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

TRONA (DOĞAL SODA)

TRONA (DOĞAL SODA) TRONA (DOĞAL SODA)

Trona (Doğal Soda):Trona, tabiatta doğal olarak bulunan soda minerallerinden en yaygın olanıdır. Ancak trona çok kolay eridiği için tabiatta hiç mostra vermemekte ve genç Tersiyer havzalarında bulunabilmektedir. Oluşumu çok özel şartlar gerektiren trona mineralleri başka amaçla yapılanTrona, monoklinal ve prizmatik sistemde kristalleşen, doğal olarak oluşmuş sodyum seskikarbonatın (Na2CO3.NaHCO3.2H2O) saf olmayan şeklidir. Cevherin içerdiği organik maddeye bağlı olarak rengi kahverengiden koyu sarıya kadar değişir. Saf numunelerinde ise renk beyazdan şeffafa kadar değişmektedir.
Tronanın sertliği; Mohs ölçeğine göre 2,5-3.0, yoğunluğu 2,14 gr/cm3dür. Suda çözünür, asitte köpürür, ısının etkisi ile Na2CO3e dönüşür. Saf trona % 70,4 Na2CO3 içerir. 1 ton soda külü üretmek için 1.8 ton trona gerekmektedir. Doğada Tersiyer öncesi trona yataklarına bugüne kadar rastlanmamıştır. A.B.D.de Wyoming- Green River Formasyonu’nda görülen trona yatağı ile Çin Wucheng havzasındaki Wulidui Formasyonu’nda yer alan trona yatağı Eosen yaşlı, Beypazarı Hırka Formasyonu’nda yer alan trona yatağı ise Orta ve Üst Miyosen yaşlıdır. Bunun yanında çok genç oluşum halinde salamura trona yataklarına (Kenya Magadi gölü, California Searles ve Owens gölü v.b.) da rastlanmaktadır.
Günümüze kadar yapılan çok çeşitli araştırma ve incelemelerin sonucunda trona yataklarının oluşumu esnasındaki etkenler şu şekilde sıralanabilir:
a) Kapalı göl havzalarında, volkanik faaliyetlerden direk olarak gelen sodyumca zengin küller ve göl civarında volkanik faaliyetler esnasında oluşan sıcak su kaynaklarının göle boşalması ve bol sodyum iyonu taşıması,
b) Göl toplanma havzasına yayılan volkanizma ürünlerinden gelen yerüstü sularının sodyumca zengin birimlerden geçerken iyon alışverişi türünden meydana getirdikleri kimyasal tepkimeler,
c) Bütün bu olaylar esnasında ortamdaki iklimin yarı kurak olması,
d) Gölün içinde trona yataklanmasını sağlayacak fay ve kıvrımla oluşan, setlerin sağladığı paleocoğrafik çukurluğun olması,
e) Tronanın çökelmesi ve kristallenebilmesi için gerekli jeokimyasal şartların oluşması gerekir. Bunlarda suyun pH ın 12den büyük olması, su derinliğinin az olması, su sıcaklığının ılık olması gibi şartlardır.
Türkiye Trona Yatakları
Ülkemizde ise Ankaraya 100 km. uzaklıkta bulunan Beypazarı ilçesinin 10-20 km kuzeybatısında yer alan Trona Yatağı’nda % 87 tenörlü 200 milyon ton jeolojik rezerv mevcuttur.
Rezervin % 33’ü Elmabeli sektöründe, % 67’si ise Arıseki sektöründe yer almaktadır. Cevherleşme yaklaşık olarak 1.7 km eninde, 4.7 km boyunda 8 km2’lik bir alanda görülmektedir. Sahada yataklanma iki zon şeklinde görülür. Üst zon 40 m. kalınlığında olup zonda 6 damar mevcuttur. Damarların net kalınlığı 19.2 metredir. Alt zon da 40 m. kalınlığında olup burada da 6 damar bulunmaktadır. Buranın net cevher kalınlığı 21.2 metredir. İki zon arasında 20-25 metrelik steril zon mevcuttur. Her iki zonda kalınlıkları 0,50-9,45 metre arasında değişen 12 trona damarı mevcuttur. Bu damarların ortalama kalınlıkları 0.78 (L3) m. ile 3.55 (U4) m. arasında değişmektedir.
Cevherleşme yüzeyden 123 ile 450 m arasında değişen derinlikte yer almaktadır. Trona zonlarındaki damar eğimleri ortalama 10-15o arasındadır.
Trona sahasında bulunan formasyonlar alttan üste doğru; Boyalı, Hırka, Karadoruk, Sarıağıl, Çakıloba ve Zaviye Formasyonları şeklindedir. Trona yatağı esas olarak Hırka Formasyonu olarak adlandırılan, Orta - Üst Miyosen yaşlı, gölsel karakterli, volkanik ve sedimanter birimin alt seviyelerinde bulunur.
MTA ve Etibank tarafından yapılan rezerv hesaplarında yaklaşık 200 milyon ton jeolojik rezerv hesaplanmıştır. Bu rezervin 75 milyon tonu mekanize uzunayak ve oda-topuk yöntemleriyle alınacak ve monohidrat prosesinde 42 yıl süresince işlenecektir. Damar kalınlığı 2 metrenin altında kalan ve bundan dolayı uzun ayak yöntemi ile alınamayan rezervler ile kuru madencilik yöntemleriyle üretim yapılan ancak topuk olarak bırakılan kısımlar da ileride çözelti madenciliği ile alınmaya çalışılacaktır. Böylece daha çok rezervden faydalanılmış ve yatağın ömrü de uzatılmış olunacaktır.

Üretim
a) Üretim Yöntemleri-Teknoloji
Trona cevheri, dünyada göllerden yapılan üretim dışında ABDde Wyoming Eyaletinin Green River havzasında üretilmektedir. Wyoming tronasının yeraltı madenciliği, kömür madenciliğinin aynısıdır. Ancak trona kömürden daha sert bir mineraldir. Wyomingde esas olarak kullanılan üretim yöntemleri oda-topuk, uzun ayak, kısa ayak ve çözelti madenciliğidir. Bu yöntemler tek başına ya da beraberce kullanılabilmektedir. Oda-topuk yönteminin cevher kazı randımanı % 30- 60, uzun ayak ve kısa ayak yöntemlerinin kazı randımanı % 70-90, çözelti madenciliği randımanı ise yaklaşık % 30dur. Ancak son zamanlarda randımanın % 70’lere kadar yükseldiği konusunda bilgiler mevcuttur.
1) Mekanize Uzun Ayak Metodu
Bu sistem Wyoming/Green River’da General Chemical Corp.ve FMCye ait madende uygulanmaktadır. Cevherin tam mekanize üretimi için uygulanan bir metoddur. Asıl uygulama eğimleri oldukça düşük (0o-20o), kalınlıkları devamlılık gösteren ve tektonizma ile ondulasyonun engel teşkil etmediği kömür, tuz ve potas damarlarında uygulanmaktadır. Bu yöntem ilk olarak Avrupa’da kullanılmaya başlamış ve buradan diğer kıtalara yayılmıştır. Tronanın basınç dayanım derecesi kömürden yüksek olup uygun kazıcı-kesici uç dizaynı zaman almıştır. Bu sistem hidrolik yürüyen tahkimatla birlikte kullanılmakta, eğer yüzey veya damar- taban/tavan fay durumları müsaitse göçertmeli, değilse rambleli uygulanmaktadır. Kazıcı-kesici özel uç dizaynı kafa ve şase ilerleme tahriki elektrikli olup ince ayak/kalın ayak, tek kesici/çift kesicili sistemleri damar kalınlığına bağlı olarak değişmektedir. Uç dizaynı ve kesme-kazma uçları trona damar yapısına (çatlak yönleri-boşluklar v.s.) bağlı olarak özellik göstermektedir.
Kazılan-kesilen trona şaseye monte zincirli konveyorün üzerine düşmekte, konveyör bunu, ana giriş konveyörüne aktarmakta ve ana nakliyat bantlı konveyörleri ile dışarı veya skip kuyusu dibi silolarına gönderilmektedir. Kesim tek yönde, ana girişten kuyruk girişine doğru ve genelde eğim istikametinde yapılmaktadır. Kesme dilimleri ortalama 1.0 m. kalınlıktadır. Aynaya iki erişim olup biri ana diğeri kuyruk girişidir.
Genel olarak üretim panosu boyutları; derinliğe ve damar yapısına bağlı olarak ayna boyları 180- 250 m. arasında, uzunluğu ise 1000-1500 m. arasında değişmektedir. Kesme hızı ortalama 60 m/s, boş hız 300 m/s olup; yaklaşık 3.0 m ayna yüksekliği, çift kesicili sistemle 6.000 t/gün üretim, uygun madencilik ortamında, alınabilir. Bu yöntem çalışan başına randımanın en yüksek olduğu bir üretim şeklidir. Dikkat edilmesi gereken en önemli husus; madenin yataklanma şartlarının ve cevher özelliklerinin çok iyi bir şekilde bilinmesi ve irdelenmesi sonucu uygulanabilirliği belirlenmelidir. Bu yöntemin ilk yatırımı yüksek olup, ancak işletme birim maliyetleri diğer yöntemlerden oldukça düşüktür. En az işçi ile en yüksek üretimi ve emniyeti elde etme yöntemin ana avantajıdır.
2) Oda-topuk yöntemi
Bu yöntem; yeraltı tam mekanize üretim yöntemlerinden birisidir. ABD Wyoming’te bu yöntem bütün firmalarca kullanılmaktadır. Havzada üretim önceleri konvansiyonel tekniklerle (delmepatlatma- yükleme/çıkarma) ve ardından sürekli kesiciler (continuous miners) sistemiyle çalışılmaya başlanılmıştır. Kömür zadenciliğinde kullanılan sürekli kesicilerin daha sert ve sağlam olan tronaya adepte etme çalışmaları zaman almıştır. Bu makinaların geliştirilmesi, trona üretim verimini artırmıştır.
Trona madeninin üretiminde iki tip ana üretim makinalarından biri kullanılır. Delici maden makinası (Borer Miners) ve tamburlu tip sürekli madencilik makinasıdır. Delici maden makinası; 2,6 m. yüksekliğinde ve 4.4 m. genişliğinde oval biçimde keser ve ana bant sistemine sürekli olarak transfer eden hareketli konveyör treni kullanılır. Tamburlu tip sürekli madencilik makinası ise damarın yüksekliğine uygun dikdörtgen şeklinde keser ve ana bant sistemine transferlerin yapıldığı panel boşaltma noktasına taşımak için mekik arabalar kullanılır. Yöntemin esası tektonizma ve damar yapısının uzun ayak yöntemine uygun olmadığı yataklarda uygulanabilmesidir. Selektif madencilik için en randımanlı yöntemdir. Madenin tahkimatında yine cevher topuklarının da kullanılmasıdır. Uniform damar yapısına sahip olmayan yataklanmalar için uygun bir yöntemdir. Genellikle yüzeye yakın yataklanmalar ve tavan şartlarının iyi olduğu cevherleşmelerde kullanılır. Oda ve topuk boyutları cevherin dayanımı ve tavan şartlarına uygun olarak hesaplanır ve bırakılacak optimum topuk boyutları tespit edilir.
İlk yatırım maliyeti uzun ayağa kıyasla daha azdır. Hazırlık işleri üretimle birlikte olduğu için yatırım süresi oldukça azdır. Fakat cevher kazanımı % 30-60 arasında olup, uzun ayağa kıyasla (% 70-90) dezavantajlıdır. Genelde eğimi 25-30 dereceyi geçmeyen sedimanter yataklarda uygulanabilir.
3) Çözelti Madenciliği
80lerin başlarında önemli trona üreticisi firmalarından biri olan FMCnin geliştirmiş olduğu çözelti madenciliği yöntemi gündeme gelmiştir. Yöntem; trona yatakları boyunca bir sondaj kuyusundan diğerine sirküle olan bir çözücünün enjekte edilerek yeniden kazanılması esasına dayanmaktadır.
FMC Wyoming Corp. tronanın çözelti madenciliği ile üretimi konusunda öncü durumdadır. Sistem kısaca; üretim kuyularının açılması, kuyuların arasında kalan cevherin çatlatılması, daha sonra çözücünün (seyreltik sodyum hidroksit) basınçla kuyudan verilmesi ve cevherin eritilerek yeryüzüne alınması esasına dayanır. Bu teknik, 1985 yılında ilk defa ticari olarak uygulanmaya başlanılmıştır. 1990 yılının başlarında FMC, kostik soda üreticileri için çözelti madenciliği yöntemi ile ürettikleri bu ürünü kullanmaya başlamıştır. Günümüzde sondaj tekniğindeki gelişmelerle birlikte, mafsallı tijler kullanılmaya başlanılmış ve dik sondajlarla cevhere ulaşıldıktan sonra monitörle de kontrol edilerek damarda istediğiniz yönde ve damara paralel olarak saptırmak mümkün olmaktadır. Ayrıca tijlerdeki yivler ile daha geniş ve uzak mesafelere kadar çözücüleri gönderme ve sismik tekniklerle de oluşan kaviteleri mönitörde görme imkanı doğmuştur. Bu gelişmelerden sonra çözelti madenciliğinde verimin önemli oranda arttığı belirtilmektedir.
Çözelti madenciliğinin yapılma nedenleri; klasik madencilik yöntemleriyle değerlendirilemeyen düşük tenörlü ve düşük tonajlı rezervlerin değerlendirilmesi, yüksek tenörlü olup da bulunduğu yer nedeniyle ulaşılması zor cevherlerin işletilmesi, konvansiyonel madenciliğe göre daha az maliyete sahip olması, klasik madenciliğin uygulandığı yerlerde daha sonra çözelti madenciliğinin yapılabilmesidir. Bu nedenlerle bir çok yatak da klasik madenciliğe karşı çözelti madenciliğinin düşünülmesine neden olmaktadır.
Çözelti madenciliği, yeraltına belirli bir oranda çözücü göndererek, trona cevherinin bulunduğu yerde liç edilip yer üstüne çıkartılmasıdır. Trona cevheri sodyum karbonat ve sodyum bikarbonat olmak üzere iki çeşit tuz içermektedir. Na2CO3’ın NaHCO3’a göre çözünme hızı daha fazladır. Bu nedenle çözünen yüzeyde Na2CO3 çözündükten sonra geriye NaHCO3 kalmakta ve yüzey tamamen NaHCO3 ile kaplanmaktadır. Bu durumda çözünme işleminin durmasına veya yavaşlamasına yol açmaktadır. Problemi azaltmak için uygulanan birkaç metot bulunmakta olup önerilen metot NaOH çözeltisi ile liç edilmesidir. Bu metodun dezavantajı ise NaOH üretiminin pahalı olmasıdır.
Trona direkt olarak bir meta olmayıp tabii soda külü üretiminde kullanılır. Bu nedenle trona madenini değerlendirebilmek için gerek dünyada gerekse ülkemizde soda külü sektörünü incelemek ve değerlendirmek daha sağlıklı olacaktır.
Günümüzde soda külü üretiminin yaklaşık % 66,6si sentetik yoldan % 33,4u ise doğal yoldan elde edilmektedir. Doğal sodanın çok büyük kısmı ABD’de olmak üzere az oranda da Kenya, Bostwana ve Çin’de üretilmektedir.

http://ekutup.dpt.gov.tr/ adresindedir.

Yeterli gelmediyse , Sizin için araştıralım bilim@marbleport.com

II.ENDÜSTRİYEL HAMMADDELER

Ankara Yılbaşı
istanbul yılbaşı
kıbrıs yılbaşı
Ankara Sürücü Kursu