|
KİREÇ
Kirecin hammaddesi olan kireçtaşı veya kalker, genellikle kalsiyum karbonat (CaCO3) dan oluşur.
İçindeki kalsiyum karbonat oranını baz olarak yapılan klasifikasyona göre kireçtaşı cinsleri şöyle 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 dönüşmesiyle elde edilir.
CaCO3+ ISI------> CaO + CO2
Kalsiyum oksidin ticari adı sönmemiş kireçtir (bazen piyasada parça veya kelle kireç tabiri de kullanılmaktadır).
Kalsiyum oksit, suyla reaksiyona sokulması sonucunda kalsiyum hidroksite veya ticari adıyla sönmüş kirece dönüşür:
CaO + H2O----------> Ca(OH)2
Kireçtaşı, sönmemiş kireç ve sönmüş kireçten oluşan ürün grubuna 'kireç ürünleri' adı verilir. Kirecin hammaddesi olan ve doğada 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 bileşikleri (CaCO3/ MgCO3) kombine halde bulunur.
Bunun yanı sıra içinde değişik oranlarda demir, alüminyum, silisyum, kükürt gibi safsızlıklara da rastlanabilir. Dünya’ da çok çeşitli formasyon ve tiplerde kireçtaşı mevcuttur. Bunlar orijin, jeolojik formasyon, mineralojik yapı, kristal yapısı, kimyasal bileşim, renk ve sertlik özelliklerine göre gruplandırılır (örneğin Tebeşir, Marn, Traverten gibi).İçindeki MgCO3 miktarının % 20-40 arasında olması durumunda ise kireçtaşı, rhombohedral yapıdaki dolomit: CaMg(CO3)2adını alır.
Kalsiyum karbonatın iki ayrı kristal şekli, doğada hiç bir zaman saf halde bulunmayan Kalsit ve Aragonit’ dir. Teorik olarak % 56 CaO ve % 44 CO2ihtiva ederler. Kalsitin rhombohedral yapıda ve sertliğinin 3 Mohs olmasına karşın, 400 °C’ de kalsite dönüşen Aragonit’ in kristal yapısı orthorhombik ve sertliği 3.5-4 Mohs’ dur.
Kirecin:
* Birçok kimyasal prosesin (nötralizasyon, absorpsiyon, kostikleştirme , gibi) ana girdisi olması,
* Kimyasallarla çabuk reaksiyona girerek istenmeyen maddeleri bünyeden uzaklaştırması,
* Pahalı kimyasalların geri kazanılmasındaki rolü,
* Organik canlılar için besi maddesi olması,
* Ucuzluğu ve kolay bulunması gibi nedenler, bu malzemenin yaygın biçimde kullanılmasında önemli rol oynamıştır.
Kireç ürünleri:
* Portland çimento ve beton yapımında hammadde komponenti;
* İnşaat harç ve sıvalarında bağlayıcı;
* Demir-çelik endüstrisinde safsızlaştırıcı
* Gaz beton endüstrisinde bağlayıcı;
* Çevre denetiminde arıtma kimyasalı;
* Asitli toprakların rehabilitasyonunda pH dengeleyicisi;
* Çeşitli kimyasal maddelerin elde edilmesinde ara reaksiyon kimyasalı veya nihai ürün
komponenti;
* Yol zemin inşaatlarında 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 doğal, tuvenan ve ayıklanmış haldeki uluslararası sanayi tasnifindeki kodlaması aşağıda 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 aşağıda verilmektedir:
Çamur taşları, killer ve şeyller : %55-65
Kumtaşları ve konglomeralar : %20-25
Karbonatlı kayaçlar : %10-15
Diğer 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 koşuluyla)
Kullanım
Dünyada kireç ürünleri kadar çok çeşitli kullanım amacı olan bir başka ürün mevcut değildir. İnsanlığın kireçtaşını ne zaman fırınlarda yakıp sönmemiş kirece dönüştürdüğü ve daha sonra suyla söndürüp harç yapımında kullandığı tam olarak bilinmemekle beraber, Türkiye’nin doğusunda 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 olduğu tahmin edilmektedir (1998 yılı ILA istatistiklerine göre – ABD: 870 milyon ton/yıl; Japonya: 190 milyon ton/yıl; İngiltere: 120 milyon ton/yıl; Türkiye: 234 milyon ton/yıl).
İnşaat ve Yapı: Birçok ülkede kireçtaşının ana kullanım sahası % 40 - 70 oranıyla inşaat 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 sertliğe sahip olmalıdır.
Daha ince (75 mikron – 5 mm) gradasyonlu bazı kireçtaşı (kalker) kumları ise, beton ve inşaat harcına katılır. İnşaat ve yapı endüstrisinde kullanılan yıllık mıcır miktarı, dünyada yaklaşık 1,5 milyar ton/yıl; Türkiye’de ise yaklaşık 180 milyon ton/yıl civarındadır. Bu değer, 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 düşük 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. Diğer bir deyişle toplam kireçtaşı üretiminin % 21’ ü bu amaçla tüketilmektedir.
Kireç üretimi: Sönmemişkireç üretimi için kullanılan yıllık kireçtaşı miktarının dünyada 750 milyon ton olduğu 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 cüruflaştırıcı 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 ulaşmaktadır.
Tarım: Öğütülmüşkireçtaşı asidik toprakların pH değerini 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 (örneğin kömür kullanan termik santraller) gittikçe artan miktarlarda öğütülmüş kireçtaşı kullanılmaktadır. Türkiye’ de termik santrallerde kullanılan kireçtaşı miktarı ise çok düşük olup, 145.000 ton/yıl mertebesindedir.
Diğer endüstriyel kullanım alanları: Camsanayi, soda sanayi, şeker 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 | KİREÇ CİNSİ
| KULLANMA AMACI
| Türkiye’de
Kullanımı | | MADEN | Flotasyon | Sönmüş toz kireç | Bakır, kurşun,çinko gibi cevherlerin flotasyonunda pH ayarlayıcı ve pirit bastırıcısı olarak | var | | Aglomerasyon | Sönmüş toz kireç | Demir cevheri konsantrelerinin
peletlenmesinde bağlayıcı olarak ve kendinden curuflu (self- fluxed) pelet üretiminde | yok | Kömür
biriketleme | Sönmüş toz kireç | Melasın bağlayıcı olarak kullanıldığı kömür biriketlerinde sertleştirici 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 | Sönmemiş 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 | Sönmüş toz kireç | Haddehanelerde kayganlaştırıcı olarak ve korrozyonu önlemek üzere nötralizasyon için | var | | Demir dışı metaller | Sönmüş toz kireç | Altın ve gümüşün siyanürleme yöntemi ile kazanımında pH ayarlayıcısı olarak | var | | Sönmemiş kireç | Alumina üretiminde boksitten silisin uzaklaştırılmasında (Bayer prosesi) | var | | Dolomitik kireç | Metalik magnezyum üretiminde | yok | | Sönmemiş kireç | Düşük karbonlu ferrokrom üretiminde curuf yapıcı olarak | var | | İNŞAAT | yol | Kireç, sönmüş toz
kireç, kireç sütü | Yol yapımında killi zeminlerin
stabilizasyonunda | yok | | Sönmüş toz kireç | Sıcak asfaltta “antistripping” kimyasalı olarak asfaltın dayanımını arttırmada | yok | Yapı
malzemeleri | Toz sönmemiş
kireç | Gazbeton üretiminde | var | | Sönmüş veya sönmemiş toz kireç | Kalsiyum silikat tuğla (sand-lime brick) üretiminde | yok | | Sönmüş toz kireç | Beton blok ve elemanlar üretiminde ürünün sağlamlığını arttırmada | yok | | Sönmemiş toz kireç | Diatomit veya silisle birlikte yalıtım malzemeleri yapımında | yok | Sönmüş toz kireç,
hamur kireç | Harç ve sıva yapımında bağlayıcı ve sıvaya işlenebilirlik vermek için,. badana olarak | var | | KAĞIT | Sulfat
prosesi | Sönmemiş kireç | Sulfat prosesinde sodyum hidroksitin rejenerasyonunda | var | Sulfit
prosesi | Sönmemiş kireç | Sulfit prosesinde kalsiyum bisulfitin üretiminde | var | | PCC | Sönmemiş kireç | Dolgu ve kaplama maddesi olarak çöktürülmüş kalsiyum karbonat üretiminde | yok | | Beyazlatma | Kireç sütü | Kağıt beyazlatmada kullanılan kalsiyum hipokloritin üretiminde | var | | Diğer | Sönmüş kireç | Kağıt endüstrisi atık sularındaki katıların çöktürülmesinde, filtrasyon yardımcısı olarak, alkol, kalsiyum lignosulfanatın geri kazanımında | ? | | ŞEKER | Şeker kamışı | Sönmüş kireç | PH düzenleyici ve empürite giderici olarak | yok | | Şeker pancarı | Sönmüş kireç | PH düzenleyici ve empürite giderici olarak | var | | KİMYA | Alkaliler (NaOH) | Kireç sütü | Tabii sodadan kostik soda üretiminde | yok | Karpit ve Cyanamide
| Sönmemiş 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
| Sönmüş kireç | Sönmüş kireç ve klor gazının reaksiyonu ile kalsiyum hipo klorit üretiminde | var | CMA
| Dolomitik kireç
| Yollarda buzlanmayı önleyen kalsiyum magnezyum asetat üretiminde | yok | | Sitrik asit | Sönmüş kireç | Sitrik asitin rafinasyonunda | ? | Kalsiyum tuzları
| Sönmüş veya sünmemiş kireç
| Kirecin organik veya inorganik asitlerle reaksiyonu neticesinde çeşitli kimyasalların üretiminde. Kalsiyum fosfat (mono,di,tri),
florit, bromid, ferrosiyanit ve nitrit. Kalsiyum asetat, stearate, oleate,tartrate, lactate, citrate, benzoate ve glukonate | Kısmen | Diğer
| Sönmüş veya sünmemiş kireç
| Krom kimyasalların üretiminde nötrleştirici olarak, etilen veya propilen glikolun üretiminde, glikoz ve dekstrinin konsentarsyonunda, adsorbent ve desikkant olarak çeşitli kimyasal proseslerde | Kısmen | | ÇEVRE | Baca gazı arıtma | Kireç sütü, sönmüş toz kireç, dolomitik kireç | Yaş veya kuru desülfirizasyon yöntemi ile baca gazındaki kükürt dioksitin temizlenmesinde | yok | Kireç sütü, sönmüş toz kireç
| Evsel atıkların insinerasyonunda baca gazlarında bulunan HCl in temizlenmesinde | yok | sönmüş toz kireç
| Aktif karbonla birlikte baca gazlarındaki cıvanın temizlenmesinde | yok | | İçme suyu arıtma | Sönmüş kireç
| Karbonat sertliğinin giderilmesinde, kireç/soda prosesinde karbonat sertliği
dışındaki sertliğin giderilmesinde | var | Sönmüş kireç
| Asidik suların nötrleştirilmesinde,
aluminyum ve demir tuzları ile birlikte sudaki katı partiküllerinin çöktürülmesinde | var | Sönmüş kireç
| Suyun PH değerini yükseltip sudaki bakteri ve bazı virüsleri yok etmekte “excess alkalinity treatment” | ? | Dolomitik sönmüş kireç
| Sudaki silisin, manganın, floridlerin ve organik taninin giderilmesinde | yok | | Atık su arıtma | Sönmüş kireç
| Evsel atık suların arıtmasında, aluminyum ve demir tuzları ile birlikte katı maddelerin çöktürülmesinde, Fosfor ve azotun giderilmesinde | var | | Sönmüş kireç | Endüstride, asit ihtiva eden suların nötrleştirilmesinde, demir, krom gibi metal iyonlarının çöktürülmesinde, pancar şekeri
fabriklarında proses suyunun berraklaştırılmasında; | var | Atık çamur
hazırlama | Sönmüş veya sönmemiş kireç
| Evsel atık su arıtma tesislerinden çıkan çamurun stabilizasyonun da ve gübreye dönüştürülmesinde, Hayvansal atıkların stabilizasyonunda | yok | Sönmüş veya sönmemiş kireç
| Sulfit/sulfat çamurları, petrol atıkları gibi endüstriyel atıkların stabilizasyonunda | yok | Zararlı
atıklar | Sönmüş kireç | Bakır, kurşun, çinko, arsenik gibi metalleri ihtiva eden atıkların stabilizasyonunda | yok | | SERAMİK | Refrakter Sinter | dolomit, sönmüş kireç | Dolomit tuğla üretiminde, silisli tuğla üretiminde | var | | Cam | Dolomitik kireç | Cam üretiminde flux olarak | var | | Diğer | Sönmüş ve sönmemiş kireç | Emaye, porselen eşya üretiminde | var | | TARIM, GIDA | Tarım | Sönmüş veya
Sönmemiş kireç | Tarım topraklarında pH ayarlamada | var | Gıda ve gıda yan ürünleri
| Sönmüş kireç
| Kemiklerden jelatin yapımında, tereyağ, sodyum kazeinat, laktik asit, kabartma tozu ,meyve endüstrisinde meyve atıklarının yeme dönüştürülmesinde, tartarik asit üretiminde ve meyvelerin tazeliğini korumada
| var | | | | | | | |
Sönmemiş kireç
Sönmemiş parça kireç talebi genelde demir-çelik işletmelerinden 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 yoğun rekabet yaşanmaktadır. Sönmemiş kireç kullanan diğer önemli sanayi dalları ise: şeker, soda, gaz beton ve karpit endüstrisi olmaktadır.
Sönmüş kireç
Söndürülmüş, torbalanmış toz kireçte ise durum biraz farklıdır. Bu tür kireç talebi, arıtma tesislerinin yanı sıra genellikle inşaat sektöründen gelmektedir. Yamaç ocakları veya çalı ocakları tabir edilen ocaklarla üretim yapan küçük kireç imalathaneleri, daha düşük maliyetlerle çalışmaları nedeniyle fabrikasyon kireç üreten kuruluşlarla rekabet edebilmekte ve hatta fiyatın belirlenmesinde etkili olmaktadırlar. Bu durum, inşaat sektörüne dönük kireç üretiminin de, bir işletmeden diğerine değişmekle beraber, genellikle kar marjını düşürmektedir. Yabancı kaynak kullanan ve aşınma payı giderleri nispeten yüksek olan işletmeler ya başa baş şartlarında çalışmakta veya zarar etmektedirler.
Sönmüş kirecin diğer bir önemli kullanım alanı son yıllarda Dünyada ve yurdumuzda çok yaygınlaşan 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 aşağıdaki 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 oluşur. Hammadde ocaklarından delme, patlatma yöntemiyle çıkarılan kireçtaşı, kırıcılarda kırılıp, (gerektiğinde yıkanarak) elenir. Fırınlara beslenecek boyuttakiler (10-200 mm) kalsinasyon için; daha küçük boyuttakiler ise agrega olarak sınıflandırılır.
Sönmemiş kireç çeşitli sektörlerin ihtiyacı olarak piyasaya arz edilebildiği gibi, 0-5 mm boyutlarına öğütülüp söndürme ünitelerinde söndürülmek suretiyle < 0.090 mm partikül büyüklüğünde sönmüş toz kireç olarak kullanımı da yaygındır.
Kireç üretiminde ana ünite fırınlardır. Fırın tiplerine, proses koşullarına ve elde edilecek kirecin özelliklerine göre kireçtaşı hazırlanır. Kireçtaşının; kimyasal yapısı, mukavemeti ve aşınma direnci, isi karşısında ufalanma özelliği, saflıgı, boyutları ve şekli kalsinasyonu doğrudan etkileyen özellikleridir.
Kireçtaşının fırınlarda kalsinasyonu sırasında dekompozisyon kinetiğini belirleyen faktörler aşağıdaki gibidir:
1)Fırının ön ısıtma bölgesine giren kireçtaşı, yükselen yanma gazları ile 800 °C' ye kadar ısınır (bu ısı; taş nemine, yüzey kirliliklerine ve fırın kayıplarına karşı ek enerji ihtiyacını da kapsamaktadır). Bu sıcaklıkta taştan çıkan CO2 basıncı, fırın atmosferinde bulunan CO2'nin kısmi basıncına eşittir.
2)Sıcaklık yükseldikçe taş yüzeyinin dekompozisyonu başlar ve 900 °C' a gelindiğinde yüzeydeki CaO’ e dönüşmüş kireçtaşı tabakası örneğin 0.5 mm’ ye ulaşır (25 mm ebadındaki bir taşın ağırlıkça yak. % 5’ i).
3)Kalsinasyon sıcaklığı olan 900 °C geçildiğinde kısmi basınç 1 atmosferi geçer ve kireçleşen tabakanın kalınlığı artar ve kalsinasyon tamamlanır. CaO oluşumu CO2'nin, taşta çıkmak için izlediği yollarda gözenekler meydana getirerek dışarı çıkmasıyla gerçekleşmektedir.
Dünya’ da kireçtaşının yapısına,kalsinasyon ekonomisine, pazar şartlarına vb.. bağlı olarak çok çeşitli tiplerde kireç fırınları geliştirilmiştir. Bunların en modern ve en ekonomik üretim yapanı ise Maerz tipi paralel akışlı kireç fırınlarıdır
Modern kireç (kalsinasyon) fırınlarını dikey şaftlı, döner ve karışık olmak üzere 3 ana gruba ayırabiliriz Kireçtaşının karakteristiği, elde edilecek kirecin kalitesi, yakıt cinsi ve maliyeti, yerleşim durumu, çevre sağlığı, iş güvenliği, 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 doğal gaz ve LPG dir. Yukarıdaki tabloda görüldüğü gibi, kalsinasyon için gerekli ısı ihtiyacı 860-1800 kkal/kg sönmemiş kireçtir. Bu kadar geniş aralıktaki yakıt tüketim değerleri 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 sağlığa aykırı maddeler de yakılmaktadır. Doğal olarak bu şekilde 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 gerçekleştirilebilecek bu modernizasyon, gelişmiş ülkelerde olduğu gibi, ülkemizde de kireç tüketiminin ağırlıklı olarak inşaat sektöründen, endüstriye kayması durumunda büyük yarar sağlayacaktır.
Modern fırınlara en iyi örneklerden miri Maerz fırınlarıdır. Dikey şaft tipi bu fırınlarda katı, sıvı ve gaz yakıtlar kullanılmakta olup, iyi bir yanma sağlanabilmesi için yakıt ön hazırlık gerektirmektedir. Özellikle katı yakıtlar (linyit, taş kömürü, petrol koku vs..) hazırlanma ünitelerinde pulverize hale getirildikten sonra, diğer yakıt cinslerinde olduğu gibi yanma bölgesine kireç taşının doğrudan üzerine püskürtülerek yakılır. İki veya üç şaftlı olan bu fırınlarda, şaftlardan birinde yanma gerçekleşirken, diğer şaftlara yönlendirilen yanma gazlarından ön ısıtma sağlanır. Fırın, yanma sırasında sürekli basınç altındadır. (250-300 mbar) Yakma havası yakıtla birlikte, yakıt besleme yönüne paralel olarak verilir. Homojen bir
kalsinasyon işlemi için yakıt verme lansları yanma yüzeyine eşit aralıklarla dağıtılmıştır.
Doğrudan yakıtla ve sıcak yanma gazlarıyla temas eden kireçtaşında kalsinasyon, yüzeyden
başlayarak iç bölgelere doğru gerçekleşir. Kireçleşmiş fraksiyonlar fırını terk ederken aşağıdan ters yönde verilen soğuk hava, kirecin soğumasını sağlarken kendi ısınarak, sekonder hava olarak fırın yanma bölgesine girer.
Kireçtaşı şaftlara sıra ile beslenir. Bir yanma programında gerekli yakıt, yakma ve soğutma havası miktarı set edilerek program başlatılır. Otomatik olarak tekrarlanan bu programların süresi ve sayısı kapasiteye bağlı olarak değişir.
Katı yakıtlarda bile pulverize ve homojen yakıt besleme nedeniyle teorik yakma havası ihtiyacının %20 fazlası ile yanma sonucu, baca gazlarında yasalarda belirlenen emisyon değerleri rahatlıkla sağlanabilmektedir. Yakıt bünyesindeki kükürdün yanması sonucu oluşan kükürtdioksidin büyük bölümü, kalsinasyon ortamında kireç tarafından absorbe edilir.
Yanma gazlarının bacayı terk ettiği noktada fırından sürüklenen toz partiküllerinin de tutulduğu, 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 geliştirilmiş bu tip fırınlarda katı
yakıt dışında, fuel-oil veya doğal gaz kullanımı ile daha yüksek verimde yanma sağladığı için
çok mükemmel baca gazı emisyon değerlerine, üstün kireç kalitesine ulaşmak mümkün olmaktadır. Bu nedenlerden dolayı, bu tip fırınların ülkemizde sektörün gelişmesine özellikle gaz yakıt maliyetinin daha düşük sağlanabilmesinin büyük katkısı olacaktır. Sönmüş toz kireç ,açık yüklenerek veya paketleme ünitelerinde torbalanarak satışa sunulur Sönmemiş kirecin belli miktardaki suyla söndürülmesiyle sönmüş kireç elde edilir:
Kireç Ürünlerinin Kullanıldığı Önemli Bazı Potansiyel Alanlar
Kirecin killi topraklarla fizikokimyasal reaksiyona girerek zaman içinde onun özelliklerini çokbüyük ölçüde etkilediği bilinmektedir. Kireçle muamele edilen killi zemin toprağının aglomerasyon ve pozzolonik reaksiyonlar sonucunda mukavemeti gittikçe artan oranlarda yükselir ve örneğin 10 yıl sonra 20 katına çıkar. Bu şekilde ıslah edilen karayolu zemin toprağının üzerine kaplanan diğer katmanlar uzun süre hasara uğramadan kalırlar ve böylece
karayolunda yol bakım masrafları da çok büyük ölçüde azalır. Yurdumuzda henüz uygulanmayan kireçle yol stabilizasyonu Amerika Birleşik Devletlerinde rutin bir uygulama haline gelmiş olup ülkede 1998 yılında bu amaçla 1,5 milyon ton kireç kullanılmıştır (toplam tüketimin % 8,6’si).
Kireçtaşının çok ince öğütülmesi (%98’i 100 mikrondan daha küçük: NCC) veya sönmüş kireç üzerinden karbon di oksit geçirilerek elde edilen yapay kalsiyum karbonatın (PCC) çeşitli sanayi mamullerinde kullanımı son yıllarda hızla yaygınlaşmaktadır. Bu ürünler kağıt endüstrisinde dolgu ve kaplama malzemesi olarak kullanılmakta ve böylece hem kağıt kalitesi yükselmekte, hem mürekkep sarfiyatı çok düşmekte, hem de kağıt üretimi için daha az ağaç lifine ihtiyaç duyulmaktadır. NCC ve PCC’ nin kullanıldığı başka alanlar boya,plastik,kauçuk,zamk,gıda v.b.endüstrisileri gibidir.
Kireç ürünleri için diğer potansiyel kullanım alanları arasında
* Kireç-silikat tuğla üretimi
* Atık su çamurlarının gübre olarak kullanımı
* Atık suda fosfat giderimi
* Kirlenmiş deniz koylarının ıslahı
* Katı çöplerin ıslahı ve briketlenerek yakıta dönüştürülmesi 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 yürüttüğü yürüttüğü çalışmalar sonucunda ciddi bir yol alınmıştır. Bu sonuçlara göre kireçle islah edilen kömürlerde en basit yöntem kullanıldığında bile kükürt emisyon değerlerinde % 50 bir azalma sağlandığı görülür. Baca gazlarında kükürt arıtımı için kullanılabilecek en önemli malzemede Kireçtir.
Çevreye ve ülke ekonomisine yararlı olduğu bilimsel çalışmalarla desteklenmiş bulunan bu uygulama, yüksek kükürtlü kömürlerin kireç ile ıslahı çevre uygulamaları açısından önemli bir konudur.
�� Yerli kömürlerin kullanılması konusunda kirecin yarar sağlayabileceği çeşitli 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 başlatılabilecek olan bir uygulamadır ve hiç bir şey yapılamadığı için yerli kömürlerin yakılamadığı mevcut duruma bir alternatif olarak sunulmuştur. Kireç katkılı kömürler daha iyi yöntemlere karşı bir alternatif olarak düşünülmemeli; ancak daha iyi bir yöntemin uygulanmadığı durumlarda ise, kesinlikle göz ardı edilmemelidir.
�� Yöntemin sağlıklı uygulanması için karışımı teşkil 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 sağlanması bakımından gereklidir.
�� Bu yöntem, ülke ekonomisine doğrudan yarar sağlamaktadır. 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. Başbakanlık Personel ve Prensipler Genel Müdürlüğünün 17.5.1999 tarih ve B.02,0.PPG.0.12-320-6260 sayılı yazısında ele alınan ithal kömüre alternatif oluşturma olgusu bakımından da büyük değer taşımaktadır.
Çevre dostu bir uygulama olan kireç katkılı kömürler: yerli kömür üreticilerine, yerli bir sanayi dalı olan kireç sektörüne ve – yakıt masraflarındaki azalmaya bağlı olarak - bu uygulamanın yapıldığı yörede yaşayan halka yarar sağlamakta; ithal kömüre yapılacak harcamayı da eşdeğer oranda düşürmektedir. Bu noktada, gerek yerli kömür ve gerekse kireç sektörlerine kayan bu payın, dolaylı olarak o yöre halkına döneceği de unutulmamalıdır.
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
|
