Üye Ol
Üye Girişi
Webmail | Hizmetlerimiz | Yardım Konuları | Faydalı Linkler | Şifremi Unuttum? | Yeni Üyelik
Marbleport'a Hoşgeldiniz
Anasayfam YapAna Sayfam Yap Favorilerime ekleSık Kullanılanlara Ekle
  Site içi Arama:
Doğal Kaynaklar

SEPİYOLİT LÜLETAŞI ATAPULGİT

SEPİYOLİT LÜLETAŞI ATAPULGİT SEPİYOLİT LÜLETAŞI ATAPULGİT

 LÜLETAŞI-TABAKALI SEPİYOLİT-ATAPULGİT (PALİGORSKİT)
Ülkemizde lületaşı, yüzyıllardan beri bilinen ve geleneksel ihraç ürünlerimizden olan bir mineral olmasına karşılık, sedimanter oluşumlu, tabakalı tip sepiyolit yataklarına yönelik araştırmalar son yıllarda başlatılmış ve kullanım alanlarının tespitine yönelik teknolojik çalışmalar yürütülmüştür. Atapulgit ise, ülkemizde halen üretimi olmayan, ancak jeolojik olarak çeşitli yörelerde bulunması muhtemel bir kil mineralidir. Tabakalı tip sepiyolit ve atapulgit, kullanım alanları ve tüketim miktarları son yıllarda oldukça büyük gelişmeler gösteren kil mineralleridir.

Tanım ve Sınıflama
Sepiyolit ve paligorskit, fillosilikat grubuna dahil kil mineralleridir. Bu mineral grubunun tanımına uygun olarak (Brindley ve Pedro, 1972), T2O5  (T=Si, Al, Be...) bileşimli, iki yönlü sürekli bir tetrahedral tabaka, buna karşılık diğer tabaka silikatlarından farklı olarak süreksiz oktahedral tabakalardan oluşurlar. Bu minerallerin kristal strüktürü, 2:1 fillosilikat strüktürüne ait zincirlerin birbirine bağlanmasından meydana gelir. Herbir zincir, diğerine ters ardalanmalı SiO4 tetrahedronları vasıtasıyla Si-O-Si bağları ile tutturulmuştur. Zincir şeklindeki yapı, X-eksenine paralel uzanır ve Y-ekseni boyunca genişliği, sepiyolitte üç adet bağlı piroksen-tipi zincir genişliği kadardır. Buna göre, 2,1 tabaka yapısı X-ekseni boyunca sürekli, buna karşılık Y-ekseni boyunca kesiklidir. Basit olarak sepiyolit sulu magnezyum silikat, atapulgit (paligorskit) ise sulu magnezyum-aluminyum silikat bileşimli kil mineralleridir. Kimyasal formülleri ise, sübstitüsyonları olmaksızın ideal teorik bileşimleri, Nagy-Bradley'e göre şu şekildedir:
 
            Sepiyolit                                  : (Si12)(Mg9)O30(OH6)(OH2)4.6H2O
            Atapulgit (Paligorskit)         : (Mg, Al)2 Si4O10(OH).4H2O
           
Sepiyolit mineralinin dokusu, yüzey alanı, porozitesi, kristal morfolojisi ve kompozisyonu, bu mineralin teknolojik uygulamalarına baz teşkil eden fizikokimyasal özellikleri ile yakından ilişkilidir. Sepiyolit strüktürü, ısıl muamelelere karşı hassastır. Zeolitik ve adsorbe su molekülleri, ısı derecesi yükseldikçe kaybedilir. Mineral ayrıca asitle muameleye karşı da duyarlı olup bu işlem sonucu kristal yapısı kısmen tahrip olabilir. Hem ısı hem de asit muameleleri, sepiyolitin yüzey özellikleri ve porozitesini değiştirebilir. Böylece mineralin en faydalı özelliklerinden (örneğin absorptif, kolloidal ve katalitik özellikler) bazılarını bu işlemlerle değiştirmek mümkün olabilmektedir.
Tablo 1'de, bazı tipik lületaşı, sedimanter sepiyolit ve atapulgit (paligorskit) cevherlerinin kimyasal bileşimleri verilmiştir.

 

TABLO 1. Bazı lületaşı, sedimanter sepiyolit ve atapulgitlerin kimyasal bileşimi

 

 

Lületaşı (1)

Lületaşı (2)

Sedimanter
Sepiyolit
(3)

Sedimanter
Sepiyolit (4)

Hidrotermal Sepiyolit (5)

Paligorskit6)

Atapulgit7)

SiO2

52.90

53.02

55.97

60.60

57.00

50.65

55.86

MgO

25.89

23.13

22.81

22.45

10.10

7.75

9.20

Al2O3

0.27

0.19

1.56

1.73

8.50

11.97

10.54

Na2O

---

0.02

0.12

0.16

3.70

---

0.68

K2O

---

0.02

0.27

0.58

1.20

---

0.05

Fe2O3

0.36

0.51

0.77

0.62

2.50

7.45

3.23

MnO

---

---

0.02

---

0.20

---

---

TiO2

---

---

0.12

---

0.30

0.20

0.47

CaO

0.01

0.06

0.57

0.40

2.00

0.14

1.56

A.Z.

20.55

21.63

17.75

13.22

13.35

20.28

17.84

1. Eskişehir-Sepetçi (Sarıkaya ve diğ., 1985); 2. Konya-Yunak (Yeniyol ve Öztunalı, 1985); 3. Eskişehir-Sivrihisar (ITIT, 1993); 4. Vallecas sepiyoliti-İspanya (Singer ve Gallan, 1984); 5. Bolu-Kıbrıscık (İrkeç, 1992); 6. Paligorskit (İrkeç, 1992); 7. Atapulgit (İrkeç, 1992).
 

Levha yapısına sahip diğer kil minerallerine göre daha nadir bulunmaları, çok özel şartlarda yataklanmalar göstermeleri, dokusal özellikleri, kristal yapılarındaki süreksizliklere bağlı kanallar tarafından sağlanan yüksek özgül yüzey alanları ile absorpsiyon özelliği, porozitesi, kristal morfolojisi ile kompozisyonun bağlı uygun nitelikli fizikokimyasal özellikleri, anılan mineralleri tüm dünyada kıymeti gittikçe artan bir hammadde konumuna getirmişlerdir.
 
Sepiyolit terimi ilk defa 1847 yılında Glocker tarafından kullanılmış olup Yunanca "mürekkep balığı" anlamındaki kelimelerden türetilmiştir. Tabiatta sepiyolit zenginleşmeleri, kabaca iki farklı tipte bulunmaktadır. Bunlardan birinci tip sepiyolit oluşumu, ülkemizde özellikle Eskişehir yöresinde ve Konya-Yunak civarında bulunan "lületaşı (meerschaum)" dur. Bir diğer önemli sepiyolit oluşumu ise, "sanayi sepiyoliti" veya "tabakalı sepiyolit" olarak da adlandırılan "sedimanter sepiyolit" lerdir. Bunlara daha çok Eskişehir-Sivrihisar ve Mihalıççık-Yunusemre yörelerinde rastlanmaktadır. Ayrıca volkanosedimanter kökenli malzemelerin (vitrik tüf-kül tüfü) diyajenetik süreçler içerisinde, yeraltı ve yerüstü sularının da etkisi ile değişimi sonucu oluşmuş sepiyolit, özellikle Na-sepiyolit (loughlinit) yataklanmaları da önemli bir yer tutar (Eskişehir-Mihalıççık-Koyunağılı). Bunlardan başka ekonomik yataklanmalar oluşturmamasına rağmen, dünyada ve ülkemizde tanımlanmış pekçok farklı oluşum şekillerine sahip sepiyolit türleri mevcuttur. Bunlardan bazıları; Fe-sepiyolit, ksilotil, Ni-sepiyolit, Mn-sepiyolit, Al-sepiyolit ve volkanosedimanter malzemelerin hidrotermal alterasyon ürünü olan Al, Fe-sepiyolittir (Bolu-Kıbrıscık, Çankırı-Orta).
 
Paligorskit-atapulgit, ifade ettikleri kil türü itibariyle eşdeğerdir. Paligorskit ismi ilk defa 1862 yılında Von Ssaftschenkar tarafından, ilk bulunduğu yer olan Rusya'nın Paligorsk yöresinin ismine izafeten kullanılmıştır. Atapulgit ismi ise, ilk defa Lapparent (1935) tarafından ABD'nin Georgia-Attapulgus yöresine göre adlandırılmıştır. Bugün atapulgit terimi daha çok ticari alanda kullanılırken, bilimsel çalışmalarda paligorskit terimi tercih edilmektedir. Atapulgit-paligorskit türleri arasında Mn-paligorskit, Mn-ferropaligorskit, yofortierit ve tuperssuatsiait sayılabilir (Jones ve Gallan, 1988).
 
Tüketim
Tüketim Alanları

            Aşağıda, sepiyolit mineralinin en belirgin özelliklerinden ve bunlara bağlı teknolojik uygulama alanlarından kısaca söz edilecektir.
           
            # Absorpsiyon Özelliği: Zincir yapısına sahip minerallerin kristal strüktürlerinde üç tür aktif absorpsiyon merkezi mevcuttur. Bunlar; (1) tetrahedral tabakalardaki oksijen iyonları, (2) yapısal zincirlerin kenarlarındaki magnezyum iyonlarına koordine olmuş su molekülleri, (3) lif eksenleri boyunca uzanan SiOH gruplarıdır (Serratosa, 1979). Sepiyolitte ortalama mikropor çapı 15 Å, mezoporların yarıçapı ise 15 ile 45 Å arasındadır. Teorik olarak sepiyolit için 400 m2/g dış yüzey ve 500 m2/g iç yüzey alanı saptanmıştır (Serna ve Van Scoyoc, 1979). Ancak yüzey alanı hesaplamalarında kristal içi kanallara gönderilen gaz moleküllerinin çap, şekil ve polaritesi önemli olduğundan, bunlar mutlaka refere edilmelidir. Örneğin, setilpiridinyum bromür kullanılarak elde edilen yüzey alanı 60 m2/g iken, aynı örnekte en yaygın metod olan ve nitrojen absorpsiyonuna dayanan BET metodu ile yapılan ölçümde 276 m2/g değeri elde edilebilmektedir (Ruiz-Hitzky ve Fripiat, 1976).
Genellikle su ve amonyum gibi polar moleküller ile nispeten daha az miktarda metil ve etil alkoller sepiyolitin kanallarına girebilmesine karşın, polar olmayan gazlar ve organik bileşikler kanallara giremez. Isıtma işlemi mineralin absorpsiyon özelliğini azaltır, çünkü yapısal değişime bağlı olarak mikroporlar yıkılır. Sepiyolitin genleşme özelliği yoktur.

Yukarda özetlenen 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.
 
Kil minerallerinin katalitik aktivitesi, bunların yüzey aktivitelerinin bir fonksiyonudur. Sepiyolit partiküllerinin yüzeyindeki Silanol (Si-OH) grupları, belli derecede asit özelliğe sahiptir ve katalizör ya da reaksiyon merkezi olarak davranabilir. Bu gruplar, mineralin lif ekseni boyunca 5 Å ara ile sıralanmışlardır. Sepiyolitin asitle muamelesi, adsorbe katyonların uzaklaştırılması ve yüzey alanında artışa yol açar; gözenek dağılımı ve kristallik derecesini etkiler.
            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, özellikle Japonya'da yürütülen araştırmalarla, 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.

Tüketim Miktar ve Değerleri
 Lületaşı, esas olarak pipo ve süs eşyası yapımında tüketilmektedir. Lületaşı artık ve tozları ise preslenerek pipo astarları yapımında kullanılmaktadır. Lületaşı mamullerinin başlıca tüketimi Amerika Birleşik Devletlerindedir. Bunun yanısıra Almanya, İngiltere, Belçika, Hollanda, İsveç, Norveç, Fransa ve İsviçre diğer tüketici ülkelerdir. Sağlık nedenleri ile pipo tüketimi artmasa da sanatsal değeri nedeniyle bu ürünlerin imalatında sürekli bir artmış gözlenmektedir. 1972 yılında ham lületaşı ihracatının durdurulması ile, daha önce Avusturya’da olan lületaşı mamulleri piyasası Türkiye’ye gelmiştir.
 
Sepiyolit ve atapulgit'in önemli yer tuttuğu absorban kil endüstrisinde en büyük tüketim alanı cat-litter (kedi toprağı) olarak kullanımıdır. Halen bu alandaki Avrupa pazarı 1 milyon ton civarında olup bunun içinde ağır killer olarak tanımlanan fuller's earth ve bentonit; hafif killer olarak adlandırılan sepiyolit ve atapulgit ile diyatomit, silisli mineraller ve talaş ya da sentetik malzemeler bulunmaktadır. Bu pazar, her yıl istikrarlı bir biçimde büyümektedir.
 
Hayvan besiciliği alanında ise, Avrupa'da yıllık 120.000 ton sepiyolit tüketimi söz konusudur. Bu alandaki toplam kil tüketimi ise 300.000 tondur. Katı yemlerde bağlayıcı ve sıvı yemlerde çözelti yapıcı olarak kullanılmaktadır. Sindirim sisteminde jel yapıcı özelliği nedeniyle daha uzun süre kalması nedeniyle, yararlı maddelerin emilmesi daha fazla oranda gerçekleşir.
 
Ürün Standartları
 
Lületaşı üretimi, Somali hariç tutulursa, Türkiye’nin tekelindedir. Bu nedenle, standart olmaktan çok, yıllardan beri süregelen üretim sırasında alışılagelmiş ve yerleşmiş terminoloji ve sınıflandırmadan söz edilecektir. Lületaşı parçaları, büyüklüklerine göre, ufaktan büyüğe doğru “cılız” dan “sıramalı” na kadar yedi cinse ayrılır. Her cins, kendi arasında damar yapısı, gözenek, renk ve ağırlık gözönüne alınarak onikişer türe ayrılır ve birden onikiye doğru iyiden kötüye gider şekilde sıralanır. Değerlendirmede 1-7 arası iyi, 7-10 arası orta ve 10-12 arası düşük kaliteli olarak değerlendirilir. Cılız lületaşı sigara ağızlığı, kolye ve parçalı bilezik gibi eşyaların yapımında ve ve toz haline getirilerek presleme ile pipo astarı yapımında kullanılır. Sıramalı lületaşı, kabartma başlı ve saksafon tipi büyük pipo ve sanat eserleri değeri taşıyan vitrin süsleme eşyaları yapımında kullanılır. Pipo yapımına en elverişli lületaşı cinsi pamuklu olarak adlandırılır. Standart bir satış sandığı ortalama olarak 120-150 adet pamuklu taşı alır. Yarı mamul olarak sandıklandığında 1-3 tipleri, 4-7 ve 7-12 tipleri birlikte konur. Genellikle bütün tipler pamuklu esası üzerinden değerlendirilir.
 Kırma-öğütme sistemi ile doğrudan ilişkili olmakla beraber, orijinal cevherin kompakt dokuya sahip olması, tozlaşmayı azaltmaktadır.
 
TÜRKİYE’DE DURUM
Ürünün Türkiye’de Bulunuş Şekilleri

Ülkemizde ekonomik olarak değerlendirilen sepiyolit oluşumları, Eskişehir yöresinde yoğunlaşmaktadır. Lületaşı tipi sepiyolit yatakları, Eskişehir-Margı, Sarısu, Sepetçi, Gökçeoğlu, Başören, Türkmentokat ve Nemli yörelerinde ikiyüz yıldan beri işletilmektedir. Konya-Yunak yöresinde bulunan lületaşı oluşumları ise henüz işletilmemektedir.
 
Eskişehir yöresindeki lületaşı oluşumları doğrudan manyezit oluşumları ile ilgilidir. Topoğrafik olarak yükseklikleri oluşturan ofiyolitik kayaçlar içerisinde yer yer manyezit zuhurları bulunmaktadır. Pliyosen-Pliyokuvaterner dönemlerinde oldukça etkili olan mevsimsel yağışlara bağlı örgülü tip akarsular, bu yükseltilerden havzalara büyük ölçüde malzeme sağlamışlardır. Taşıdıkları silt-kum-çakıl ve blok boyutundaki bu malzemeleri yükseltilerin hemen önlerinden itibaren havzaların kenar zonlarında belirli bir dizilim içerisinde çökelterek dolomit çimentolu konglomeraları oluşturmuşlardır. Bu akarsuların drenaj alanları içerisinde manyezit zuhurları var ise, bunların çakılları da bazen konglomeralar içinde yer almıştır. Çok değişik boydaki bu manyezit parçaları, gerek formasyon içi sular, gerekse de yeraltı suyunun etkileri ile zaman içerisinde sepiyolite (lületaşı) dönüşmüşlerdir (in-situ ramplasman). İlksel malzeme olan manyezit parçalarının gerek büyüklükleri, gerekse saflıkları, oluşacak olan lületaşının da kalitesinde önemli bir rol oynamaktadır.
 
Ayrıca bir diğer lületaşı oluşumu da, doğrudan ofiyolitik kayaçlar içerisindeki manyezit zuhurlarında ve civarlarında damarlar şeklinde gelişenidir. Bunların oluşumlarında hidrotermal etkiler söz konusudur. Bunun örneklerine Konya-Yunak civarlarında rastlanmaktadır. Ayrıca Eskişehir civarında da damar tipi lületaşı oluşumları belirlenmiş olmasına rağmen bunlar üzerinde ayrıntılı çalışmalar yapılmamıştır.
 
Sedimanter tip sepiyolit oluşumları ise, lületaşı tipi sepiyolit oluşumlarından oldukça farklıdır. Eskişehir-Sivrihisar güneyi Yukarı Sakarya Neojen alanında Pliyosen çökellerinin evaporitik dönemlerine ait birimleri içerisinde, çok değişik boyutlarda mercekler şeklinde bulunur.
 
Saf ve safa yakın, organik maddece zengin kahverengi sepiyolitler bataklık ortamında Mg’ca zengin sulardan itibaren kimyasal çökelim yoluyla otijenik olarak oluşmuşlardır. Ayrıca organik madde içermeyen, bej-koyu bej renkli safa yakın sepiyolitler küçük playa göllerinde çökelmişlerdir. Bunlar oldukça nadir rastlanan oluşumlardır. Beyaz renkli, masif, çok değişken oranlarda dolomit içeren dolomitli sepiyolitler ve sepiyolitli dolomitler ise, çok daha geniş ve devamlı, Mg’ca zengin alkali ve dolomit göllerinin ürünleridir. Bunlar kalın ve devamlı mercekler şeklindedir ve pet-litter olarak kullanıma uygundur.
 
Mihalıççık-Koyunağılı yöresinde ise, volkanik aktivitenin etkisi ile ortama sağlanan sodyumdan dolayı, fay kaynakları civarında, yer yer kalınlık veren mercekler halinde louglinit (Na-sepiyolit) oluşumlarına rastlanmaktadır. Yine bu bölgede, havzaya Al getiriminin fazla olmasına bağlı olarak genelde paligorskit konsantrasyonu, Yukarı Sakarya havzasına göre artmaktadır.
 
Rezervler
 
Ülkemizde lületaşı oluşumları, Eskişehir ve Konya illerinde bulunmakla birlikte, en fazla ekonomik öneme sahip olan ve uzun yıllardan beri işletilenler, Eskişehir ilinin yakın çevresinde yer almaktadır. Eskişehir doğusunda Sepetçi, Margı, Sarısu, Kayı, Gökçeoğlu ve Türkmentokat bölgesi ile batısında Nemli-Dutluca bölgeleri lületaşı açısından en önemli bölgelerdir. Batıdaki bölgede son yıllarda üretim yapılmamaktadır.
  
Sedimanter sepiyolit yataklarının aranması ve değerlendirilmesine ilişkin çalışmalar, MTA Genel Müdürlüğü tarafından 1990 yılında başlatılmış ve İç Anadolu Neojen Havzasının Yukarı Sakarya Kesiminde (Eskişehir-Sivrihisar güneyi) jeolojik etütler, havza etütleri bazında hemen hemen tamamlanmıştır. Sedimanter sepiyolit oluşumları karbonat istifleri içinde yer almakta ve cevher kalitesi, sedimantasyon şartlarına bağlı olarak değişimler göstermektedir. Sepiyolitli dolomitler ile saf sepiyolit oluşumları arasında keskin veya geçişler gösteren cevherleşme, Türktaciri, İlyaspaşa, Tatar (Yenidoğan) Kurtşeyh ve Oğlakçı köyleri civarlarında ekonomik zenginleşmeler şeklindedir. Çalışmalarda 1., 2. ve 3. kalite sepiyolit ayırımları gerçekleştirilmiş olup bu sınıfların sepiyolit minerali içerikleri sırasıyla (% olarak) >90, 70-89 ve 50-69 arasındadır. Bunların dışında, sepiyolit içeriği % 50'nin altında olan ve dokusal özellikleri itibariyle pet-litter malzemesi olarak kullanılabileceği saptanan oluşumlar tespit edilmiştir. % 50 nin üzerinde sepiyolitli cevher rezervi, görünür rezerv bazında 1,5 milyon ton civarındadır. Pet-litter rezervi ise birkaç milyon ton mertebesindedir.
 
Türkiye'deki atapulgit yatakları üzerinde detaylı bir çalışma mevcut değildir. Sivrihisar güneyindeki Neojen havzasının daha çok kenar fasiyeslerinde mineralojik bazda saptanmış atapulgit oluşumları mevcuttur. Yine Mihalıççık-Koyunağılı yöresinde ve Çankırı-Çerkeş-Kurşunlu havzasında mostra bazında saptanmış oluşumlar mevcuttur.
 
Tüketim
Lületaşı tüketimi, daha çok pipo ve sanat eserleri yapımı şeklindedir. Bu alanda iyi kaliteli taşlar kullanılmakta, artık ve düşük kaliteli taşlar ise, pipo astarı ve pres malzemesi olarak tüketilmektedir. Son yıllarda, sigara filtresi ve absorban olarak çeşitli alanlarda kullanımı üzerine de araştırmalar yürütülmüş ve olumlu sonuçlar alınmıştır. Sedimanter sepiyolit oluşumlarından, beyaz renkli dolomitli sepiyolitlerin de daha düşük kaliteli süs eşyası yapımında kullanıldığı bilinmektedir.
Sanayi sepiyoliti olarak da adlandırılan sedimanter tipteki sepiyolitin yurtiçi tüketimi henüz olmamakla birlikte pet-litter kullanımı için yurt içi piyasa  oluşmaya  başlamıştır. Bu  piyasada önemli bir yer tutacağı  muhakkaktır. Ayrıca endüstriyel baca gazlarının absorpsiyonu ve petrokimya sanayiinde atık tutulması ve proseslerde deneysel uygulamalarında başarılı sonuçlar vermiştir. Avrupa Topluluğuna girme çalışmalarının yürütüldüğü bugünlerde, otomotiv endüstrisine yönelik olarak, çevre problemleri nedeniyle katalitik ekzost kullanımının bir zorunluluk olarak ortaya çıkacağı düşünüldüğünde, bu uygulama için sepiyolitten mamul kordiyerit seramik kullanımının gerekeceği açıktır. Bu konuda MTA-GIRIN (Japon araştırma enstitüsü) arasında yürütülen ve 1993 yılında tamamlanan bir ortak araştırma projesinde (ITIT, 1993) olumlu sonuç alınmıştır.
Türkiye'de bugün için atapulgit tüketimi yoktur.
Üretim
Üretim Yöntemi ve Teknolojisi
 
Ülkemizde lületaşı üretimi 200 seneden beri genellikle ilkel metodlarla yapılmaktadır. Lületaşı bulunan seviyelere tahkimatsız bir kuyu ile inilip dar galeriler sürülerek yapılan en eski metodda ikili veya üçlü ekiplerle çalışılır. Bu metoda çıkrık yöntemi denilmektedir. Son yıllarda madencilikte bazı gelişmeler görülmekte, bir veya iki kompresör kullanılarak kuyu-galeri sisteminde 5-10 işçi çalıştırılabilmektedir. Bazı işletmelerde ise, derin kuyular sürülerek madencilik yapılmakta, ancak yeraltı suyu problemi ve pompaj işlemi maliyetleri yükseltmektedir. Açık işletme yönteminde kazma işlemi 5 metre derinliğe kadar dozer ve kepçelerle yapılmakta, ancak derinlik arttıkça madencilik zorlaşmaktadır.
 
Çıkarılan lületaşı yumruları, önce ocaklarda rutubetli bir yerde ıslak çuvallarla örtülerek bekletilir ve bünye suyunu kaybetmemesi sağlanır. Sonra çırpma, saykal, kaba, lama, arış, perdah, tandırlama, ıslak aba, oyma, yağlı aba, parlatma ve tasnif işlemlerine tabi tutulur. Böylece yarı mamul haline gelen lületaşı, iriliklerine göre 6 gruba ayrılarak pipo ve sanat eserleri yapımı için atölyelere satılır.
 
Lületaşının en çok kullanılan alanı olan pipoö imalinde el sanatı önde gelmektedir. Yapılan pipo türleri, düz, kabartma, başlıklı, saksafon ve çıllım diye sınıflandırılmaktadır.
 
Pipo yapımının yanısıra, iyi kaliteli büyük lületaşı (sıramalı) oyma ile sanat eserleri haline getirilmekte, ufak lületaşları ise, küçük heykel, sigara ağızlığı, broş, kolye, iğne, tespih ve bilezik yapımında kullanılmaktadır.
 
Lületaşı üretim ve imalat artıkları, toz haline getirilip preslenerek pipo yapılmakta veya pipo astarı olarak da kullanılabilmektedir.
 
Sivrihisar güneyi Neojen Havzasında sedimanter sepiyolit üretimi, İlyaspaşa ve Yenidoğan (Tatar) köyleri civarındaki ocaklarda zaman zaman yürütülmektedir. Ayrıca Günyüzü-Kayakent civarında sepiyolitli dolomit üretimi yapılmaktadır. İlyaspaşa ve Yenidoğan ocaklarında, kazma ve üretim faaliyetinde Cat-955 kepçe kullanılmakta, üretilen cevher ocak mahallinde güneşte kurutma işlemine tabi tutulmaktadır. 1-1,2 tonluk big-bag'ler içinde ambalajlanan kahverengi sepiyolitler, teknolojik uygulamalar için Japonya ve İngiltere'ye ihraç edilmektedir. Cat-litter amaçlı üretim ise genel olarak yığın (dökme) şeklinde gönderilmektedir.
Sepiyolitte tuvenan cevher üretimi, klasik açık ocak işletme yöntemleri ile yapılmaktadır. Mevcut işletmelerde patlayıcı kullanılmamakta, paletli ekskavatör ve dozer kullanılarak ocak aynası hazırlandıktan sonra, üretimde kontaminasyon ve tozlaşmayı asgariye indirmek amacıyla lastik tekerlekli ekskavatör veya beko kullanılarak söküm ve yükleme yapılmaktadır. Üretilen cevherin zaman zaman % 35’e kadar ulaşabilen doğal nem içeriği nedeniyle, aynadan sökülen hammaddenin ocak mahallinde sergilenerek kurutulması, bunun da ötesinde, tesisin ocak yakınında kurulması mümkün değilse en azından primer-sekonder kırma ve eleme işlemlerinin ocakta yapılarak gereksiz nakliyeden kaçınılması ekonomik rantabilite açısından gereklidir.
 
Sepiyolit mamulleri elde edilmesi için uygulanacak mekanik ve teknolojik prosesler, ana hatları ile şu şekilde özetlenebilir:
1. Cevherin ocaktan üretildiği haliyle tuvenan satışı söz konusu değildir.
2. En basit piyasaya sunum şekli, belli tane aralıklarında granüle edilmiş ürün şeklindedir. Bu, daha çok basit absorban amaçlı kullanımlarda uygulanabilir. Temin edilen Pazar koşulları elverdiği taktirde, sadece güneş altında kurutma ve ocak mahallinde mobil veya sabit kırmaeleme tesisi ile bu gerçekleştirilebilir. Ancak, mevcut şartlarda, nihai ürünün nem içeriğinin en fazla % 5-7 civarında istenmesi dolayısıyla granüle edilmiş hammaddenin fırınlanarak kurutulması kaçınılmaz olmaktadır.
3. Primer ve sekonder kırma işlemleri konvansiyonel çeneli kırıcı-çekiçli/silindir kırıcı kombinasyonları ile yapılabilmektedir. Burada teknik anlamda dikkat edilmesi gereken husus, kırmaya beslenen sepiyolitin nem içeriğinin çenelerde veya çekiç ya da silindir yüzeyinde sarma yapmayacak düzeye ön kurutma ile indirgenmesidir. Sekonder kırıcı olarak çekiçli kırıcı kullanıldığında, çekiç sayısının malzemede tozlaşma oluşturmayacak sayıda olması ve alt elek aralığının ayarlanması teknik olarak dikkat edilmesi gereken noktalardır. Sekonder olarak silindir kırıcı kullanılması durumunda ise, düz yüzeyli değil, helix şeklinde yivli veya konik röliyefli kırıcılar tercih edilmelidir.
4. Sekonder kırıcıdan çıkan kırılmış malzemenin iki kademeli bir vibrasyonlu elekten geçirilmesi proses verimliliği açısından gereklidir. Böylece, hem fırına şarj edilen elek üstü malzemenin gereksiz yere kurutulması, dolayısıyla fırında gereksiz enerji ve ısı kaybı önlenmiş olur, hem de nihai ürün eleğinde yığılma önlenerek elek verimi artırılmış olur.
5. Sepiyolit mamulleri üreten bir tesisteki en can alıcı nokta, fırınlama işlemidir. Genellikle döner fırınlar kullanılmakla birlikte, çelik bantlı, vibrasyonlu tünel tipi fırınlar da bazı tesislerde devreye girmeye başlamıştır. Sepiyolitin temel fiziksel, mineralojik ve reolojik özelliklerini bozmadan etkin bir kurutma yapılabilmesi için, gerek fırının mekanik yapısı, gerekse de malzeme karakteristiklerinden kaynaklanan hususların göz önünde bulundurulması gerekir. Bunlar ana başlıklar olarak aşağıda sıralanmıştır:
a). Fırın tipi ve boyutlarının belirlenmesi için mutlaka ısı mühendisliği hesaplarının yapılması gerekir. Bunda, malzemenin ısıl iletkenlik değeri, beslenen ve çıkan malzemenin nem oranı, fırın içi atmosfer koşulları, esas kuruma bölgesi, bağıl nem miktarı ve basıncı, kapasite, yakıt türü ve kalorifik değeri gibi veriler dikkate alınmalıdır.
b). Yukarıdaki çalışma sonucu elde edilen hesaplara göre, fırın çapı, uzunluğu, eğimi, fan tipi, yanma hücresi tipi, bek veya brülör tipi ve malzemenin fırın içinde savrulmasını sağlayacak en uygun fırın iç dizaynı (helezon ve kanatların miktarı, eğimi, bağıl dizaynı) belirlenir.
c). Fırın dönüş devri mutlaka otomatik frekans kontrol ünitesi ile ayarlanmalı, fırına giren malzemenin özellikle nem içeriğine göre devir sürekli kontrol edilmelidir.
d). Fırın dizaynı sepiyolit için ters akım tekniğinde yapılmalı, fırının soğuk bölgesinden giren cevher, adsorbe suyunu atabilecek süre burada kalmalı, orta sıcaklık bölgesinde (≈140-350oC) absorbe ve kanal yapısındaki zeolitik suyun çıkışına imkan tanıyacak optimum süre belirlenmelidir. Yanma hücresine yakın yüksek sıcaklık bölgesinde ise, kurumuş malzemenin tekrar fırın içi nispi neminden etkilenmeyecek ve mineralojik olarak faz dönüşümüne yol açmayacak bir sıcaklıkta termal şoka tabi tutularak fırından çıkışına imkan verilmelidir.
e). Cehennemlik tabir edilen yanma hücresi içindeki sıcaklık 1000-1100 oC olabilmesine karşın, kurutulacak sepiyolitin maruz kalacağı maksimum sıcaklık değerinin 500-550 oC ı aşmamasına dikkat edilmelidir. Her ne kadar mineralojik anlamda enstatit transformasyonu 800oC üzerindeki ısı değerlerinde gerçekleşse de, kristal kafes yapısındaki rotasyon daha düşük derecelerde başlamakta ve bundan dolayı sepiyolit mineralinin reolojik özelliklerinde endüstriyel kullanımı aleyhine bozulmalar meydana gelebilmektedir.
f). Fırına beslenen cevher rutubet oranının olabildiğince sabit tutulmasına özen gösterilmeli, fırın içi sıcaklık ve baca gazı sıcaklığı devamlı takip edilmelidir.
g). Fırın içinde rotasyon sırasında oluşabilecek tozun iyi aspire edilmesi ve ısının perdeleme etkisinde kalmaması, fırın verimliliği açısından zorunludur.
h). Baca gazlarının çevrilerek ön kurutmada kullanılması, enerji tasarrufu sağlar ve fırın verimini artırır.
i). Fırın dış izolasyonunun çok iyi yapılması, enerji kaybını önler.
6- Fırından çıkan kurutulmuş granüle malzeme bantlar üzerinde dolaştırılarak atmosferik koşullarda soğutulmalı ve yüzey buharını atmasına imkan sağlanmalıdır. Bu işlem, aynı zamanda nihai ürün eleğinde yapışmayı ve tıkanmayı önleyerek elek verimini artıracaktır.
7- Nihai ürün eleğinin boyutları iyi belirlenmeli, kuru malzemenin elek üzerinde sıçrama özelliği göz önüne alınarak eğimi verilmelidir. İnce gözlü elekler çabuk aşınabildiğinden, alttan daha büyük göz açıklıklı elekle astarlanarak kullanılabilir.
8- Genellikle big-bag’lere doldurularak ihraç edilen absorban sepiyolit ürününün kapalı ve nemden arındırılmış bir alanda stoklanmasına dikkat edilmelidir.
9- Sepiyolit, gerek kırma devreleri ve bant üzerinde taşımada, gerekse fırınlama sırasında, otojen olarak tozlaşma eğiliminde olduğu için, uygun büyüklükte ventil veya jet-pulse filtrelerle toz emisyonu olan her noktada tutulmalı, böylece hem sağlık hem de işletmecilik açısından uygun ortam yaratılmalı, havadaki mikronize tozların hassas mekanik parçalara etkimesi önlenmelidir.
10- Perakende olarak pazarlanacak sepiyolitin dolumu için kullanılacak paketleme ünitesinin, kırma-eleme ve fırın ünitelerinin yer aldığı bölümden bağımsız ve tozsuz, kapalı ayrı bir bölümde yapılması ve tamamen otomatik kontrollü kapalı devre olarak çalışması idealdir.
11- Sepiyolit içeriği, uygun mikron tane boyutu ve nem içeriğine sahip tozların filtreden toplanarak, örneğin yem sanayii dolgu maddesi olarak değerlendirilmesi de işletme verimliliğini artıran bir unsur olarak alınabilir.
Üstte anlatılanlar, kurutulmuş, uygun yoğunluk ve nem değerlerine indirgenmiş ve ebatlandırılmış, tozdan ari granüle ürün prosesi olup, şu andaki sınai bazda Türkiye sepiyolit üretiminin hemen hemen tamamını temsil etmektedir. Bunun yanı sıra, özellikle high-tech uygulamalar (örneğin, ileri seramikler), boya, gübre, tarım ve diğer birçoklarında, sepiyolit mineral içeriği % 80’in üzerinde olan yüksek kaliteli sepiyolit, mikronize edilerek ve bir dizi kimyasal işlemlerden geçirilmek suretiyle kullanılmaktadır.
Mikronizasyon prosesinde, genellikle yaş yöntem tercih edilmektedir, zira kuru öğütmede lifler enine ve boyuna kırılarak reolojik özelliklerini kaybedebilmektedir. Teknik uygulamalarda istenen 5-10 mikron gibi değerlere inebilmek ve mikron çalma işlemini hassas olarak yapabilmek, oldukça ileri teknolojik uygulamalar gerektirmektedir. Bugün için ülkemizde 5-10 mikron boyutunda mikronize sepiyolit üreten firma yoktur.
Kimyasal işlemler ise, kimya sanayii, malzeme mühendisliği, endüstriyel tasarım, detay mineraloji branşlarının ortaklaşa yürütmesi gereken ileri teknolojik uygulamalar olarak ortaya çıkmaktadır. Kimyasal proseslerin uygulanma nedeni, yüzey alanının büyütülmesi veya oryantasyonu, katyon ilavesi, diğer bazı yüzey modifikasyonları, afinite değişiklikleri gibi nedenler olabilir. Bu işlemler sonucunda elde edilen çok yüksek katma değerli ürünler, katalitik reaksiyonlarda, ağır metallerin tutulmasında, petrol rafinasyonunda özellikle hydro-cracking prosesinde, yüksek tiksotropik özellik isteyen uygulamalarda ve diğer birçok detay endüstriyel uygulamalarda kullanılabilmektedir.
Kimyasal prosesler, mutlaka zaman içinde ülkemizde de bu sektörün gelişimi ile devreye girecektir. Bunların herbiri ayrı ayrı nitelikler taşıdığı için burada anlatılması mümkün olamamaktadır, ancak politikalar bölümünde öneriler arasında bu konunun önemi vurgulanmaktadır.

 Sepiyolitin insan sağlığı üzerine etkileri
Daha önceki bölümlerde bahsedildiği gibi sepiyolit, iğnemsi veya lifsi yapıda bir kil minerali olup çok geniş endüstriyel kullanım alanlarına sahip bulunmaktadır. Halen dünya sepiyolit üretiminin büyük bir kısmı İspanya'da gerçekleştirilmekte olup, daha az miktarda Türkiye ve ABD'de de üretim yapılmaktadır. Madrid yakınlarındaki Vallecas-Vicalvaro sepiyolit yatakları TOLSA SA tarafından işletilmekte olup söz konusu sepiyolit oluşumları Tajo havzası içindeki gölsel ortamlarda Miyosen zamanında kimyasal çökelim yoluyla oluşmuşlardır. Lifsi materyallerin insan sağlığı yönünden olumsuz etkileri ve özellikle de kanserojen etkisi göz önünde tutularak Tolsa tarafından sepiyolit konusunda epidemiyolojik çalışmalar, deney hayvanları üzerinde testler ve in-vitro testleri yapılmıştır. Bu çalışmaların sonuçları, Industrial Minerals-Nisan 1994 sayısında J. Santaren ve A. Alvarez tarafından özetlenmiştir. Çalışmalar sonucunda, sepiyolitin kanserojen etkisinin oluşum şekli ile yakından ilişkili olduğu, sedimanter oluşumlu sepiyolitlerin genel olarak kanserojen olmadığı, buna karşılık hidrotermal kökenli oluşumların kanserojen etki yarattığı saptanmıştır. Japon Çalışma Bakanlığı-Endüstriyel Hijyen Milli Enstitüsünden Kohyama ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilen çalışmalarda, İspanya ve Türkiye'den sedimanter sepiyolit örnekleri ile Çin'den sedimanter olmayan sepiyolit örnekleri üzerinde biyolojik aktivitelerine yönelik bulgular elde edilmiştir. Çin sepiyoliti, diğerlerine göre daha yüksek kristallik derecesine sahip olup kristaller çok daha uzundur. In-vitro çalışmaları, İspanyol ve Türk sepiyolitlerinin düşük sitotoksik ve genotoksik etkisine rağmen Çin sepiyolitinin bu etkilerinin çok kuvvetli olduğunu ortaya koymuştur. In-vivo çalışmalarında, Çin sepiyoliti ve Türk sepiyoliti denenmiş olup, Çin sepiyoliti farelerin plevral boşluklarında malin mezotelyomlar oluşturmuştur. Öte yandan Türk sepiyoliti, zayıf fibrojenik etki göstermekte ve mezotelyoma oluşumuna neden olmamaktadır.
Sepiyolitlerin ve diğer lifsi materyallerin kanserojen etkisi, lif boyu ve çapı ile ilintilidir. Özellikle lif boyu uzadıkça kanserojen etki artmaktadır. Mineralojik açıdan, sedimanter sepiyolitler, genellikle 2-10 arasında lif boyuna sahip olmasına karşılık, hidrotermal ve diğer oluşumlu sepiyolitler, 20 'a kadar çıkabilen liflerden teşekkül etmektedir. Sedimanter sepiyolitler, Türkiye, İspanya, ABD'de ekonomik yataklar sunmakta, diğer oluşum türlerine ise Finlandiya, Çin, Japonya, Kore ve Güney Afrika'da rastlanmaktadır. Sedimanter sepiyolitlerin oluşumu sırasında sedimanter ortamda çok daha yüksek sayıda kristal çekirdeği teşekkül ettiğinden, agregasyon daha kolay gerçekleşmekte ve sonuçta daha düzlemsel partiküller meydana gelmektedir. Bunlar, daha düşük kristalinite ve kristal defektleri göstermektedir.
 
Sonuç olarak, sedimanter kökenli sepiyolitlerin kanserojen etkisi olmamasına karşın, diğer oluşum türlerine sahip uzun lifli sepiyolitler kanserojen etkilidir. MTA Genel Müdürlüğü tarafından yürütülen Sepiyolit Projesi kapsamında yapılan SEM ve TEM çalışmalarında Türk sepiyolitlerinin (Eskişehir-Sivrihisar ve Ankara-Polatlı yöreleri, Türktaciri, Kurtşeyh, Oğlakçı sepiyolit oluşumları) lif boyu 2-5  arasında bulunmaktadır. Dolayısıyla kanserojen olmadıkları belirtilebilir.
Kaynak:ekutup.dpt.gov.tr/madencil/
Marbleport : Türkiye'nin Doğal Yapı Taşları Maden ve Mermer Portalı
Maden kanunu, doğal kaynaklar, yönetmelikler, duyurular, bakanlık, meclis, , mermer firmaları, kobi, kosgeb, teknoloji, bilişim, ekonomi, maden haberleri, faydalı linkler, maden ruhsatı alımı, üretim, eleman alımı,mesleki eğitim, ekonomi, ithalat ihracat, ihale, liman, gümrük, iş ilanları ve daha fazlası

 

II.ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER

Ankara Yılbaşı
Ankara Haber
Ankara Tente
Ankara Sürücü Kursu
Ankara Web Tasarım