.5.1999 tarih ve B.02,0.PPG.0.12-320-6260 sayılı yazısında ele alınan ithal kömüre alternatif oluÅŸturma olgusu bakımından da büyük deÄŸer taşımaktadır.
Çevre dostu bir uygulama olan kireç katkılı kömürler: yerli kömür üreticilerine, yerli bir sanayi dalı olan kireç sektörüne ve – yakıt masraflarındaki azalmaya baÄŸlı olarak - bu uygulamanın yapıldığı yörede yaÅŸayan halka yarar saÄŸlamakta; ithal kömüre yapılacak harcamayı da eÅŸdeÄŸer oranda düÅŸürmektedir. Bu noktada, gerek yerli kömür ve gerekse kireç sektörlerine kayan bu payın, dolaylı olarak o yöre halkına döneceÄŸi de unutulmamalıdır.
Kaynak:ekutup.dpt.gov.tr/madencil/
Marbleport : Türkiye'nin DoÄŸal Yapı TaÅŸları Maden ve Mermer Portalı
Maden kanunu, doÄŸal kaynaklar, yönetmelikler, duyurular, bakanlık, meclis, , mermer firmaları, kobi, kosgeb, teknoloji, biliÅŸim, ekonomi, maden haberleri, faydalı linkler, maden ruhsatı alımı, üretim, eleman alımı,mesleki eÄŸitim, ekonomi, ithalat ihracat, ihale, liman, gümrük, iÅŸ ilanları ve daha fazlası